tft_lcd触摸屏实验
差别
这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。
| 两侧同时换到之前的修订记录 前一修订版 后一修订版 | 前一修订版 | ||
|
tft_lcd触摸屏实验 [2019/12/04 17:23] zgf |
tft_lcd触摸屏实验 [2022/03/18 15:49] (当前版本) sean |
||
|---|---|---|---|
| 行 1: | 行 1: | ||
| - | ***银杏科技有限公司/Gingko Technology Co.,Ltd.** | + | | **银杏科技有限公司旗下技术文档发布平台** |||| |
| - | ***技术支持论坛：http://www.eeschool.org** | + | |技术支持电话|**0379-69926675-801**||| |
| - | ***旗舰店：http://icore.taobao.com** | + | |技术支持邮件|Gingko@vip.163.com||| |
| - | ***技术支持邮件：GINGKO@vip.163.com** | + | ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ |
| - | ***电话：0379-69926675** | + | | V1.0 | 2019-12-25 | gingko | 初次建立 | |
| - | ***更新日期：12/4/2019** | + | |
| - | ***版本号：v1.0** | + | |
| - | ===== TFT_LCD触摸屏实验 ===== | + | |
| + | ===== 实验三十一：TFT_LCD触摸屏实验 ===== | ||
| === 一、实验目的与意义 === | === 一、实验目的与意义 === | ||
| -了解触摸屏工作原理 | -了解触摸屏工作原理 | ||
| 行 14: | 行 13: | ||
| === 二、实验设备及平台 ==== | === 二、实验设备及平台 ==== | ||
| - | -iCore3 双核心板（ FPGA型号为EP4CE10F17）。 | + | -iCore3 双核心板（ FPGA型号为EP4CE10F17）。[[https://item.taobao.com/item.htm?id=524229438677|点击购买]] |
| - | -转接板和40P的FPC连接线 | + | -转接板和40P的FPC连接线。 |
| - | -iCore3（7寸TFT_LCD）液晶显示模块 | + | -iCore3（7寸TFT_LCD）液晶显示模块。[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-251734908.20.1a34750bPZ3UBu&id=560722486083|点击购买]] |
| - | -Blaster（或相同功能的）仿真器和USB线缆 | + | -Blaster（或相同功能的）仿真器。[[https://item.taobao.com/item.htm?id=554869837940|点击购买]] |
| - | -Micro USB线缆 | + | -Micro USB线缆和USB线缆。 |
| - | -QuartusII开发软件（本实验中使用的是13.1版本） | + | -QuartusII开发软件（本实验中使用的是13.1版本）。\\ |
| - | {{ :icore3:图31-1_硬件连接实物图.jpg?600 |:图31-1硬件连接实物图}} | + | {{ :icore3:图31-1_硬件连接实物图.jpg?direct&700 |图31-1硬件连接实物图}} |
| **注意事项1：** 注意FPC转接板和核心板之间引脚要对齐（如图31-1中**①**处所示，转接板和核心板边缘要对齐）。 | **注意事项1：** 注意FPC转接板和核心板之间引脚要对齐（如图31-1中**①**处所示，转接板和核心板边缘要对齐）。 | ||
| 行 34: | 行 33: | ||
| *下图是AD转换芯片ads7843的典型应用电路，从图中也可以看出触摸屏作为等效电阻网络，通过四线连接到ads7843芯片的X+、X-、Y+、Y- 等引脚。经AD芯片转换后发送给FP GA或者ARM处理，从而判断触摸点的位置。 | *下图是AD转换芯片ads7843的典型应用电路，从图中也可以看出触摸屏作为等效电阻网络，通过四线连接到ads7843芯片的X+、X-、Y+、Y- 等引脚。经AD芯片转换后发送给FP GA或者ARM处理，从而判断触摸点的位置。 | ||
| - | {{ :icore3:图31-2_ads7843基础应用电路.png?800 |图31-2 ads7843基础应用电路}} | + | {{ :icore3:图31-2_ads7843基础应用电路.png?direct |图31-2 ads7843基础应用电路}} |
| == 2、ads7843触摸屏AD芯片的配置 == | == 2、ads7843触摸屏AD芯片的配置 == | ||
| *本次实验所用触摸屏模块的AD芯片ads7843，具有同步串行接口，内置12位取样模数转换器，最高转换速率可达125KHz。由ads7843的原理图可以看到，AD芯片和FPGA之间是通过串行接口传送数据和指令的。其串行接口由DIN，DOUT，CS，DCLK 四个信号线构成。其中，DCLK提供串行传输时钟信号，DIN和DOUT则用与FPGA和AD芯片间指令数据的传输。CS作为选通信号，置低位有效。 | *本次实验所用触摸屏模块的AD芯片ads7843，具有同步串行接口，内置12位取样模数转换器，最高转换速率可达125KHz。由ads7843的原理图可以看到，AD芯片和FPGA之间是通过串行接口传送数据和指令的。其串行接口由DIN，DOUT，CS，DCLK 四个信号线构成。其中，DCLK提供串行传输时钟信号，DIN和DOUT则用与FPGA和AD芯片间指令数据的传输。CS作为选通信号，置低位有效。 | ||
| - | {{ :icore3:图31-3_触摸屏模块ad转换电路原理图.png?600 |图31-3 触摸屏模块ad转换电路原理图}} | + | {{ :icore3:图31-3_触摸屏模块ad转换电路原理图.png?direct |图31-3 触摸屏模块ad转换电路原理图}} |
| == 3、触摸动作识别 == | == 3、触摸动作识别 == | ||
| *通过前面对触摸屏原理的学习，如果想识别到触摸动作，那么就要对ADS7843传送到FPGA的数据进行断，是否为触摸屏无触碰状态下的数值。 | *通过前面对触摸屏原理的学习，如果想识别到触摸动作，那么就要对ADS7843传送到FPGA的数据进行断，是否为触摸屏无触碰状态下的数值。 | ||
| *图31-4是理想状态下识别的电压和输出编码之间对应关系，理论上触摸屏的输入坐标识别精度可达有效位宽的1/4096，对应的输出编码从3’h000到3’hfff。通过对其输出编码进行处理，判断是否为无触碰状态下的值，从而判断触摸动作有无发生。 | *图31-4是理想状态下识别的电压和输出编码之间对应关系，理论上触摸屏的输入坐标识别精度可达有效位宽的1/4096，对应的输出编码从3’h000到3’hfff。通过对其输出编码进行处理，判断是否为无触碰状态下的值，从而判断触摸动作有无发生。 | ||
| - | {{ :icore3:图31-4_理想状态下ads7843输入电压和输出编码之间的对应关系图.png?400 |图31-4 理想状态下ads7843输入电压和输出编码之间的对应关系图}} | + | {{ :icore3:图31-4_理想状态下ads7843输入电压和输出编码之间的对应关系图.png?direct |图31-4 理想状态下ads7843输入电压和输出编码之间的对应关系图}} |
| === 四、代码讲解 ==== | === 四、代码讲解 ==== | ||
| *本次实验主要内容包括TFT_LCD的显示驱动，触摸屏的配置和驱动，TFT_LCD屏显示内容的控制及触摸动作的识别。由于TFT驱动和色彩显示部分前面实验已经做过讲解，这里主要讲一下触摸屏的驱动和触摸动作的识别部分。 | *本次实验主要内容包括TFT_LCD的显示驱动，触摸屏的配置和驱动，TFT_LCD屏显示内容的控制及触摸动作的识别。由于TFT驱动和色彩显示部分前面实验已经做过讲解，这里主要讲一下触摸屏的驱动和触摸动作的识别部分。 | ||
| 行 63: | 行 62: | ||
| *这里DIN_x和DIN_y对应的指令值在ADS7843的手册中可以查到，是要配置到AD转换芯片的寄存器的值。DIN_x和DIN_y是X方向和Y方向转换时需要分别输入到AD寄存器的值。S位表示数据传输起始，必须置1。A2、A1、A0组合进行通道X或通道Y的选择。MODE是精度选择位，这里我们用的是12位输出，MODE位置0。SER/DFR表示参考电压的输入模式，这里选择的是0，即差动输入模式，PD1和PD0是省电模式的选择，00代表在两次AD转换之间掉电。如此，明白DIN_x和DIN_y被赋的值所代表的含义了吧？ | *这里DIN_x和DIN_y对应的指令值在ADS7843的手册中可以查到，是要配置到AD转换芯片的寄存器的值。DIN_x和DIN_y是X方向和Y方向转换时需要分别输入到AD寄存器的值。S位表示数据传输起始，必须置1。A2、A1、A0组合进行通道X或通道Y的选择。MODE是精度选择位，这里我们用的是12位输出，MODE位置0。SER/DFR表示参考电压的输入模式，这里选择的是0，即差动输入模式，PD1和PD0是省电模式的选择，00代表在两次AD转换之间掉电。如此，明白DIN_x和DIN_y被赋的值所代表的含义了吧？ | ||
| | | ||
| - | {{ :icore3:图31-5_ads7843控制存储器1.png?600 |图31-5 ads7843控制寄存器1}}\\ | + | {{ :icore3:图31-5_ads7843控制存储器1.png?direct |图31-5 ads7843控制寄存器1}}\\ |
| - | {{ :icore3:图31-5_ads7843控制寄存器2.png?600 |图31-5 ads7843控制寄存器2}} | + | {{ :icore3:图31-5_ads7843控制寄存器2.png?direct |图31-5 ads7843控制寄存器2}} |
| *其次是DCLK，这部分代码是通过对30MHz时钟进行计数，分频产生100KHz时钟信号，即DCLK，用于串行通信。这里我们先看一下ADS7843的串行通信时序图，如下： | *其次是DCLK，这部分代码是通过对30MHz时钟进行计数，分频产生100KHz时钟信号，即DCLK，用于串行通信。这里我们先看一下ADS7843的串行通信时序图，如下： | ||
| - | {{ :icore3:图31-6_ads7843串行通讯时序图.png?800 |图31-6 ads7843串行通讯时序图}} | + | {{ :icore3:图31-6_ads7843串行通讯时序图.png?direct |图31-6 ads7843串行通讯时序图}} |
| *从图中可以看到，DIN和DOUT的电平在DCLK的上升沿是需要保持稳定的，而且输入和输出AD芯片的数据都是先高位后地位的。前面我们有讲到，DCLK是以30MHz时钟为基础分频产生的，先来看一下这段代码： | *从图中可以看到，DIN和DOUT的电平在DCLK的上升沿是需要保持稳定的，而且输入和输出AD芯片的数据都是先高位后地位的。前面我们有讲到，DCLK是以30MHz时钟为基础分频产生的，先来看一下这段代码： | ||
| <code verilog> | <code verilog> | ||
| 行 230: | 行 229: | ||
| === 五、实验结果 ==== | === 五、实验结果 ==== | ||
| *程序调试编译完成后下载到我们的开发套件上，可以看到，铅笔碰触屏幕的时候，TFT_LCD液晶屏颜色刷新为红色，当没有碰触的时候，TFT_LCD液晶屏刷新成绿色。 | *程序调试编译完成后下载到我们的开发套件上，可以看到，铅笔碰触屏幕的时候，TFT_LCD液晶屏颜色刷新为红色，当没有碰触的时候，TFT_LCD液晶屏刷新成绿色。 | ||
| - | + | ||
| - | {{:icore3:图31-7_7寸液晶屏触摸效果展示1.jpg?200|图31-7 7寸液晶屏触摸效果展示1}}{{:icore3:图31-7_7寸液晶屏触摸效果展示2.jpg?200 |图31-7 7寸液晶屏触摸效果展示2.jpg?200}} | + | {{:icore3:图31-7_7寸液晶屏触摸效果展示1_副本.jpg?direct&200|图31-7 7寸液晶屏触摸效果展示1}}{{:icore3:图31-7_7寸液晶屏触摸效果展示2_副本.jpg?direct&200|图31-7 7寸液晶屏触摸效果展示2}} |
| === 六、拓展实验 === | === 六、拓展实验 === | ||
| -将屏幕区域均分四块，实现触碰不同区域，切换不同颜色。 | -将屏幕区域均分四块，实现触碰不同区域，切换不同颜色。 | ||
tft_lcd触摸屏实验.1575451383.txt.gz · 最后更改: 2019/12/04 17:23 由 zgf
除额外注明的地方外，本维基上的内容按下列许可协议发布： 豫ICP备18022004号-1
