【正文】 函數(shù)運(yùn)算編寫包含幾個(gè)部分： 第一，在能顯示輸入的數(shù)字以后，我們要將不斷輸入的數(shù)字變成對(duì)應(yīng)的數(shù)進(jìn)行輸出。為了保證不會(huì)有顯示前次效果的問(wèn)題，則對(duì)顯示的長(zhǎng)度進(jìn)行有一定位數(shù)的預(yù)留，每次顯示相同長(zhǎng)度。并調(diào)用函數(shù) WidgetAdd(… 函數(shù)名，函數(shù)名 …) ，添 加 到 消 息 隊(duì) 列 中 。這些函數(shù)執(zhí)行以下功能：使能和禁止中斷、注冊(cè)中斷處理程序和設(shè)置中斷的優(yōu)先級(jí)。其主程序運(yùn)行要流程如圖 所示。即關(guān)于觸摸屏的 GPIO 的調(diào)用聲明，對(duì)上述數(shù)據(jù)計(jì)算的 x,y 軸坐標(biāo)的讀取函數(shù)等，完成使能觸摸屏的接口功能、觸摸屏中斷控制，完成操作后中斷清除等功能。 R34：寫數(shù)據(jù)到 GRAM 命令，寫入了該命令之后，地址計(jì)數(shù)器會(huì)自動(dòng)的增加和減少。該命令 CL 位用來(lái)控制選擇 8 位彩色顯示模式，或是 26 萬(wàn)色顯示模式。因?yàn)?93xx 系列的初始化都比較類似，可以用一個(gè)代碼兼容好幾個(gè)控制器。一旦用戶觸摸，則產(chǎn)生一個(gè)中斷，于是觸摸屏控制上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 34 器喚醒并測(cè)量相關(guān)觸摸參數(shù)。 若測(cè)量觸摸壓力，需將壓力與電阻聯(lián)系起來(lái)。引出端 X， X+，Y， Y+一共四條線，這就是四線電阻式觸摸屏名稱的由來(lái)。整個(gè)工程包含了驅(qū)動(dòng)程序，主函數(shù)程序和相關(guān)的庫(kù)文件組成。 uVision2 IDE 可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。 表 觸屏顯示相關(guān)管腳及功能 JP57 X+ 觸摸屏模擬信號(hào) JP61 JP58 Y 觸摸屏模擬信號(hào) JP59 X 觸摸屏模擬信號(hào) JP60 Y+ 觸摸屏模擬信號(hào) JP54 JP38 LRSTN LCD 復(fù)位信號(hào) JP23 BLEN LCD 的背光開關(guān)，斷開表示使能 JP6 LCD0 LCD的數(shù)據(jù)線 D0 JP2 JP36 JP7 LCD1 LCD的數(shù)據(jù)線 D1 JP2 JP37 JP8 LCD4 LCD的數(shù)據(jù)線 D4 JP26 JP9 LCD5 LCD的數(shù)據(jù)線 D5 JP31 JP11 L_EN LCD 開關(guān)，連接表示拉低使能 LCD JP12 L_DIS LCD 開關(guān)，連接表示拉高禁止 LCD 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 26 如表格所示， JP23 和 JP12 要斷開時(shí)才能使 LCD 背光打開，并且使之能夠處于工作狀態(tài)。 因?yàn)?FAN5331B 運(yùn)行在恒流模式，如果 LCD 關(guān)斷時(shí)，它的輸出電壓會(huì)跳變（變高），為了預(yù)防 IC 和 D3 產(chǎn)生過(guò)電壓故障，開發(fā)板使用一上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 25 個(gè)穩(wěn)壓二極管（ D4）來(lái)鉗位電壓。有較寬的溫度范圍，配置了 白色的 LED 背光燈，同時(shí)集成 RAM。為防止刮傷顯示屏，在顯示屏上面貼了一層防護(hù)膜，使用的時(shí)候可以去掉這層防護(hù)膜。這些存儲(chǔ)空間為代碼（代碼空間）、 SRAM（內(nèi)存空間），上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 23 外部?jī)?nèi)存 /設(shè)備，內(nèi)部 /外部空間。 CortexM3 處理器是一個(gè) 32 位處理器，有一個(gè) 32 位寬的數(shù)據(jù)路徑，寄存器庫(kù)和內(nèi)存接口。不同與 ARM7 處理器所使用的馮 諾依曼結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共同使用的同一條信號(hào)總線和內(nèi)存。永不超過(guò) 12 周期，僅 6 周期 tailchaining(末尾連鎖 )。 CortexM3 處理器結(jié)合了執(zhí)行 Thumb2 指令的 32 位哈佛微體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)外設(shè)，包括 Nested Vectored Interrupt Controller 和 Arbiter 總線。 Thumb2 技術(shù)可以使 16 位和 32 位指令并存，帶來(lái)了代碼密度和性能的最佳平衡。 開發(fā)板概述 LM3S9B96 是 Stellaris Tempestclass 微控 制器 家族 的一 員。如表 是市面上常 見的各類觸摸屏技術(shù)特點(diǎn)總結(jié)。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 14 SI DE V IE W側(cè)視圖時(shí)間TIME手指吸收部分聲波 S IG NA L AT TE N UA TE D AT T HI S PO I NTDI P IN R EC EI VE D S IG NA L PR OP RT I ON ALTO T OU CH L OC AT IO N 圖 接收信號(hào)在觸摸位置對(duì)應(yīng)處衰減 在沒有觸摸的時(shí)候，接收信號(hào)的波形與參照波形完全一樣。大多數(shù)紅外觸摸屏的控制器直接設(shè)計(jì)在藏在框架中的電路板上，也有紅外觸摸屏把控制器設(shè)計(jì)在單獨(dú)的小盒中。 電容技術(shù)觸摸屏表面聲波屏與氧化金屬涂層矽土玻璃0 . 0 0 0 0 6 英寸厚玻璃純碎玻璃氧化金屬涂層 圖 電容觸模屏與表面聲波屏結(jié)構(gòu)差異比較 電容屏在原理上把人體當(dāng)作一個(gè)電容器元件的一個(gè)電極使用，當(dāng)有導(dǎo)體靠近與夾層 ITO 工作面之間耦合出足夠量容值的電容時(shí)，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動(dòng)作。因?yàn)槲寰€電阻屏的外層鎳金導(dǎo)電層不僅延展性好，而且只作導(dǎo)體，只要它不斷成兩半，就仍能繼續(xù)完成作為導(dǎo)體的使命，而身負(fù)重任的內(nèi)層1TO 直接與基層玻璃結(jié)合為一體成為導(dǎo)電玻璃，導(dǎo)電玻璃自然沒有了有機(jī)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 10 玻璃作基層的種種弊端，因此，五線電阻屏的使用壽命和透光率與四線電阻屏相比有了一個(gè)飛躍：五線電阻屏的觸摸壽命是 3 千 5 百萬(wàn)次，四線電阻屏則是小于 1 百萬(wàn)次，且五線電阻觸摸屏沒有安裝風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)五線電阻屏的 ITO 層能做得更薄，因此透光率和清晰度更高，幾乎沒有色彩失真。 第一代四線電阻技術(shù)的兩層 ITO 作面工作時(shí)都加上 5V 到 0V 的均勻電壓分布場(chǎng)：一個(gè)工作面加豎直方向的，一個(gè)工作面加水平方向的。 電阻式觸摸屏 電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合 的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層叫 ITO 的透明導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層導(dǎo)電層（ ITO 或鎳金），在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小（小于千分之一英寸）的透明隔離點(diǎn)把它們隔開絕緣。 既然觸摸屏是最適合信息查詢的輸入設(shè)備，各發(fā)達(dá)國(guó)家都積極的進(jìn)行著觸摸屏的研制開發(fā)，猶如 PC 從 28 386 發(fā)展到奔騰機(jī)一樣，觸摸屏也從低檔向高檔發(fā)展，從紅外線式、電阻式走到電容感應(yīng)式，現(xiàn)在發(fā)展到了表面聲波觸摸屏和五線電阻觸摸屏。每一類觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，而用戶也知道不可能所有的應(yīng)用場(chǎng)合都是某一類觸摸屏最適合。它的簡(jiǎn)單易用，強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合于工業(yè)環(huán)境，甚至可以用于日常生活之中，應(yīng)用非常廣泛，比如：自動(dòng)化停車設(shè)備、自動(dòng)洗衣機(jī)、天車升降控制、生產(chǎn)線監(jiān)控等，甚至可以用于智能大廈管 理、會(huì)議室聲光控制、溫度調(diào)整?? 觸控技術(shù)可以將這些應(yīng)用改進(jìn)為采用幾項(xiàng)現(xiàn)有觸控技術(shù)之一的計(jì)算機(jī)。 本設(shè)計(jì)是利用一個(gè) TFT 觸摸屏完成的一款，仿照現(xiàn)實(shí)生活中常見的計(jì)算器，將其功能移植到觸摸屏上進(jìn)行操作的計(jì)算器設(shè)計(jì)。觸摸屏在我國(guó)的應(yīng)用范圍非常廣闊，主要有公共信息的查詢，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；此外還可廣泛應(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。 關(guān)鍵詞 ： 觸摸屏 技術(shù) , CortexM3 嵌入式系統(tǒng) , Keil uVision4 軟件平臺(tái) 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 4 Design of a Touch Screen Calculator Based on CortexM3 Abstract With the increasing utilization of information search in multimedia, touch screen is on everyone’s lips. That kind of interaction between people and puter entitles multimedia brandnew image that makes touch screen technology an attractive and interactive means of munication. Touch screen is applicable in various fields domestically, mainly public information searching such as business in telemunication, taxation, banking and electricity and street information searching. In addition, touch screen is widely used in office, industrial control, military, electronic games, ordering services, multimedia teaching and real estate market. This design is a TFT touch screen of a modeled on real life calculator, and transplanted to its function calculator designed for operation on the touch screen Meanwhile, thanks to the advancement of technologies and wider use of DSP， a multitude of mature products e hard on wheels of another. CortexM3 processor, one based on ARMv7M shipped by ARM, is energyefficient with few gate accounts, little postponement of interruption as well as convenience of debugging. This paper, using S7000 experiment board with CortexM3 as core processor, TFT liquid crystal touch screen and Keil uVision4 software, explores a fraction of design of touch screen puting program which is downloaded to the experiment board so as to showcase the rationale and fruits of the touch screen technology. Key words:： Touch screen technology, CortexM3 Embedded System, Keil uVision4 Software Platform 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 5 基于 CortexM3 的觸摸屏計(jì)算器設(shè)計(jì) 0 引言 隨著多媒體信息查詢的與日俱增 ,人們?cè)絹?lái)越多地談到觸摸屏 ,因?yàn)橛|摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備 ,它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的 隨著技術(shù)的不斷的進(jìn)步，即使許多從未使用過(guò)電腦的人也能很快的上手通過(guò)它來(lái)操作各類電子產(chǎn)品。航空公司使用它來(lái)模擬機(jī)艙、訓(xùn)練飛行員駕駛飛機(jī)；房地產(chǎn)公司通過(guò)它使購(gòu)房者能夠在彈指之間觀看商品房的全彩圖像；賀卡公司使用它來(lái)讓客 戶創(chuàng)建自己的個(gè)性化卡片；餐館飯店使用它來(lái)簡(jiǎn)化店內(nèi)的 POS 終端；醫(yī)科學(xué)校使用它來(lái)教導(dǎo)護(hù)士學(xué)員如何應(yīng)對(duì)危機(jī)狀況。 觸摸屏 簡(jiǎn)介 觸摸屏是最方便、 簡(jiǎn)單、自然的輸入手段，完全不懂電腦的人可以上來(lái)就操作電腦。觸摸屏紅外線價(jià)格低廉，但其外框易碎，容易產(chǎn)生光干擾，曲面情況下失真；電容觸摸屏設(shè)計(jì)理論好，但其圖象失真問(wèn)題很難得到根本解決；電阻屏的定位準(zhǔn)確，但其價(jià)格頗高，且怕刮易損。但有遺憾是 ITO 在這個(gè)厚度下非常脆，容易折斷產(chǎn)生裂紋。 ITO 是無(wú)機(jī)物，有機(jī)玻璃是有機(jī)物，有機(jī)物和無(wú)機(jī)物是不能良好結(jié)合的，時(shí)間一長(zhǎng)就容易剝落。 當(dāng)用戶觸摸電容屏?xí)r，由于人體電場(chǎng)，用戶手 指頭和工作面形成一個(gè)耦合電容，因?yàn)楣ぷ髅嫔辖佑懈哳l信號(hào)，于是手指頭吸收走一個(gè)很小的電流。通常紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個(gè)外框，靠藏在外框中的電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。玻璃屏的四個(gè)周邊則刻有 45 度角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。因?yàn)楸砻媛暡夹g(shù)非常穩(wěn)定，而表面聲波觸摸屏的控制器靠測(cè)量衰減時(shí)刻在時(shí)間軸上的位置來(lái)計(jì)算觸摸位置，所以表面聲波觸摸屏非常穩(wěn)定，精度也非常高，目前表面聲波技術(shù)觸摸屏的精度通常是 4096 4