基于arm9控制的触摸品设计报告

天津职业技术师范大学电子工程学院

《传感器与控制综合设计》

课程设计报告

同组学生姓名（学号）： 李炳南 宋凯 李振东

班 级： 卓越工程师班

任务分工：

设计时间： 2013/2/25———2013/3/15

指导教师： 张巍 许书云

摘要

根据触摸屏的基本特性与工作原理，本文提出了基于ARM9的触摸屏控制，利用ARM9的低功耗高速率易操作控制的特点，控制触摸屏显示出高清优质的图片效果，并实现触摸指定点切换指定图片的功能。SinoSys-EA2440a 采用基于三星公司的 ARM处理器 S3C2440A 作为主处理器，可以有效的实现该设计，并产生稳定可到的工作效果。

关键词：ARM9，s3c2440A，触摸屏

目录

一、基本理论知识 ...................................................................................................................................................... 4

1.1 ARM9的基本介绍 ............................................................................................................................................. 4

1.2 S3C2440A的基本介绍 ....................................................................................................................................... 4

1.3 触摸屏的基本介绍 .................................................................................................................................................... 4

二、设计流程及其方法 .............................................................................................................................................. 5

2.1 设计流程图 ....................................................................................................................................................... 5

2.2 设计思路及解决方法 ....................................................................................................................................... 6

三、关键程序的分析 .................................................................................................................................................. 6

3.1 触摸屏定点选择显示程序分析 ....................................................................................................................... 6

3.2 彩屏显示切图方式程序分析 ........................................................................................................................... 8

四、设计的不足与疑问 ............................................................................................................................................ 10

五、小组总结 ............................................................................................................................................................ 10

六、个人总结 ............................................................................................................................................................ 11 6.1 李炳南个人总结 ............................................................................................................................................. 11

6.2 宋凯个人总结 ................................................................................................................................................. 12

6.3 李振东个人总结 ............................................................................................................................................. 13

一、 基本理论知识

1.1 ARM9的基本介绍

ARM( Advanced RISC Machines)公司是全球领先的16／32位RISC微处理器知识产权设计供商。ARM公司通过转让RISC微处理器，外围和系统芯片设计技术给合作伙伴，使他们能用这些技术来生产各具特色的芯片。

ARM已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。

ARM处理器有三大特点：

1. 体积小、功耗低、低成本而高性能；

2. 16／32位双指令集；

3. 全球众多的合作伙伴。

ARM处理器目前有5 个系列产品：ARM7 、ARM9 、ARM9 E、ARMl0 和SecurCore 。其中ARM7 是低功耗的32位核，最适合应用于对价位和功耗敏感的产品，它又分为应用于实时环境的ARM7TDMI、ARM7TDMI-S ，适用于开放平台的ARM720T，以及适用于DSP运算及支持Java的ARM7EJ 等。

ARM9 微处理器系列具有以下特点：

1. 5 级整数流水线，指令执行效率更高。

2. 提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构。

3. 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。

4. 支持32位的高速AMBA 总线接口。

5. 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。

6. MPU支持实时操作系统。

7. 支持数据Cache 和指令Cache ，具有更高的指令和数据处理能力。

8. 主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等。

9. ARM9 系列微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T。

1.2 S3C2440A的基本介绍

SinoSys-EA2440a 采用基于三星公司的 ARM处理器 S3C2440A 作为主处理器；硬件设计上采用核心板加底板的设计思想，核心板采用6 层板设计，而底板采用4 层板设计。S3C2440A 使用

ARM920T 核，内部带有全性能的 MMU( 内存管理单元 ) ，它适用于设计移动手持设备类产品，具有高性能、低功耗、接口丰富和体积小的优良特性。 SinoSys-EA2440a 的设计遵循了 S3C2440A 嵌入式芯片的特点，其设计理念参考了当前市场上众多的开发板及嵌入式开发系统的优点，并融入最新嵌入式系统设备的特点。 板上采用高质量薄膜开关，手感特别舒适，经久耐用；精致的板载备份电池更可以保持时间随时随地准确无误；20针的标准 JTAG 接口让您可以方便的连接各种仿真器；SD卡、各种优盘、移动硬盘、音频输入输出口、串口、RJ-45网口等即插即用设备接口；并为用户提供了8 寸真彩的液晶屏及触摸屏；还有 GPRS/GPS 无线通讯设备。

1.3 触摸屏的基本介绍

触摸屏由于其体积小、轻便和接口简单的特点，成为一种在嵌入式系统中应用广泛的输入设备。

典型触摸屏的工作组件一般由 3 部分组成。两层透明的阻性导体层、两层导体之间的隔离层和电极。阻性导体层选用阻性材料，如将铟锡氧化物(1TO)涂在衬底上构成，或者上层衬底用塑料，下层衬底用玻璃。隔离层为粘性绝缘液体材料，如聚脂薄膜。电极选用导电性能极好的材料(如银粉墨)构成，其导电性能大约为 ITO 的 1000 倍。

触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络，如图 2 所示。当某一层电极加上电压时，会在该网络上形成电压梯度。如有外力使得上下两层在某一点接触，则在另一层未加电压的电极上可测得接触点处的电压，从而知道接触点处的坐标。比如，在顶层的电极(X+，X-)上加上电压，则在顶层导体层上形成电压梯度；当有外力使得上下两层在某一点接触时，在底层(Y+，Y-)电极上就可以测得接触点处的电压；再根据该电压与电极(X+)之间的距离关系，知道该处的 x 坐标；然后，将电压切换到底层电极(Y+，Y-)上，并在顶层(X+，X-)电极上测量接触点处的电压，从而确定 y 坐标。