嵌入式系统原理及应用分析.doc

2017届结课论文 《嵌入式系统原理及应用》结课论文 学生姓名 艾力江 学 号 5021212126 所属学院 信息工程学院 专 业 通信工程专业 班 级 通信17-1 塔里木大学教务处制 目录 摘要 1 1 前言 1 1.1触摸屏简介 1 1.2系统组成原理 2 1.3触摸屏工作原理 2 1.4 LCD触摸屏的应用及发展前景 4 1.5 A\RM嵌入式处理器 4 2 系统整体方案设计 7 2.1 系统硬件及整体功能 7 2.2 系统软件设计方案的选择 7 2.3 硬件实现处理器的选择 8 2.4 外围芯片的选择 9 2.5 硬件原理图 11 3. LCD触摸屏软件设计 16 3.1 界面的定制与显示16 3.2 触摸屏信息的处理16 3.3 主函数初始化 16 4 分析驱动 16 4.1 触摸屏设备驱动中数据结构 16 4.2 触摸屏驱动模块加载和卸载函数 17 4.3 触摸屏设备驱动的读函数 18 4.4 触摸屏设备驱动的轮询与异步通知 18 5 结论 19 参考文献 20 基于嵌入式LCD的触摸屏 摘要： 如今LCD 触摸屏应用已成为生活中很常见的现象，通过利用这种装置，改变了传统的较为复杂呆板的机械人机交互方式。使得人际之间信息的交互变得简单，快捷，而且更具形象化。本文针对基于ARM系统LCD 触摸屏设计的介绍，分析LCD触摸屏的工作原理及硬件结构，然后进一步开发除了触摸屏的驱动程序。通过软硬件的结合，可以实现利用触摸屏完成人际之间信息的交互，同时也可以将该设计运用到同类人机交互系统中缩短产品的开发周期，降低产品的开发成本。 关键词：LCD触摸屏；ARM；人机交换系统 1.前言 随着嵌进式系统技术的飞速发展，产业设备产品也越来越现代化，普遍要求可视化，LCD 触摸屏低耗能．散热小，本钱低，纤薄轻巧，外形尺寸小，安装轻易。使用LCD触摸屏作为产业设备的输进输出设备既能达到可视化的要求，方便现场操纵，又能降低产品的本钱。 而在产品的整体设计过程中，人机交互界面的设计往往占据着很大一部分工作，这样，不但极大地增加了产品的开发本钱并且延长了产品的上市周期。本文设计的基于S3C44BOX的人机交互界面是一种可定制、简单易用、性能优良的通用型人机交互界面，能很好地解决上述问题。 1.1 触摸屏简介 触摸屏起源于20世纪70年代，早期多被装于工控计算机、POS机终端等工业或商用设备之中。2007年Phone手机的推出，成为触控行业发展的一个里程碑。苹果公司把一部至少需要20个按键的移动电话，设计得仅需三四个键就能搞定，剩余操作则全部交由触控屏幕完成。除赋予了使用者更加直接、便捷的操作体验之外，还使手机的外形变得更加时尚轻薄，增加了人机直接互动的亲切感，引发消费者的热烈追捧，同时也开启了触摸屏向主流操控界面迈进的征程。 触摸屏（touch screen）又称为“触控屏”“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。 1.2系统组成原理 触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制器和微控制器三部分组成。图1示出了一个实际的触摸屏输入系统，在该系统中触摸屏采用信利公司的四线电阻式触摸屏，触摸屏控制器采用BB公司的ADS7846，微控制器为Motorola M·CORE系列的MMC2107。 图1 触摸屏输入系统的组成 图2触摸屏的触摸示意图 1.3触摸屏工作原理 触摸屏附着在显示器的表面，与显示器相配合使用，如果能测量出触摸点在屏幕上的坐标位置，则可根据显示屏上对应坐标点的显示内容或图符获知触摸者的意图。触摸屏按其技术原理可分为五类：矢量压力传感式、电阻式、电容式、红外线式、表面声波式，其中电阻式触摸屏在嵌入式系统中用的较多。电阻触摸屏是一块4层的透明的复合薄膜屏，如图2所示，最下面是玻璃或有机玻璃构成的基层，最上面是一层外表面经过硬化处理从而光滑防刮的塑料层，中间是两层金属导电层，分别在基层之上和塑料层内表面，在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开。当手指触摸屏幕时，两导电层在触摸点处接触。 触摸屏的两个金属导电层是触摸屏的两个工作面，在每个工作面的两端各涂有一条银胶，称为该工作面的一对电极，若在一个工作面的电极对上施加电压，则在该工作面上就会形成均匀连