【正文】 4 引 言 隨著 電子 信息技術(shù)發(fā)展以及數(shù)字化 設(shè)備 的普及，基于嵌入式系統(tǒng)的各種產(chǎn)品得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，功能也越來(lái)越強(qiáng)大。在巨大市場(chǎng)需求的驅(qū)使下， 人們 對(duì)各類 電子 產(chǎn)品的人機(jī)交互界面 也有了 越來(lái)越高的要求。觸摸屏 正在 逐漸取代鍵盤和 鼠標(biāo)，成為 人們所使用的 主要的輸入設(shè)備 。 觸摸屏作為一種最新的輸入設(shè)備，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式 ， 它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互 設(shè)備[1]。觸摸屏在我國(guó)的應(yīng)用范圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢 ,如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門的業(yè)務(wù)查詢 ,城市街頭的信息查詢 ,此外應(yīng)用于領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等 [2]。 最近幾年隨著智能手機(jī)和平板的飛速發(fā)展，觸摸屏最為其最重要的人機(jī)交互介質(zhì)，正在以更快的速度走進(jìn)我們的生活。 S3C44B0X微處理器是三星公司研發(fā)的基于 ARM7TDMI核的高性能嵌入式處理器，由于其 在擁有 高性價(jià)比 的同時(shí) 內(nèi)嵌了多種接口， 因此 在消費(fèi)類電子和手持 電子 設(shè)備中了的應(yīng)用 越來(lái)越 廣泛。 本文介紹了基于 ARM7TDMI 內(nèi)核的高性能微處理器 S3C44B0X 的基本功能，闡述了觸摸屏基本工作原理，并在分析觸摸屏嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)觸摸屏驅(qū)動(dòng)控制程序的難點(diǎn)，提出了具體的解決方案，最終完成了基于微處理器S3C44B0X 的觸摸屏驅(qū)動(dòng)控制程序的設(shè)計(jì)。 1 S3C44B0X 芯片介紹 S3C44B0X 簡(jiǎn)介 Samsung公司的 S3C44B0X是 國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛的基于 ARM7TMDI內(nèi)核的 SoC。該芯片功能強(qiáng)大，片上資源豐富，是 Samsung 公司為手持設(shè)備等應(yīng)用提供的高性價(jià)比解決方案 [3]。 S3C44B0X 采用 CMOS 的制作 工藝，最大工作主頻可達(dá) 66MHz。 三級(jí)流水線結(jié)構(gòu)高達(dá) MHz。 CPU 的核心電壓為 ， I O 口的 電壓為 ～，內(nèi)核帶有 8KB 的緩存 。由于采用了低電壓技術(shù)，芯片運(yùn)算速度很快，但功耗卻很低。 S3C44B0X 還采用了一種新的總線結(jié)構(gòu)，那就是 SAMBA Ⅱ ( 三星ARM CPU 嵌入式總線結(jié)構(gòu) )。同時(shí)，此芯片還內(nèi)置了 LCD 控制器，其帶有 LCD 鹽城師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 專用的 DMA 控制器，支持最大到 256 色的雙層超扭曲向列 (DSTN)液晶屏。這是現(xiàn)在應(yīng)用較多的一種點(diǎn)陣式液晶 顯示器件，“超扭曲”顧名思義，即液晶屏中液晶分子的排列扭曲角很大，超過了 90176。 S3C44B0X 提供通用 與 全面的片上外設(shè)，大大減少了系統(tǒng)電路中除處理器以外的 其他 元器件配置，從而最小化 了 系統(tǒng)的成本 [4]。 片上集成的主要功能如下： * ARM7TDMI 內(nèi)核，帶有 8K 緩存 （ SAMBA II 總線體系結(jié)構(gòu)，主頻高達(dá) 66MHZ） ； *外部存儲(chǔ)器控制器（ FP/EDO/SDRAM 控制器，片選邏輯） ； *LCD 控制器（最大支持 256色 DSTN） ,并帶有 1通道 LCD 專用 DMA； *雙 通道通用 DMA,2通道 外設(shè) DMA 并具有外部請(qǐng)求引腳 ； *雙 通道 UART 帶有握手協(xié)議（支持 ,具有 16byte FIFO） /1通道 SIO； *單 通道多主 IICBUS 控制器 ； *單 通道 IISBUS 控制器； *5個(gè) PWM 定時(shí)器和 1個(gè)內(nèi)部定時(shí)器； *看門狗定時(shí)器； *71個(gè)通用 I/O 口 /8通道外部中斷源 ； *功耗控制：具有正常，低速，空閑和停止模式； *8通道 10位 ADC； *具有日歷功能的 RTC； *帶 PLL 的片上時(shí)鐘發(fā)生器 。 S3C44B0X 的特性 1) 體系結(jié)構(gòu) ① 集成了通用嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用和手持 電子 設(shè)備的 相關(guān) 解 決方案。 ② 擁有 16/32位 RISC 體系結(jié)構(gòu)和 ARM7TDMI 處理器內(nèi)核強(qiáng)大的指令體系。 ③ 集成了 Thumb 代碼壓縮機(jī) ：在 最大化代碼密度 的 同時(shí)保持了 32位指令的性能。 ④ 基于 JTAG 的片上集成 ICE 調(diào)試支持解決方案。 ⑤ 集成了 328位硬件乘法器。 ⑥ SAMBAII 是一種 新型低功耗 的 總線結(jié)構(gòu)。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 2) 系統(tǒng)（存儲(chǔ)）管理器 ① 支持大 端或 小端 模 式。 ② 尋址空間：每 個(gè)地址 空間為 32M 字節(jié)（共 有 256M 字節(jié)）。 ③ 所有地址空間可以 使用 編程 將其 設(shè)置為 8位、 16位或 32位寬 的 數(shù)據(jù)對(duì)齊訪問 。 ④ 擁有 7個(gè)固定 的 起始地址 及 大小可編程的 地 址空間 。 ⑤ 擁有 8個(gè) 地址空間 。 ⑥ 所有的存儲(chǔ)器 空間 的操作周期 都 可 以 編程。 ⑦ 支持外部等待信號(hào)延長(zhǎng)總線周期。 ⑧ 掉電時(shí) DRAM/SDRAM 能啟動(dòng) 自刷新模式。 ⑨ 支持地址 對(duì)稱或抵制 非 對(duì)稱 的 DRAM。 3) Cache 存儲(chǔ)器和片內(nèi) SRAM ① 一體化的 8K 字節(jié) 緩存 。 ② 未用的 緩存 空間用來(lái)作為 0/4/8K 字節(jié)的 SRAM 存儲(chǔ)空間。 ③ 支持 LRU替換算法。 ④ 采用 “寫穿式 ”策略 來(lái) 保持主存儲(chǔ)器與 緩存 的內(nèi)容一致性。 ⑤ 寫存儲(chǔ)器具有 4級(jí)深度。 ⑥ 當(dāng) 緩存 未命中時(shí)，采用 “請(qǐng)求數(shù)據(jù)優(yōu)先填充 ”的 技術(shù)。 4) 時(shí)鐘和電源管理 ① 片上 PLL 使 MCU工作 時(shí)最大達(dá)到 75MHz。 ② 可以通過軟件 來(lái) 設(shè)置各 個(gè) 功能模塊的輸入時(shí)鐘。 ③ 電源模式：正常、慢速、空閑和停止模式。 ④ 正常模式：正常工作模式。 ⑤ 慢速模式：不加 PLL 的低時(shí)鐘頻率模式。 ⑥ 空閑模式：只停止 CPU的時(shí)鐘。 ⑦ 停止模式：停止所有的時(shí)鐘。 ⑧ 通過 EINT[7:0]或 RTC 報(bào)警中斷從停止模式喚醒。 5) 中斷控制器 ① 30個(gè)中斷源（看門狗定時(shí)器、 6個(gè)定時(shí)器、 6個(gè) UART、 8個(gè)外部中斷、4個(gè) DMA、 2個(gè) RTC、 1個(gè) ADC、 1個(gè) IIC、 1個(gè) SIO） 。 ② 采用向量化的 IRQ 中斷模式 來(lái) 減少中斷的延遲。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 ③ 外部中斷 通 過 可選的電平 /邊沿模式 來(lái) 觸發(fā)。 ④ 電平 /邊沿模式優(yōu)先可編程。 ⑤ 緊急的中斷請(qǐng)求 通過 FIQ 為進(jìn)行服務(wù)。 6) 定時(shí)器和 PWM（脈寬調(diào)制） ① PWM 功能的定時(shí)器 為 5通道 16位，內(nèi)部定時(shí)器 為 1通道 16位（可進(jìn)行基于 DMA 或中斷的操作）。 ② 可編程的占空比周期、頻率和優(yōu)先級(jí)。 ③ 支持外部中斷源。 ④ 能產(chǎn)生死區(qū)。 7) RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘） ① 充分的時(shí)鐘特性：毫秒、秒、分鐘、小時(shí)、日、星期、月、年。 ② 時(shí)鐘。 ③ 定時(shí)警報(bào)，可用于喚醒 CPU。 ④ 可產(chǎn)生時(shí)鐘節(jié)拍中斷。 8) 通用 I/O 口 ① 8個(gè)外部中斷口。 ② 71個(gè)多 功能輸入 /輸出口。 9) UART（異步串行通信） ① 雙 通道通用 UART，可進(jìn)行基于 DMA 或中斷的操作。 ② 支持 5位、 6位、 7位或 8位串行數(shù)據(jù) 的 傳輸 或 接收。 ③ 可編程 的 波特率。 ④ 支持 （ ）。 ⑤ 測(cè)試 時(shí)采 用回饋模式。 ⑥ 每個(gè)通道 都通過 兩個(gè)內(nèi)部 為 32字節(jié)的 FIFO 來(lái) 用于輸入和輸出。 10) DMA（直接存儲(chǔ)器操作）控制器 ① 雙 通道通用 的 DMA 控制器。 ② 雙 通道 的 橋 式 DMA（外設(shè) DMA）控制器。 ③ 支持 I/O 到存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器到 I/O， I/O 到 I/O 的 DMA 請(qǐng)求。 ④ 同時(shí)發(fā)生的多個(gè) DMA 的優(yōu)先級(jí) 順序可編程。 ⑤ 采用猝發(fā)式的傳輸模式以提高 FPDRAM、 EDODRAM 和 SDRAM 的數(shù)據(jù)傳輸速率。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 11) A/D 轉(zhuǎn)換器 ① 8通道的 ADC。 ② 10bit 的帶寬 。 12) LCD 控制器 ① 支持彩色 /黑白 /灰度 LCD 屏。 ② 支持單路和雙路掃描 顯示 。 ③ 支持虛擬顯示屏功能。 ④ 系統(tǒng)存儲(chǔ)器 被 用來(lái)作為顯示 的 緩存。 ⑤ 用專門的 DMA 從系統(tǒng)存儲(chǔ)器中獲得圖像數(shù)據(jù)。 ⑥ 灰度等級(jí) ： 16級(jí)。 ⑦ 彩色模式： 256色 。 13) 看門狗定時(shí)器 ① 16位的看門狗定時(shí)器。 ② 在定時(shí)器溢出時(shí) 會(huì) 發(fā)出中斷請(qǐng)求或系統(tǒng)復(fù)位。 14) I2C 總線接口 ① 1個(gè) 多主 的 基于中斷操作 的 I2C 總線。 ② 8位雙向串行數(shù)據(jù)傳 送器 ，標(biāo)準(zhǔn)模式速度達(dá)到 100Kb/S，快速模式達(dá)到400Kb/S。 15) I2S 總線接口 ① 1路 基于 DMA 操作的音頻 I2S 總線接口。 ② 每通道 8/16位串行數(shù)據(jù)傳輸。 16) SIO（同步串行 I/O） ① 1路 基于 DMA 或基于中斷的 SIO。 ② 可編程 的 波特率。 ③ 支持 8位串行數(shù)據(jù)的傳輸和接收操作。 17) 操作 電壓 的 范圍 ① 內(nèi)核為 ， I/O 口為 ~。 18) 運(yùn)行 頻率 與 封裝 ① 最 高達(dá) 66MHz。 ② 160LQFP/160FBGA。 鹽城師范學(xué)