同步隊列串行接口QSPI的應用

　　2 4線(xiàn)電阻式觸摸屏芯片ADS7843簡(jiǎn)介

　　ADS7843是一款具有同步串行接口的4線(xiàn)電阻式觸摸屏控制芯片，具有12位模/數轉換精度。ADS7843的4個(gè)模擬電壓輸入引腳X+、X-、Y+、Y-連接觸摸屏的4個(gè)電極，觸摸屏通過(guò)這4個(gè)引腳將觸點(diǎn)電壓送到ADS7843進(jìn)行量化。具體來(lái)說(shuō)，如果要獲取觸點(diǎn)Y坐標，ADS7843會(huì )在Y十和Y-之間施加一個(gè)電壓，觸點(diǎn)將X+與Y+和Y-間電阻網(wǎng)絡(luò )的一點(diǎn)導通，與觸點(diǎn)位置相關(guān)的分壓值就會(huì )通過(guò)X+送入ADS7843，通過(guò)量化這個(gè)分壓值就可以獲取觸點(diǎn)的Y坐標。X坐標的獲取也是相同的道理。量化臺階由基準電壓和每個(gè)樣點(diǎn)量化后的位數n決定，為基準電壓的1/2”。

　　2.1 ADS7843工作模式

　　ADS7843具有兩種工作模式：?jiǎn)味四Ｊ胶筒罘帜Ｊ?。兩種模式的區別在于基準電壓采用了不同的構成方式?；鶞孰妷菏茿DS7843內部模/數轉換模塊的正負參考電壓+REF和-REF之差。當處于單端模式時(shí)，+REF來(lái)自外部參考電壓輸入，一般選取ADS7843的供電電壓+ Vcc，-REF接地，所以基準電壓為+Vcc。假設在該模式下獲取觸點(diǎn)Y坐標，由于+Vcc是通過(guò)三極管施加在Y+和Y一之間，所以三極管的導通電阻始終會(huì )分去一部分電壓。這樣無(wú)論觸點(diǎn)在哪里，都不可能獲得滿(mǎn)量程。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)工作在差分模式解決。在該模式下，當要獲取觸點(diǎn)Y坐標時(shí)，芯片內部自動(dòng)將Y+與+REF相連，Y-與-REF相連，這樣Y+與Y-之間的電壓始終為基準電壓，消除了三級管導通電阻的影響。

　　2.2 ADS7843的數字接口

　　ADS7843的數字接口包括片選CS、串行數據輸入DIN、串行數據輸出DOUT、時(shí)鐘輸入DCLK、中斷信號PENIRQ五個(gè)引腳，能與具有串行接口的微控制器或數字信號處理器進(jìn)行數據交換。處理器與ADS7843之間需要24個(gè)串行時(shí)鐘周期才能完成一次完整的轉換。前8個(gè)時(shí)鐘周期用于向ADS7843提供一個(gè)控制字節，該控制字節組成如下：

　　S位為“1”時(shí)表明控制字節的開(kāi)始;A[2：0]用于選擇量化通道，“001”選擇X通道，“101”選擇Y通道;MODE位為“1”時(shí)選擇8位量化精度，為“0”時(shí)選擇12位量化精度;SER/DFR位為“1”時(shí)選擇單端模式，為“0”時(shí)選擇差分模式;PD[1：0]用于選擇一種省電模式?？刂谱謧鬏斖旰?，接下來(lái)的16個(gè)時(shí)鐘周期用于傳輸量化后的坐標數據。

　　ADS7843數字接口還有以下特點(diǎn)：片選低電平有效，時(shí)鐘空閑時(shí)為低電平，時(shí)鐘的上升沿采樣串行數據。

　3 基于ColdFire處理器QSPI接口的觸摸屏驅動(dòng)設計

　　3.1 硬件電路

　　觸摸屏控制芯片ADS7843與ColdFire系列處理器的硬件連接圖如圖4所示。

　　ADS7843數字接口的4個(gè)引腳與COLDFire處理器QS-PI模塊對應引腳相連，中斷信號引腳PENIRQ與處理器外部中斷引腳IRQ4相連。注意，需要10kΩ上拉電阻。

　　3.2 軟件設計

　　從觸摸發(fā)生到獲取觸摸點(diǎn)坐標的過(guò)程如下：觸摸發(fā)生時(shí)，ADS7843會(huì )通過(guò)PENIRQ引腳觸發(fā)一個(gè)中斷，在中斷子程序中首先應延遲10～20 ms以去除抖動(dòng)帶來(lái)的影響，然后向ADS7843發(fā)送控制字獲取X、Y坐標。

　　獲取一個(gè)坐標的值需要向ADS7843輸入24個(gè)時(shí)鐘周期。對QSPI模塊來(lái)說(shuō)，可以把這24個(gè)周期作為3次8位的傳輸隊列，或1次8位、1次16位的傳輸隊列。這里選擇3次8位傳輸隊列的方式。QSPI初始化代碼如下：