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觸摸屏在S3C2410上的應用實例
摘要：給出S3C2410上觸摸屏的實現原理、硬件結構和軟件程序；對軟件進行優化，改進軟件濾波的實現方法。其算法使用C語言實現，可移植到任何操作系統的觸摸屏驅動程序中。引言
隨著個人數字助理（PDA）、瘦容戶機等的普及，觸摸屏作為終端與用戶交互的媒介，在我們的生活中使用得越來普遍。觸摸屏分為電阻式、電容式、聲表面波式和紅外線掃描式等類型，使用得最多的是4線電阻式觸摸屏。
本文以三星公司ARM9內核芯片S3C2410觸摸屏接口為基礎，通過外接4線電阻式觸摸屏構成硬件基礎。在此基礎上，開發了觸摸屏面圖板程序。
1 觸摸屏原理
S3C2410接4線電阻式觸摸屏的電路原理如圖1所示。整個觸摸屏由模向電阻比和縱向電阻線組成，由nYPON、YMON、nXPON、XMON四個控制信號控制4個MOS管（S1、S2、S3、S4）的通斷。S3C2410有8個模擬輸入通道。其中，通道7作為觸摸屏接口的X坐標輸入（圖1的AIN[7]），通道5作為觸摸屏接口的Y坐標輸入（圖1的AIN[5]）。電路如圖2所示。在接入S3C2410觸摸屏接口前，它們都通過一個阻容式低通濾器濾除坐標信號噪聲。這里的濾波十分重要，如果傳遞給S3C2410模擬輸入接口的信號中干擾過大，不利于后續的軟件處理。在采樣過程中，軟件只用給特殊寄存器置位，S3C2410的觸摸屏控制器就會自動控制觸摸屏接口打開或關閉各MOS管，按順序完成X坐標點采集和Y坐標點采集。
2 S3C2410觸摸屏控制器
S3C2410觸摸屏控制器有2種處理模式：
①X/Y位置分別轉換模式。觸摸屏控制器包括兩個控制階段，X坐標轉換階段和Y坐標轉換階段。
②X/Y位置自動轉換模式。觸摸屏控制器將自動轉換X和Y坐標。
本文使用X/Y位置自動轉換模式。
3 S3C2410觸摸屏編程
由于觸摸屏程序中參數的選取優化需要多次試驗，而加入操作系統試驗參數，每次編譯下載耗費時間過多，不易于試驗的進行，因而我們直接編寫裸機觸摸屏程序。三星公司開放了S3C2410測試程序2410test(可在三星網站下載)，提供了觸摸屏接口自動轉換模式的程序范例ts_auto.c,見本刊網站.cn。本文在此范例的基礎上編寫了觸摸屏畫圖板程序——在顯示屏上畫出觸摸筆的流走痕跡。
針對坐標點采樣時產生的噪聲，本文采用噪聲濾波算法，編寫了相應的噪聲濾波程序，濾除干擾采樣點。整個觸摸屏畫圖板程序的處理流程如圖3所示。
3．1 程序初始化
初始化觸摸屏控制器為自動轉換模式。其中寄存器ADCDLY的值需要根據具體的試驗選取，可運行本文提供的程序看畫線的效果來選取具體的參數。觸摸屏中斷處理程序Adc_or_TsAuto是判斷觸摸屏是否被按下了。觸摸屏被按下，給全局變量Flag_Touch賦值為Touch_Down，否則賦值為Touch_Up。
初始化脈寬調制計時器（PWM TIMER），選擇計時器4為時鐘，定義10ms中斷1次，提供觸摸屏采樣時間基準，即10ms觸摸屏采樣1次。計數器中斷處理程序Timer4Intr中判斷Flag_Touch被賦值為Touch_Down，則給全局變量gTouchStartSample置位，以控制觸摸屏采樣。
之后清除觸摸屏中斷和計時器中斷屏蔽位，接受中斷響應，同時計時器開始計時。
3．2 觸摸屏采樣程序
如果gTouchStartSample為TRUE，觸摸屏接口開始對坐標X和Y的模擬量進行采樣，根據試驗選取適合的的采集次數。本文中使用9次采集，分別記入到ptx[TouchSample]和pty[TouchSample]數組中，TouchSample為采集次數。
為了減少運算量，將ptx[]和pty[]分別分三組取平均值，存儲在px[3]和py[3]中。這里以處理X坐標為例：
px[0]=(ptx[0] ptx[1] ptx[2])/3;
px[1]=(ptx[3] ptx[4] ptx[5])/3;
px[2]=(ptx[6] ptx[7] ptx[8])/3;
計算以上三組數據的差值：
dlXDiff0=px[0]-px[1];
dlXDiff1=px[1]-px[2];
dlXDiff2=px[2]-px[0];
然后對上述差值取絕對值，所得結果簡稱絕對差值：
dlXDiff0=dlXDiff0
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