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터치 컨트롤 모듈
Dec 13, 2017

터치 컨트롤 모듈은 주로 ADS7843 칩을 구동하여 좌표 값 변환을 실현합니다. 터치 조작을 실현하는 열쇠입니다. 작업 시퀀스 다이어그램은 그림 8에 나와 있습니다.

8.png

터치 컨트롤 모듈은 8 개의 클럭 사이클마다 한 번씩 통신하고 컨트롤러와 3 개의 통신이 필요한 ADS7843을 구동하기 위해 클럭 변환 사이클의 24 가지 작동 모드를 사용합니다. 첫 번째 통신은 터치 컨트롤 모듈의 DIN 포트입니다. 제어 워드는 IO를 통해 ADS7843으로 보내지고 X와 Y의 전압 값이 수집됩니다. X를 판독하기위한 제어 워드는 11010000이고, Y 판독을위한 제어 워드는 10010000이다.

그림 8에서 S는 제어 단어의 시작 플래그입니다. A2에서 A0는 채널 선택입니다. M은 A / D 변환을위한 정밀 제어 비트입니다. SER은 기준 전압의 입력 모드입니다. 다른 조작 모드는 다른 제어 단어를 전송하여 선택됩니다. 바이트는 변환 클럭 DCLK의 하강 에지에서 상위 및 하위 비트별로 전송되고 컨트롤러는 DCLK의 상승 에지에서 제어 명령을 수신하고 작업 변경을 시작합니다.

제어 명령이 전송 된 후 두 번째 및 세 번째 좌표를 읽고 12 비트 좌표를 읽은 다음 나중에 높은 순서와 낮은 위치에 따라 지정한 레지스터에 배치하고 4 비트를 0에 더합니다. 좌표 FPGA 내부 배선은 모듈과 터치 컨트롤 모듈 데이터 공유 사이의 데이터 교환을 달성하기 위해 시간의 좌표에서 읽을 수있는 FSMC 버스를 통해 마이크로 프로세서, 그리고 조정 및 필터링 처리 좌표의 응답 값에 따라 좌표 , 완전한 터치 조작.


실험용 플랫폼으로 설계된 LCD 터치 스크린 컨트롤러를 사용하여 컨트롤러의 이식성, 데이터 업데이트 속도 및 터치 동작의 성능을 검증했습니다. 실험 장비는 그림 9에 나와 있으며 FPGA는 EP4CE10F17C8N, ARM은 STM32F407IGT6, SDRAM은 HY57V641620HT-6이다.

9.jpg

컨트롤러의 이식성을 확인하기 위해 디스플레이 템플릿이 설정됩니다. 각 막대의 너비는 40 픽셀이고 흰색 줄무늬 간격은 40 픽셀입니다. 드라이버를 변경하지 않고도 해상도가 다른 LCD 화면이 표시됩니다. 실험 결과는 그림 10에 나와 있습니다.

10.jpg

그림 10에서 보듯이, 서로 다른 해상도 모드에서 해상도가 높아지면서 IOUS 템플릿 증가 수가 표시되고, 이미지가 깨끗하고, 스플래시 화면이 나타나지 않으며, 지터 현상이 발생하여 해상도가 다른 LCD 터치 스크린 컨트롤러의 디자인이 좋은 휴대 성을 나타냅니다 .


1. 데이터 업데이트 속도 테스트

컨트롤러는 1s 데이터 업데이트 속도 내에서 데이터 프레임 견적을 보내며, 각 데이터 업데이트 신호는 1 데이터 카운트 신호를 보내고 신호를 계산하여 데이터 업데이트 속도를 계산합니다.

다른 해상도 모드에서 SDRAM 작동 클록이 150MHz 인 경우 컨트롤러의 최대 데이터 업데이트 속도는 1024pixel * 768pixel ~ 21 frames / s, 800pixel x 480pixel ~ 36 frames / s, 480pixel 272pixel 272pixel은 50fps를 달성합니다.

데이터 갱신 레이트는 프레임의 데이터 볼륨에 의해 곱해지고, 데이터 갱신 레이트가 얻어 질 수있다. 테스트 데이터에 따르면, 해상도가 1024pixel * 758pixel 인 경우 컨트롤러의 데이터 업데이트 속도는 최대 31MB / s입니다.

다른 실험 조건 하에서 800pixel * 480pixel 해상도의 LCD가 테스트됩니다. 하드웨어가 가속되지 않으면 최대 데이터 업데이트 속도는 22 프레임 / 초이고 하드웨어가 가속 될 때 최대 데이터 업데이트 속도는 36 프레임 / 초입니다.

테스트 데이터를 통해 하드웨어 가속 설계 방식으로 최대 데이터 업데이트 속도가 크게 향상되었으며 속도가 원래 구성표와 비교하여 1.6 배 증가했습니다.


2. 터치 조작 확인

터치 조작은 인간 - 기계 상호 작용을 완성하는 주요 부분입니다. 컨트롤러를 통해 요구 사항을 충족시키는 타이밍 신호를 생성하고 ADS7843 칩을 구동하여 아날로그 신호 수집 및 디지털 - 아날로그 변환을 완료하고 픽셀과 접점 간의 일대일 대응을 실현합니다. 터치 기능을 확인하려면 LCD 800pixel * 480pixel 해상도 터치 스크린 플랫폼을 사용하여 상자 중앙에있는 LCD 화면에 10pixel * 10 픽셀을 그리고 터치 펜 상자 클릭 센터로 화면의 현재 좌표를 표시합니다. 같은 시간, 빨간 점 5pixel * 5 픽셀 그리기, 그림 11에 표시된 실험 결과를 터치.

11.jpg

그림 11에서 LCD 디스플레이의 좌표가 접점의 물리적 위치와 하나씩 일치하며 디스플레이가 명확하고 지터가 없음을 알 수 있습니다. 이는 LCD 터치 스크린 컨트롤러로 설계된 터치 기능의 신뢰성을 증명합니다.