基于嵌入式系統(tǒng)中觸摸屏交互功能模塊設(shè)計

　　3.2 Windows CE`的驅(qū)動模式

　　Windows CE`設(shè)備的驅(qū)動模型有兩種形式：流接口驅(qū)動（Stream Interface Driver）和本地設(shè)備驅(qū)動（Native Device Driver）從實現(xiàn)方式來看，無論那種驅(qū)動都可以采用單層和分層兩種方式，多層設(shè)備驅(qū)動中實現(xiàn)的代碼分兩層：MDD(Model Device Driver，模型設(shè)備驅(qū)動)和PDD(Platform. Dependent Driver,平臺相關(guān)驅(qū)動)。MDD層中向GWES模塊提供了DDI（Device Driver Interface,設(shè)備驅(qū)動接口）函數(shù)接口，實現(xiàn)了對于同一類設(shè)備的驅(qū)動程序所公用的功能，而PDD則實現(xiàn)了與平臺的具體硬件設(shè)備相關(guān)的代碼。MDD通過調(diào)用特殊的PDD函數(shù)來訪問硬件。

　　3.3 觸摸屏與顯示器的配合算法

　　FM 7843 送回控制器的X 與Y 值僅是對當前觸摸點的電壓值的A/D 轉(zhuǎn)換值，它不具有實用價值。這個值的大小不但與觸摸屏的分辨率有關(guān)，而且也與觸摸屏與LCD 貼合的情況有關(guān)。而且，LCD 分辨率與觸摸屏的分辨率一般來說是不一樣，坐標也不一樣，因此，如果想得到體現(xiàn)LCD 坐標的觸摸屏位置，還需要在程序中進行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換公式如下：

　　x=(x-TchScr_Xmin)*LCDWIDTH/(TchScr_Xmax-TchScr_Xmin)

　　y=(y-TchScr_Ymin)*LCDHEIGHT/(TchScr_Ymax-TchScr_Ymin)

　　其中，TchScr_Xmax、TchScr_Xmin、TchScr_Ymax 和TchScr_Ymin 是觸摸屏返回電壓值x、y 軸的范圍, LCDWIDTH、LCDHEIGHT 是液晶屏的寬度與高度。

　　3.4 操作系統(tǒng)對觸摸屏的支持

　　操作系統(tǒng)對觸摸屏的支持是按分層的思想進行的。首先是應(yīng)用層，編寫的應(yīng)用程序調(diào)用觸摸屏/鼠標事件API(在牽引層有相關(guān)的API函數(shù))；其次，在驅(qū)動層有支持觸摸屏的驅(qū)動程序。通過統(tǒng)一接口來調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核的觸摸屏設(shè)備驅(qū)動程序完成最終的設(shè)備控制。從中取出觸摸屏的實際坐標值，把該值記錄在初始化程序中，當下次有應(yīng)用程序需要調(diào)用觸摸屏驅(qū)動程序時，觸摸屏驅(qū)動程序就會去檢查初始化程序，讀取其中的校正值，并把經(jīng)過校正，影射后相對坐標值返回該應(yīng)用程序。

　　3.5 觸摸屏的坐標的確認

　　通過上述方式采集的坐標是相對于觸摸屏的坐標，需要轉(zhuǎn)換成為LCD 坐標，這個過程之前需要進行兩種坐標的校準工作，這里采用取平均值法。首先從觸摸屏的4個頂角得到2個最大值和2個最小值，分別計為x_min，y_min 和x_max，y_max。X，Y 方向的確定如表1 所示。

　　表1 X，Y 方向的確定

　　當系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)時，Q1，Q3 和Q4 處于截止狀態(tài)，Q2 導(dǎo)通。當觸摸屏被按下時，首先導(dǎo)通MOS 管組Q1 和Q4，X+與X-回路加上+3.3V 電源，同時將MOS 管組Q2 和Q3 關(guān)閉，斷開Y+和Y-，再啟動處理器的A/D 轉(zhuǎn)換通道1（AIN1），電路電阻與觸摸屏按下產(chǎn)生的電阻輸出分量電壓，并由A/D 轉(zhuǎn)換器將電壓值數(shù)字化，計算X 軸的坐標。接著先導(dǎo)通MOS 管組Q2 和Q3，Y+與Y-回路加上+3.3V 電源，同時將MOS 管組Q1和Q4 關(guān)閉，斷開X+和X-，再啟動處理器的A/D 轉(zhuǎn)換通道0（AIN0），電路電阻與觸摸屏按下產(chǎn)生的電阻輸出分量電壓，并由A/D 轉(zhuǎn)換器將電壓值數(shù)字化，計算Y 軸的坐標。系統(tǒng)讀到坐標值后，關(guān)閉Q1、Q3 和Q4，打開Q2，回到初始狀態(tài)，等待下一次筆觸。

　　確定X，Y 方向后，坐標值的計算公式如下：

　　X=（x_max-Xa）×320 /（x_max - x_min）

　　Y=（y_max- Ya）×240 /（y_max- y_min）

　　式中：

　　Xa=（X1+X2+．．．+Xn）/ n

　　Ya=（Y1+Y2+．．．+Yn）/ n

　　一般觸摸屏將觸摸時的X、Y 方向的電壓值送到A/D 轉(zhuǎn)換接口，經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換后的X與Y 值僅是對當前觸摸點的電壓值的A/D 轉(zhuǎn)換值，它不具有實用價值。這個值的大小不但與觸摸屏的分辨率有關(guān)，而且與觸摸屏與LCD 貼合的情況有關(guān)。如果想得到體現(xiàn)LCD 坐標的觸摸屏位置，還需要在程序中進行轉(zhuǎn)換。

　　4 結(jié) 論

　　嵌入式系統(tǒng)的PDA越來越多的使用觸摸屏做輸入輸出設(shè)備。本文以ARM920T內(nèi)核的S3C2410芯片GX開發(fā)板為硬件平臺，設(shè)計了嵌入式系統(tǒng)觸摸屏交互功能模塊，在全國大學(xué)生嵌入式系統(tǒng)競賽的產(chǎn)品和作品中已多次應(yīng)用。文中并對設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)問題做了詳細的分析與討論。軟件設(shè)計流程圖和源代碼及其它輔助程序等限于篇幅另文介紹。

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