8096系列單片機與觸摸屏芯片的接口設計與實(shí)現

　　圖3 AD7843內部原理結構

　　圖4 ADS7843接口圖

　　對于A(yíng)DS7843來(lái)說(shuō)， 除了電源與地線(xiàn)， 輸入模擬信號X+ 、X- 、Y+ 、Y - 、IN3、IN4， 輸入數字信號DCLK、/CS、DIN;輸出數字信號BUSY、DOUT、/PEN IRQ.與編程有關(guān)的均是數字信號， 數據輸入、輸出、時(shí)鐘輸入均為串行方式， 最高轉換速率為1/125KH z， 線(xiàn)路設計結構上比較方便只需要6根端口線(xiàn)單片機就可以建立完全的數據交互。

　　2. 4 現象分析

　　采用80196的P1口的6個(gè)端口專(zhuān)門(mén)與其打交道， 從硬件上講是完全可以的。然而由于在編程中P1口有些端口是作輸入、有些端口需要作為輸出， 80196又沒(méi)有對位直接進(jìn)行操作的指令， 對P1某一個(gè)端口作輸出操作， 通常196會(huì )先讀P1口的8個(gè)管腳， 然后再進(jìn)行 寫(xiě)！的操作， 根據P1口結構， 必然會(huì )帶來(lái)若作為輸入端口的管腳在其外部輸入信號為低時(shí)， 執行 寫(xiě)！指令后出現了將其輸入狀態(tài)改為了輸出狀態(tài)。此時(shí)在80196與ADS7843的DOUT與/PEN IRQ這兩根線(xiàn)上都將出現了同一根線(xiàn)上出現兩個(gè)輸出信號、爭搶信號的問(wèn)題， 這是數字電路中絕對不允許的， 它的出現就有可能損壞芯片。

　　根據資料介紹， 在編程操作中， 當P1口中有些管腳作為輸入， 有些管腳作為輸出時(shí)要特別注意對P1 口寫(xiě)指令操作，它是一個(gè)讀、寫(xiě)過(guò)程， 最好借助于一些單元。

　　3 軟件設計分析

　　對于按鍵的處理， 系統采用中斷方式， 流程如圖5所示。

　　圖5按鍵流程圖

　　主要相關(guān)程序如下：

　　/* 觸摸屏寫(xiě)控制指令、讀數據子程序* /

　　LDB R6， # 08H ; 寫(xiě)8位控制指令代碼

　　CLRC; LDB AL， COM ; 指令代碼準備發(fā)送

　　ADS7843_W： SHLB AL， # 1 ; 數據串行發(fā)送

　　JC S_D I_1; JMP S_DI_0

　　S_DI_1： LDB BL， IOPORT1 ; 將P1 口狀態(tài)保存在BL 寄存器中

　　ORB BL， # 03H ; 將數據出DOUT置高， 數據入DIN 為信號輸入狀態(tài)

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　JMP SKCLK

　　S_DI_0： LDB BL， IOPORT1 ; 將P1 口狀態(tài)保存在BL 寄存器中

　　ANDB BL， # 0FEH ; 將數據出DOUT 置低

　　ORB BL， # 02H ; 數據入D IN為信號輸入狀態(tài)

　　LDB IOPORT1， BL; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　SKCLK： LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ANDB BL， # 0F7H ; 時(shí)鐘信號DCLK為低

　　ORB BL， # 01H ; 將數據出DOUT 置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ORB BL， # 09H ; 時(shí)鐘信號DCLK 為高， 將數據出DOUT置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　DJNZ R6， ADS7843_W ; 8位指令送完

　　LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ANDB BL， # 0F7H ; 時(shí)鐘信號DCLK為低

　　ORB BL， # 01H ; 將數據出DOUT 置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　/* 準備接受觸摸屏按鍵讀14 位數據數據， 先接受低8位數據* /

　　LDB R6， # 08H ; 鍵值設定方向讀低8位數據程序

　　DATA_OUT： LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ORB BL， # 09H ; 時(shí)鐘信號DCLK 為高， 將數據出DOUT置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　LDB BL， IOPORT1 ; 將P1口狀態(tài)保存在BL寄存器中

　　ANDB BL， # 0F7H ; 時(shí)鐘信號DCLK為低

　　ORB BL， # 01H ; 將數據出DOUT 置高

　　LDB IOPORT1， BL ; 將修改后的狀態(tài)送至P1口

　　SHLB AL， # 1 ; 數據左移一位

　　JBS IOPORT1， 0， DI_O_1 ; 判數據入DIN 高？

　　ANDB AL， # 0FEH ; 數據入DIN低， 輸入0

　　JMP DATA_OUT1

　　DI_O_1： ORB AL， # 01H ; 數據入DIN高， 輸入1

　　DATA_OUT1： DJNZ R6， DATA_OUT ; 8位數據讀完

　　STB AL， FIRST ; 低8位數據保存至FIRST單元同樣處理接受數據高4位數據

　　…… …… ; 4位數據讀完， 數據保存。讀14 位數據程序完成后返回

　　程序上機調試后再沒(méi)有出現觸摸屏與單片機之間指令不執行， 燒壞觸摸芯片的問(wèn)題。也許你會(huì )發(fā)現， 在程序編程中， 我們使用了BL寄存器作P1口的過(guò)渡保護單元， 對輸出信號采用了對位的或、與方式達到輸出“1”、 “0”電平。保證P1的輸入端口不會(huì )因其他P1 端口的操作而改變其狀態(tài)， 在信號線(xiàn)上出現兩個(gè)輸出、爭搶信號的現象。這就是觸摸屏出問(wèn)題的主要原因。

　　4 結語(yǔ)

　　在項目鑒定時(shí)， 專(zhuān)家們給出了系統設計新穎、結構合理、功能比較完善， 擴展性強， 有一定的市場(chǎng)空間。特別提到了每個(gè)觸摸鍵設計合理、反映正確的結論。

　　在本項目結束時(shí)還有一個(gè)關(guān)于按鍵的遺留問(wèn)題： 由于是使用單端模式工作， 且CPU 接到請求后， 為了消除抖動(dòng)、防止誤觸發(fā)， 延時(shí)后再響應其請求， 造成了按鍵反映遲緩， 這是一個(gè)硬件、軟件都需改進(jìn)的問(wèn)題， 硬件需換模擬數據轉換芯片，軟件上延時(shí)可以短一些。