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前言

• 了解S3C2410ADC和触摸屏的结构
• 了解电阻触摸屏的工作原理和等效电路
• 了解S3C2410触摸屏控制器的多种工作模式
• 掌握S3C2410ADC和触摸屏的编程方法

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一、ADC和触摸屏硬件介绍及使用

S3C2410 ADC和触摸屏接口概述

S3C2410的CMOS模数转换器（ADC，Analog to Digital Converter）可以接收8个通道的模拟信号输入，并将它们转换为10位的二进制数据。在2.5MHz的A/D转换时钟下，最大的转化速率可达500KSPS（SPS：每秒采样次数）。
S3C2410/S3C2440都提供触摸屏的接口，不过它们有所不同。S3C2410的触摸屏接口向外提供4个控制信号引脚（nYPON,YMON,nXPON,XMON）和2个模拟信号输入引脚（AIN[7],AIN[5]），这6个引脚通过4个晶体管与触摸屏的4个引脚相连。而S3C2440提供了与触摸屏直接相连的4个引脚，不需要外接晶体管。

S3C2410 ADC和触摸屏接口有如下特征

• 分辨率：10位
• 微分线性度误差：±1.0LSB
• 积分线性度误差：±2.0LSB
• 最大转换速率：500KSPS
• 低功耗
• 供电电压:3.3V
• 输出模拟电压范围：0~3.3V
• 片上采样保持功能（On-chip sample-and-hold function）.
• 普通转换模式
• 分离的x/y轴坐标转换模式
• 自动（连续）x/y轴坐标转换模式
• 等待中断模式

ADC和触摸屏接口结构图

从上图可以分析，ADC和触摸屏接口中只有一个A/D转换器，可以通过设置寄存器来选择对那路模拟信号进行采样。图中有两个中断信号：INT_ADC,INT_TC,前者表示A/D转换器已经转换完毕，后者表示触摸屏被按下了。
对于S3C2410，在使用触摸屏时，AIN[7]和AIN[5]被用来测量XP，YP的电平。只剩下AIN[6],AIN[4:0]工6个引脚用于一般得ADC输入。对于S3C2440，在使用触摸屏时，引脚XP,YP，XM，YM被用于和触摸屏直接相连，只剩下AIN[3:0]共4个引脚用于一般得ADC输入；当不使用触摸屏时，XP,XM，YP，YM这4个引脚也可以用于一般ADC输入。
S3C2410与触摸屏得连接比S3C2440复杂，需要增加几个外接晶体管，如下

S3C2410 ADC接口和使用方法

ADC的启动方式有两种：手工启动，读结构时就自动地启动下一次转换。也有两种方法获知当前转换是否已经结束：查询状态位，转换结束时发生中断。
ADC地操作只涉及3个寄存器：ADCCON，ADCTSC，ADCDAT0。下面介绍他们的用法，关于触摸屏的数据位后面的章节讲述


ADC的使用分4个步骤。

1. 设置ADCCON寄存器，选择输入信号通道，设置A/D转换器的时钟。使能A/D转换器时钟的预分频功能。
2. 设置ADCTSC寄存器，使用设为普通转换模式，不能使用触摸屏功能。ADCTSC寄存器多用于触摸屏，对于普通的ADC，使用他的默认值即可，或设置其位[2]为0.ADCTSC寄存器格式下面进行讲述
3. 设置ADCCON寄存器，启动A/D转换。如果设置READ_START位，则读转换数据（读ADCDAT0寄存器）时即启动下一次转换；否则，可以通过设置ENABLE_START位来启动A/D转换。
4. 转换结束时，读取ADCDAT0寄存器来获得数值。如果使用查询的方式，则可以不断读取ADCCON寄存器的ECFLG位来确定转换是否结束。否则可以使用INT_ADC中断，发生INT_ADC中断时表示转换结束。

触摸屏原理及接口

电阻触摸屏原理

触摸屏已经在现实生活中大量使用，比如银行的自动存/取款机等。触摸屏的种类有很多，比如超声波触摸屏，红外触摸屏，电容触摸屏，电阻触摸屏等。电阻触摸屏由于造价低廉，在电气上可以直接接入用户的系统中而得到大量使用。电阻触摸屏有几种类型，比如“四线”，“八线”线越多，精度也就越高，温度偏移也越少，但基本的操作都是一样的。它本质上是一个电阻分压器，将矩形区域中触摸点（X,Y）的物理位置转换为代表x坐标和y坐标的电压。
S3C2410的触摸屏接口可以驱动四线电阻触摸屏，四线电阻触摸屏的等效电路如下所示
图中粗黑线表示相互绝缘的两层导电层，当按压时，它们在触点处相连；不同的触点在x，y方向上的分压值不一样，将这两个电压值经过A/D转换后即可得到x，y坐标。

S4,S5闭合，S1，S2，S3断开，即YM接地，XP上拉，XP作为模拟输入（对CPU而言），YP作为模拟输入（对CPU而言），XM高阻。
平时触摸屏没有被按下时，由于上拉电阻的关系，Y_ADC为高电平；当x轴和y轴受挤压而接触导通后，Y_ADC的电压由于接触导通后，Y_ADC的电压由于连通到y轴接地而变为低电平，此低电平可作为中断触发信号来通知CPU发生“Pen Down”事件，在S3C2410中，称为等待中断模式。

采样X_ADC电压，得到x坐标，等效电路如下：
S1，S3闭合，S2，S4，S5断开，即XP接上电源、XM接地、YP作为模拟输入（对CPU而言）、YM高阻，XP禁止上拉。这时，YP即X_ADC就是x轴的分压点，进行A/D转换后就得到x坐标

采样Y_ADC电压，得到y坐标，等效电路如上图

S2，S4闭合，S1，S3，S5断开，即YP接上电源，YM接地，XP作为模拟信号输入，XM高阻，XP禁止上拉。这时，XP即Y_ADC就是y轴的分压点，进行A/D转换后就得到y坐标。

S3C2410触摸屏接口

与上面描述的触摸屏工作过程3个步骤对应，触摸屏控制器也有4个工作模式。

1. 等待中断模式
   设置ADCTSC寄存器为0xD3即可令触摸屏控制器处于这种模式。这时，它在等待触摸屏被按下。当触摸屏被按下时，触摸屏控制器将发出INT_TC中断信号，这时触摸屏控制器要转入以下两种工作模式中的一种，以读取x，y坐标。
   对于S3C2410，当触摸屏被按下（Pen DOWN）或松开（Pen Up）时，都产生INT_TC中断信号。
   对于S3C2440，可以设置ADCTSC寄存器的位[8]为0或1时，表示等待Pen Down中断或Pen Up中断。
2. 分离的x/y轴坐标转换模式
   这分别对应上述触摸屏工作过程的第2，3步骤。设置ADCTSC寄存器为0x69进入x轴坐标转换模式，x坐标值转换完毕后被写入ADCDAT0，然后发出INT_ADC中断；相似地，设置ADCTSC寄存器为0x9A进入y轴坐标转换模式，y坐标值转换完毕后被写入ADCDAT1，然后发出INT_ADC中断。
3. 自动（连续）x/y轴坐标转换模式
   上述触摸屏工作过程的第2，3步骤可以合成一个步骤，设置ADCTSC寄存器为0x0C，进入自动（连续）x/y轴坐标转换模式，触摸屏控制器就会自动转换接触点x,y坐标值，并分别写入ADCDAT0，ADCDAT1寄存器中，然后发出INT_ADC中断。
4. 普通转换模式
   不使用触摸屏时，触摸屏控制器处于这种模式。在这种模式下，可以通过设置ADCCON寄存器启动普通A/D转换，转换完成时数据被写入ADCDAT0寄存器中

ADCTSC寄存器被用来选择触摸屏的工作模式，格式如下
对于S3C2410，当触摸屏控制处于等待中断模式时，触摸屏被按下时可以不断发出INT_TC中断信号以便进入自动连续x/y轴坐标转换模式转换x,y坐标。发出中断信号的间隔可以通过ADCDLY寄存器来设置

对于S3C2440，当CPU处于休眠模式时，触摸屏被按下时可以不断发出INT_TC中断信号以唤醒CPU。发出中断信号的间隔可以通过ADCDLY寄存器来设置

另外，对于普通转换模式，分离x/y轴坐标转换模式，自动（连续）x/y轴坐标转换模式，都可以通过ADCDLY寄存器来设置采样的延时时间。

ADCDLY寄存器格式如下
ADCDAT1寄存器格式如下。它与ADCDAT0寄存器格式相似，ADCDAT1寄存器中保存y坐标值；而ADCDAT0寄存器中保存普通A/D转换值或x坐标值。

二、ADC和触摸屏操作实例

1.硬件设计

模拟引脚AIN0,AIN1外接可调电阻器，电路如下

两个电阻都是可调电阻器，程序将通过AIN0，AIN1这两个通道采集，转换电压值。

程序设计

提供一个菜单，可以从中选择测试ADC或触摸屏。当测试ADC时，程序不断测量AIN0，AIN1的电压，并在串口上显示出来。当测试触摸屏时，只是测试触笔按下，松开的事件，并且把按下时采集到的x,y坐标打印出来，它们只是原始的数据。

源码，有兴趣的同学在网上收就行。

总结

相信通过这一节，大家明白了触摸屏的工作原理，以及获取x,y轴坐标值的方法和过程。至于具体的控制寄存器来实现某些功能，具体遇到的时候参考数据手册就行。

重点在原理和工作的流程。