基于ARM的觸摸屏控制系統設計

周宇

摘 要 自改革開放以來，我國的科學技術得到了快速的發展，在高科技技術發展如此之快的同時，高科技產物也在不斷的出現，ARM微處理器就是一項現代化高科技產物，在計算機或手機上都得到了很廣泛的應用，使計算機手機的系統性能得到很大程度的提升，而且現在對ARM微處理器的研究是國家的重點發展項目，但是就從我國現在的科學技術水平來看，我國相比于一些發達國家還存在很大的差距，在對ARM微處理器的研究上還存在一些問題，要想使我國的ARM微處理器能夠有一個更好的開發，我們就需要對ARM微處理器進行不斷的研究和探討。

【關鍵詞】ARM微處理器 觸摸屏控制系統 設計分析

ARM觸摸屏就是以ARM微處理器為核心系統新發明的一種觸摸屏，ARM觸摸屏相比于傳統的觸摸屏來講，操作更加簡單直觀，而且功耗非常的小，在功能上更加的使用，而且最大的特點就是取代了鍵盤鼠標，在實際運用中更加的方便，在二十一世紀，ARM觸摸屏控制系統的應用越來越普遍，而且也是當今時代觸摸屏的主流配置，更重要的是ARM觸摸屏在我們的生活中也發揮著很大的作用，但是由于我國發展起步較晚，自行生產的ARM微處理器還存在功耗大，占用空間多等問題，這些問題嚴重制約我國ARM微處理器的發展，下面我們就對ARM的觸摸屏控制系統進行全面的分析探討。

1 ARM的觸摸控制系統的總體框架

ARM微處理器體積小，功耗低，成本低，高性能，在使用過程中支持十六位，三十二位雙指令集，能很好的兼容八位或十六位器件，而且ARM微處理器的尋址方式非常簡單，執行效率還很高，這一系列特點都能夠很好應用于觸摸控制系統，在這里我們以最為常見的彩色液晶屏為例，彩色液晶屏的ARM觸摸屏控制系統的整體框架主要由五部分組成，分別是ARM微處理器，液晶屏控制器，觸摸屏控制器，彩色液晶屏以及觸摸屏，彩色液晶屏作為人機交換的最直接的交互畫面，通過內部的液晶控制屏和ARM微處理器相連接，觸摸屏控制器通過模數轉換對信息進行處理，將轉換完成后的信息傳遞到ARM微處理器，ARM微處理器對這些信息進行處理，然后控制液晶顯示器進行相應的畫面更新動作，實現人機交換功能，在這里需要注意的是，微處理器的型號為LPC2290，觸摸屏控制器選擇FM7843，液晶屏控制器選擇SID13503。

2 ARM微處理器觸摸屏控制系統的總體設計

ARM觸摸屏控制系統是當前液晶觸摸屏系統中比較先進的，在整個觸摸屏系統中占有主導地位，而且加入ARM微處理器的觸摸屏控制系統能操作相比原來更加的簡單，顯示效果也變的比原來更好，符合原先觸摸屏系統的設計要求，更重要的是ARM微處理器具有很高的實際應用價值?，F在的ARM微處理器觸摸控制屏系統的總體設計主要分為兩大部分，第一部分是硬件設計，第二部分是軟件設計，下面我們就對這兩部分展開全面的分析和探討。

2.1 ARM觸摸屏控制系統硬件設計部分

我們還是以彩色液晶屏為例，其硬件設計部分主要包括顯示器，彩色液晶屏的驅動電路，液晶屏控制器（SID13503），觸摸屏驅動電路以及觸摸屏控制器（FM843），在實際的連線過程中，SID13503液晶屏控制器需要用5伏電源進行供電，利用液晶屏控制器可以進行硬件配置的特點，在電路的設計過程中我們可以根據不同的需要對液晶屏控制器的16個引腳進行設置，總體設計我們采用8位總線方式對液晶屏控制器進行連接，液晶屏控制器的16個引腳和電源，寄存器，存儲器以及上拉電阻等一些部件進行正確連接。另外就是觸摸屏驅動電路和觸摸屏控制器（FM7843），由于觸摸屏的種類比較多，在這里我們選擇電阻式觸摸屏為例，所謂電阻式觸摸屏，簡單來說就是一種多層復合薄膜，分上導體層和下導體層，在實際工作中和顯示器配合使用，在使用過程中彩色液晶屏上的電阻式觸摸屏只能夠對數字信號進行檢測，因此我們就需要引入FM7843模數轉換器，將模擬信號轉換成數字信號，轉換精度根據ARM微處理器的需要來設定，最后通過SPI接口將轉換的模擬信號傳遞給ARM微處理器。

2.2 ARM觸摸屏控制系統軟件部分設計

軟件部分設計主要是對驅動程序的設計，這一部分是非常難的，相比于硬件部分的設計來說軟件設計需要操作的部分很少，但是所包含的知識量是非常廣泛的，軟件部分的設計主要分為三大塊，第一是觸摸屏驅動程序設計，第二是液晶屏的驅動程序設計，第三是用戶程序的設計。進行觸摸屏驅動程序設計的第一步首先對觸摸屏控制器進行定義，也就是創建庫文件，然后就是對觸摸屏控制器的I/O接口進行定義，最后就是創建驅動程序實現觸摸屏控制器的驅動，在創建驅動程序的時候我們需要用到幾個函數，第一個延時函數，實現整個驅動程序的延時功能，再就是檢測延時函數，保證程序能夠一步一步進行，還有就是寫讀函數實現對程序的讀寫操作，這些函數都是驅動程序中非常重要的一部分，一旦函數運用出現失誤，那么整個驅動程序就不能夠正常進行，因此在對這些函數進行編寫的時候我們一定要正確運用這些函數。對于彩色液晶屏驅動程序的設計和觸摸屏驅動程序的設計過程是相同的，但是所用到的函數是不同的，在對彩色液晶屏驅動程序的設計中需要用到幾個特別的函數，分別是畫圖函數，填充函數，實現在指定位置上畫點并且使LCD以圖形的方式進行填充。用戶程序和以上兩個程序的設計存在很大的不同，設計用戶程序的目的就是為了能夠讀取觸摸屏的動作，在程序運行時，首先要對GPIO以及LCM進行初始化，將液晶屏片選信號CS調低，填充液晶屏幕背景色并校準，最后就是等待有效觸摸，在獲取有效觸摸后對觸摸坐標進行校準，然后通過液晶屏顯示出來。

3 結束語

綜上所述，我們可以看出對ARM的觸摸屏控制系統的設計是非常復雜且艱難的，其中涉及到的知識非常廣泛，既包括了模擬電子技術，也包括數字電子技術，另外C語言技術以及單片機編程在ARM的觸摸屏控制系統設計中也是非常重要的一部分，隨著社會的進步，科學技術的不斷提高，我們對ARM觸摸屏控制系統的設計技術在逐漸的完善，對傳統的嵌入式設備顯示與控制的方式做出了改進，使ARM觸摸控制系統的性能有了一個本質的提高，使ARM微處理器的應用前景更加的廣闊，為了能夠使ARM觸摸控制系統有一個更大的進步，我們還需要做出努力。

參考文獻

[1]王玲玲，丁學用.基于ARM的觸摸屏控制系統軟件設計[J].輕工科技，2017（05）.

作者單位

杭州市職業病防治院 浙江省杭州市 310014