s3c2440硬件篇之八：ADC和触摸屏接口

ADC和触摸屏接口

一。简介：S3C2440的CMOS模数转换器可以接收8个通道的模拟信号的输入，并将其转换为10位的二进制数据。在2.5MHZ的A/D转换时钟下，最大的转换速率可以达到500KSPS（SPS：samples per second，每秒采样的次数）。

我们从上面的结构图和数据手册可以知道，该ADC模块总共有8个通道可以进行模拟信号的输入，分别是AIN0、AIN1、AIN2、AIN3、YM、YP、XM、XP。那么ADC是怎么实现模拟信号到数字信号的转换呢？首先模拟信号从任一通道输入，然后设定寄存器中预分频器的值来确定AD转换器频率，最后ADC将模拟信号转换为数字信号保存到ADC数据寄存器0中(ADCDAT0)，然后ADCDAT0中的数据可以通过中断或查询的方式来访问。

S3C2440的ADC相关寄存器：

对于ADC的操作只涉及到3个寄存器：ADCCON，ADCTSC，ADCDAT0。

开发板AD连接电路：

二。实验：

根据手册，也即是上面的寄存器的介绍，可以如下定义这些寄存器：

代码参考韦东山大哥代码，非常值得学习。如：ADCCON寄存器的第14位决定了PRSCEN的值，则“#define PRESCALE_EN (0 << 14)”,“#define PRESCALE_DIS (1 << 14)”,具体表示什么意思查看寄存器。

1.AD实验

// ADCCON寄存器
#define PRESCALE_DIS (0 << 14)
#define PRESCALE_EN (1 << 14)
#define PRSCVL(x) ((x) << 6)
#define ADC_INPUT(x) ((x) << 3)
#define ADC_START (1 << 0)
#define ADC_ENDCVT (1 << 15)

// ADCTSC寄存器
#define UD_SEN (1 << 8)
#define DOWN_INT (UD_SEN*0)
#define UP_INT (UD_SEN*1)
#define YM_SEN (1 << 7)
#define YM_HIZ (YM_SEN*0)
#define YM_GND (YM_SEN*1)
#define YP_SEN (1 << 6)
#define YP_EXTVLT (YP_SEN*0)
#define YP_AIN (YP_SEN*1)
#define XM_SEN (1 << 5)
#define XM_HIZ (XM_SEN*0)
#define XM_GND (XM_SEN*1)
#define XP_SEN (1 << 4)
#define XP_EXTVLT (XP_SEN*0)
#define XP_AIN (XP_SEN*1)
#define XP_PULL_UP (1 << 3)
#define XP_PULL_UP_EN (XP_PULL_UP*0)
#define XP_PULL_UP_DIS (XP_PULL_UP*1)
#define AUTO_PST (1 << 2)
#define CONVERT_MAN (AUTO_PST*0)
#define CONVERT_AUTO (AUTO_PST*1)
#define XP_PST(x) (x << 0)

#define NOP_MODE 0
#define X_AXIS_MODE 1
#define Y_AXIS_MODE 2
#define WAIT_INT_MODE 3

/*
* 使用查询方式读取A/D转换值
* 输入参数：
* ch: 模拟信号通道，取值为0~7
*/
static int ReadAdc(int ch)
{
// 选择模拟通道，使能预分频功能，设置A/D转换器的时钟 = PCLK/(49+1)
ADCCON = PRESCALE_EN | PRSCVL(49) | ADC_INPUT(ch);

// 清除位[2]，设为普通转换模式
ADCTSC &= ~(1<<2);

// 设置位[0]为1，启动A/D转换
ADCCON |= ADC_START;

// 当A/D转换真正开始时，位[0]会自动清0
while (ADCCON & ADC_START);

// 检测位[15]，当它为1时表示转换结束
while (!(ADCCON & ADC_ENDCVT));

// 读取数据
return (ADCDAT0 & 0x3ff);
}

即可完成AD的采集。下面进行触摸屏实验。代码很经典，很值得学习。

/* 设置进入等待中断模式，XP_PU,XP_Dis,XM_Dis,YP_Dis,YM_En
* (1)对于S3C2410，位[8]只能为0，所以只能使用下面的wait_down_int，
* 它既等待Pen Down中断，也等待Pen Up中断
* (2)对于S3C2440，位[8]为0、1时分别表示等待Pen Down中断或Pen Up中断
*/
/* 进入"等待中断模式"，等待触摸屏被按下 */
#define wait_down_int() { ADCTSC = DOWN_INT | XP_PULL_UP_EN |
XP_AIN | XM_HIZ | YP_AIN | YM_GND |
XP_PST(WAIT_INT_MODE); }
/* 进入"等待中断模式"，等待触摸屏被松开 */
#define wait_up_int() { ADCTSC = UP_INT | XP_PULL_UP_EN | XP_AIN | XM_HIZ |
YP_AIN | YM_GND | XP_PST(WAIT_INT_MODE); }

/* 进入自动(连续) X/Y轴坐标转换模式 */
#define mode_auto_xy() { ADCTSC = CONVERT_AUTO | XP_PULL_UP_DIS | XP_PST(NOP_MODE); }

/*
* INT_TC的中断服务程序
* 当触摸屏被按下时，进入自动(连续) X/Y轴坐标转换模式；
* 当触摸屏被松开时，进入等待中断模式，再次等待INT_TC中断
*/
static void Isr_Tc(void)
{
if (ADCDAT0 & 0x8000)
{
printf("Stylus Up!!nr");
wait_down_int(); /* 进入"等待中断模式"，等待触摸屏被按下 */
}
else
{
printf("Stylus Down: ");

mode_auto_xy(); /* 进入自动(连续) X/Y轴坐标转换模式 */

/* 设置位[0]为1，启动A/D转换
* 注意：ADCDLY为50000，PCLK = 50MHz，
* 要经过(1/50MHz)*50000=1ms之后才开始转换X坐标
* 再经过1ms之后才开始转换Y坐标
*/
ADCCON |= ADC_START;
}

// 清INT_TC中断

SUBSRCPND |= BIT_SUB_TC;
SRCPND |= BIT_ADC;
INTPND |= BIT_ADC;
}

/*
* INT_ADC的中断服务程序
* A/D转换结束时发生此中断
* 先读取X、Y坐标值，再进入等待中断模式
*/
static void Isr_Adc(void)
{
// 打印X、Y坐标值

printf("xdata = %4d, ydata = %4drn", (int)(ADCDAT0 & 0x3ff), (int)(ADCDAT1 & 0x3ff));

/* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
{ // S3C2410

wait_down_int(); /* 进入"等待中断模式"，等待触摸屏被松开 */
}
else
{ // S3C2440

wait_up_int(); /* 进入"等待中断模式"，等待触摸屏被松开 */
}

// 清INT_ADC中断

SUBSRCPND |= BIT_SUB_ADC;
SRCPND |= BIT_ADC;
INTPND |= BIT_ADC;
}

/*
* ADC、触摸屏的中断服务程序
* 对于INT_TC、INT_ADC中断，分别调用它们的处理程序
*/
void AdcTsIntHandle(void)
{
if (SUBSRCPND & BIT_SUB_TC)
Isr_Tc();

if (SUBSRCPND & BIT_SUB_ADC)
Isr_Adc();
}

/*
* 测试触摸屏，打印触点坐标
*/
void Test_Ts(void)
{
isr_handle_array[ISR_ADC_OFT] = AdcTsIntHandle; // 设置ADC中断服务程序

INTMSK &= ~BIT_ADC; // 开启ADC总中断

INTSUBMSK &= ~(BIT_SUB_TC); // 开启INT_TC中断，即触摸屏被按下或松开时产生中断

INTSUBMSK &= ~(BIT_SUB_ADC); // 开启INT_ADC中断，即A/D转换结束时产生中断

// 使能预分频功能，设置A/D转换器的时钟 = PCLK/(49+1)

ADCCON = PRESCALE_EN | PRSCVL(49);

/* 采样延时时间 = (1/3.6864M)*50000 = 13.56ms
* 即按下触摸屏后，再过13.56ms才采样
*/
ADCDLY = 50000;

wait_down_int(); /* 进入"等待中断模式"，等待触摸屏被按下 */

printf("Touch the screem to test, press any key to exitnr");
getc();

// 屏蔽ADC中断

INTSUBMSK |= BIT_SUB_TC;
INTSUBMSK |= BIT_SUB_ADC;
INTMSK |= BIT_ADC;
}

3.上传完整源文件，make 生产adc_ts.bin烧进nandflash运行即可在串口终端看到如下信息：

##### Test ADC and Touch Screem #####
[A] Test ADC
[T] Test Touch Screem
Enter your selection: a
Measuring the voltage of AIN0 and AIN1, press any key to exit
AIN0 = 0.389V AIN1 = 2.268V

##### Test ADC and Touch Screem #####
[A] Test ADC
[T] Test Touch Screem
Enter your selection: t
xdata = 704, ydata = 0
Touch the screem to test, press any key to exit
Stylus Down: xdata = 418, ydata = 377
Stylus