s3c2440硬件篇之八：ADC和觸摸屏接口

時(shí)間：2018-08-10 19:00:02

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[導(dǎo)讀]ADC和觸摸屏接口一。簡介：S3C2440的CMOS模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以接收8個(gè)通道的模擬信號(hào)的輸入，并將其轉(zhuǎn)換為10位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。在2.5MHZ的A/D轉(zhuǎn)換時(shí)鐘下，最大的轉(zhuǎn)換速率可以達(dá)到500KSPS（SPS：samples per second，每秒采樣

ADC和觸摸屏接口

一。簡介：S3C2440的CMOS模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以接收8個(gè)通道的模擬信號(hào)的輸入，并將其轉(zhuǎn)換為10位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。在2.5MHZ的A/D轉(zhuǎn)換時(shí)鐘下，最大的轉(zhuǎn)換速率可以達(dá)到500KSPS（SPS：samples per second，每秒采樣的次數(shù)）。

我們從上面的結(jié)構(gòu)圖和數(shù)據(jù)手冊(cè)可以知道，該ADC模塊總共有8個(gè)通道可以進(jìn)行模擬信號(hào)的輸入，分別是AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、YM、YP、XM、XP。那么ADC是怎么實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換呢？首先模擬信號(hào)從任一通道輸入，然后設(shè)定寄存器中預(yù)分頻器的值來確定AD轉(zhuǎn)換器頻率，最后ADC將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)保存到ADC數(shù)據(jù)寄存器0中(ADCDAT0)，然后ADCDAT0中的數(shù)據(jù)可以通過中斷或查詢的方式來訪問。

S3C2440的ADC相關(guān)寄存器：

對(duì)于ADC的操作只涉及到3個(gè)寄存器：ADCCON，ADCTSC，ADCDAT0。

開發(fā)板AD連接電路：

二。實(shí)驗(yàn)：

根據(jù)手冊(cè)，也即是上面的寄存器的介紹，可以如下定義這些寄存器：

代碼參考韋東山大哥代碼，非常值得學(xué)習(xí)。如：ADCCON寄存器的第14位決定了PRSCEN的值，則“#define PRESCALE_EN (0 << 14)”,“#define PRESCALE_DIS (1 << 14)”,具體表示什么意思查看寄存器。

1.AD實(shí)驗(yàn)

// ADCCON寄存器
#define PRESCALE_DIS (0 << 14)
#define PRESCALE_EN (1 << 14)
#define PRSCVL(x) ((x) << 6)
#define ADC_INPUT(x) ((x) << 3)
#define ADC_START (1 << 0)
#define ADC_ENDCVT (1 << 15)

// ADCTSC寄存器
#define UD_SEN (1 << 8)
#define DOWN_INT (UD_SEN*0)
#define UP_INT (UD_SEN*1)
#define YM_SEN (1 << 7)
#define YM_HIZ (YM_SEN*0)
#define YM_GND (YM_SEN*1)
#define YP_SEN (1 << 6)
#define YP_EXTVLT (YP_SEN*0)
#define YP_AIN (YP_SEN*1)
#define XM_SEN (1 << 5)
#define XM_HIZ (XM_SEN*0)
#define XM_GND (XM_SEN*1)
#define XP_SEN (1 << 4)
#define XP_EXTVLT (XP_SEN*0)
#define XP_AIN (XP_SEN*1)
#define XP_PULL_UP (1 << 3)
#define XP_PULL_UP_EN (XP_PULL_UP*0)
#define XP_PULL_UP_DIS (XP_PULL_UP*1)
#define AUTO_PST (1 << 2)
#define CONVERT_MAN (AUTO_PST*0)
#define CONVERT_AUTO (AUTO_PST*1)
#define XP_PST(x) (x << 0)

#define NOP_MODE 0
#define X_AXIS_MODE 1
#define Y_AXIS_MODE 2
#define WAIT_INT_MODE 3

/*
* 使用查詢方式讀取A/D轉(zhuǎn)換值
* 輸入?yún)?shù)：
* ch: 模擬信號(hào)通道，取值為0~7
*/
static int ReadAdc(int ch)
{
// 選擇模擬通道，使能預(yù)分頻功能，設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘 = PCLK/(49+1)
ADCCON = PRESCALE_EN | PRSCVL(49) | ADC_INPUT(ch);

// 清除位[2]，設(shè)為普通轉(zhuǎn)換模式
ADCTSC &= ~(1<<2);

// 設(shè)置位[0]為1，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換
ADCCON |= ADC_START;

// 當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換真正開始時(shí)，位[0]會(huì)自動(dòng)清0
while (ADCCON & ADC_START);

// 檢測(cè)位[15]，當(dāng)它為1時(shí)表示轉(zhuǎn)換結(jié)束
while (!(ADCCON & ADC_ENDCVT));

// 讀取數(shù)據(jù)
return (ADCDAT0 & 0x3ff);
}

即可完成AD的采集。下面進(jìn)行觸摸屏實(shí)驗(yàn)。代碼很經(jīng)典，很值得學(xué)習(xí)。

/* 設(shè)置進(jìn)入等待中斷模式，XP_PU,XP_Dis,XM_Dis,YP_Dis,YM_En
* (1)對(duì)于S3C2410，位[8]只能為0，所以只能使用下面的wait_down_int，
* 它既等待Pen Down中斷，也等待Pen Up中斷
* (2)對(duì)于S3C2440，位[8]為0、1時(shí)分別表示等待Pen Down中斷或Pen Up中斷
*/
/* 進(jìn)入"等待中斷模式"，等待觸摸屏被按下 */
#define wait_down_int() { ADCTSC = DOWN_INT | XP_PULL_UP_EN |
XP_AIN | XM_HIZ | YP_AIN | YM_GND |
XP_PST(WAIT_INT_MODE); }
/* 進(jìn)入"等待中斷模式"，等待觸摸屏被松開 */
#define wait_up_int() { ADCTSC = UP_INT | XP_PULL_UP_EN | XP_AIN | XM_HIZ |
YP_AIN | YM_GND | XP_PST(WAIT_INT_MODE); }

/* 進(jìn)入自動(dòng)(連續(xù)) X/Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式 */
#define mode_auto_xy() { ADCTSC = CONVERT_AUTO | XP_PULL_UP_DIS | XP_PST(NOP_MODE); }

/*
* INT_TC的中斷服務(wù)程序
* 當(dāng)觸摸屏被按下時(shí)，進(jìn)入自動(dòng)(連續(xù)) X/Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式；
* 當(dāng)觸摸屏被松開時(shí)，進(jìn)入等待中斷模式，再次等待INT_TC中斷
*/
static void Isr_Tc(void)
{
if (ADCDAT0 & 0x8000)
{
printf("Stylus Up!!nr");
wait_down_int(); /* 進(jìn)入"等待中斷模式"，等待觸摸屏被按下 */
}
else
{
printf("Stylus Down: ");

mode_auto_xy(); /* 進(jìn)入自動(dòng)(連續(xù)) X/Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式 */

/* 設(shè)置位[0]為1，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換
* 注意：ADCDLY為50000，PCLK = 50MHz，
* 要經(jīng)過(1/50MHz)*50000=1ms之后才開始轉(zhuǎn)換X坐標(biāo)
* 再經(jīng)過1ms之后才開始轉(zhuǎn)換Y坐標(biāo)
*/
ADCCON |= ADC_START;
}

// 清INT_TC中斷

SUBSRCPND |= BIT_SUB_TC;
SRCPND |= BIT_ADC;
INTPND |= BIT_ADC;
}

/*
* INT_ADC的中斷服務(wù)程序
* A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)發(fā)生此中斷
* 先讀取X、Y坐標(biāo)值，再進(jìn)入等待中斷模式
*/
static void Isr_Adc(void)
{
// 打印X、Y坐標(biāo)值

printf("xdata = %4d, ydata = %4drn", (int)(ADCDAT0 & 0x3ff), (int)(ADCDAT1 & 0x3ff));

/* 判斷是S3C2410還是S3C2440 */
if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
{ // S3C2410

wait_down_int(); /* 進(jìn)入"等待中斷模式"，等待觸摸屏被松開 */
}
else
{ // S3C2440

wait_up_int(); /* 進(jìn)入"等待中斷模式"，等待觸摸屏被松開 */
}

// 清INT_ADC中斷

SUBSRCPND |= BIT_SUB_ADC;
SRCPND |= BIT_ADC;
INTPND |= BIT_ADC;
}

/*
* ADC、觸摸屏的中斷服務(wù)程序
* 對(duì)于INT_TC、INT_ADC中斷，分別調(diào)用它們的處理程序
*/
void AdcTsIntHandle(void)
{
if (SUBSRCPND & BIT_SUB_TC)
Isr_Tc();

if (SUBSRCPND & BIT_SUB_ADC)
Isr_Adc();
}

/*
* 測(cè)試觸摸屏，打印觸點(diǎn)坐標(biāo)
*/
void Test_Ts(void)
{
isr_handle_array[ISR_ADC_OFT] = AdcTsIntHandle; // 設(shè)置ADC中斷服務(wù)程序

INTMSK &= ~BIT_ADC; // 開啟ADC總中斷

INTSUBMSK &= ~(BIT_SUB_TC); // 開啟INT_TC中斷，即觸摸屏被按下或松開時(shí)產(chǎn)生中斷

INTSUBMSK &= ~(BIT_SUB_ADC); // 開啟INT_ADC中斷，即A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)產(chǎn)生中斷

// 使能預(yù)分頻功能，設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘 = PCLK/(49+1)

ADCCON = PRESCALE_EN | PRSCVL(49);

/* 采樣延時(shí)時(shí)間 = (1/3.6864M)*50000 = 13.56ms
* 即按下觸摸屏后，再過13.56ms才采樣
*/
ADCDLY = 50000;

wait_down_int(); /* 進(jìn)入"等待中斷模式"，等待觸摸屏被按下 */

printf("Touch the screem to test, press any key to exitnr");
getc();

// 屏蔽ADC中斷

INTSUBMSK |= BIT_SUB_TC;
INTSUBMSK |= BIT_SUB_ADC;
INTMSK |= BIT_ADC;
}

3.上傳完整源文件，make 生產(chǎn)adc_ts.bin燒進(jìn)nandflash運(yùn)行即可在串口終端看到如下信息：

##### Test ADC and Touch Screem #####
[A] Test ADC
[T] Test Touch Screem
Enter your selection: a
Measuring the voltage of AIN0 and AIN1, press any key to exit
AIN0 = 0.389V AIN1 = 2.268V

##### Test ADC and Touch Screem #####
[A] Test ADC
[T] Test Touch Screem
Enter your selection: t
xdata = 704, ydata = 0
Touch the screem to test, press any key to exit
Stylus Down: xdata = 418, ydata = 377
Stylus