【正文】 LCD 具有觸摸控制功能，所以本次課題設計采用觸摸控制以實現(xiàn)設計課題的任務功能,即實現(xiàn)歌曲播放的快進和快退功能。其軟件控制如圖 57 所示。圖 57 觸摸按鍵功能流程圖觸摸屏的坐標原點、標度和 LCD 的坐標原點、標度不一樣，且電阻式觸摸屏的坐標原點通常不在有效點觸區(qū)內(nèi)。因此必須進行坐標變換。本設計采用四點定位法，其方法如下。假設 ABCD 分別為觸摸屏對應 LCD 四個頂點的坐標點，分別觸擊這四點，得到四開始結束結束開始指定坐標畫點及顏色設置設置窗口建立坐標初始化 XTP2046設置復用模式設置輸出模式最大速度背光控制使能 FSMC接口時鐘顯示字符寄存器讀取寫入字符控制一個字符范圍開始始控制文件地址的跳變結束將數(shù)字信號傳輸至主機將電壓變化模數(shù)轉換采集指定坐標電壓變化設定按鍵及功能建立坐標設置窗口重新播放桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 24 頁組坐標值： 、 、 、 。根據(jù)式（51）計算出觸摸屏中心點坐),(yxa),(b),(yxc),(d標 。),(o （51）4co??設 ，則可得觸點坐標公式：)(),( cdabcdabyx ????? （52）2HhyWxolcdlc????式（52 ）中，x 和 y 分別為觸點在 x 工作面和 y 工作面上產(chǎn)生的電壓數(shù)字量的測量值，可通過采樣得到；(x ，y )反映了觸點在觸摸屏上的坐標。 W 和 H 分別是 LCD 顯示屏 X軸和 Y 軸上的象素點總數(shù)；(x lcd，y lcd)為觸點映射到 LCD 顯示屏上的像素點坐標。 SD 卡讀取驅動 SD 卡總線拓撲本次設計將 SD 卡至于 SD 模式下進行主從機通訊，SD 總線有 6 根通訊線和 3 根電源供應線：CMD:命令線是雙向信號線，主機和卡通過 push pull 模式工作。CLK:時鐘是從主機到卡的信號，CLK 通過 push pull 模式工作。DAT[0：3]：數(shù)據(jù)線是雙向信號線，主機和卡通過 push pull 模式工作。VDD:VDD 是 SD 卡的電源供應線。VSS[0：1] ：VSS 是兩根地線。其總線拓撲框圖如圖 58 所示。 圖 58 總線框圖 寄存器與協(xié)議（1） 寄存器描述CLKVDDVSSHOSTSTM32F103DAT[0：3]CMDCLKVDDVSS SD Memory CardDAT[0：3]CMD桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 25 頁SD 卡各寄存器如表 52 所示：表 52名稱 寬帶 描述CID 128 卡標識號RCA 16 相對卡地址：本地系統(tǒng)中卡的地址，動態(tài)變化，在主機初始化時確定CSD 128 卡描述數(shù)據(jù)：卡操作條件相關的信息數(shù)據(jù)SCR 64 SD 配置寄存器：SD 卡特定信息數(shù)據(jù)OCR 32 操作條件寄存器主機 STM32F103 系列的相關 SDIO 寄存器如表 53：（2） SD 總線協(xié)議SD 總線通信是基于命令和數(shù)據(jù)位流方式的，由一個起始位開始，一個停止位結束：命令：命令式開始操作的標記，命令發(fā)送一個卡（尋址命令）或所有連接的卡（廣播命令） ，命令在 CMD 線上串行傳輸。響應：響應是從尋址卡發(fā)或所有連接的卡（同步）送給主機用來響應接受到的命令標記，命令在 CMD 線上串行傳輸。數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)線在 SD 卡和主機間相互傳送?？▽ぶ吠ㄟ^會話地址方式實現(xiàn)，地址在初始化的時候非配給卡，SD 卡總線上的基本操作時 mand/response。表 53寄存器名 描述SDICON SDI 控制寄存器SDIPRE SDI 波特率分頻寄存器SDICCON SDI 命令控制寄存器SDICSTA SDI 命令狀態(tài)寄存器SDIDTIMER SDI 數(shù)據(jù)/忙時鐘寄存器SDIDCON SDI 數(shù)據(jù)控制寄存器SDIDCNT SDI 數(shù)據(jù)剩余計數(shù)器寄存器SDIDCON SDI 數(shù)據(jù)狀態(tài)寄存器SDIDAT SDI 數(shù)據(jù)寄存器SDIMSK SDI 中斷屏蔽寄存器數(shù)據(jù)傳送采用快方式，數(shù)據(jù)塊后接 CRC 校驗位，操作包括但數(shù)據(jù)塊和多數(shù)據(jù)塊。多數(shù)據(jù)塊更適合快速寫操作，多數(shù)據(jù)塊傳輸當在 CMD 線出現(xiàn)停止命令時結束。數(shù)據(jù)傳桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 26 頁輸可以在主機端設置采用但數(shù)據(jù)或讀數(shù)據(jù)線方式。響應標記根據(jù)內(nèi)容不同具有四種格式，標記長度。長度為 48 位或 136 位，數(shù)據(jù)塊的 CRC 算法采用 16 位 CCITT 多項式。當使用寬總線模式時，數(shù)據(jù)同時在 4 根線上傳輸。開始位（一般為低電平） 、結束位（一般為高）和 CRC 在每根數(shù)據(jù)線上傳輸。CRC 對每根數(shù)據(jù)線上單獨計算，CRC狀態(tài)響應和 Busy 信號只通過 DAT0 由卡發(fā)送給主機。（3） 協(xié)議功能描述所有主機和 SD 卡間的通信有主機控制，主機發(fā)送下述兩類命令：1) 廣播命令：廣播命令發(fā)送給所有的 SD 卡，有些命令需要響應。2) 尋址（點對點）命令：尋址命令只發(fā)送給具有相應地址的卡，并需要從卡返回一個響應。對卡而言有兩類操作：3) 卡識別模式：在重置（reset ）后當主機查找總線上的新卡時，出于卡識別模式。重置后 SD 卡將始終出于該模式，直到收到 SEND_RCA 命令（CMD3） 。4) 數(shù)據(jù)傳輸模式：一旦卡的 REC 發(fā)布后，將進入數(shù)據(jù)傳輸模式，主機一旦識別了總線上的卡后，將進入數(shù)據(jù)傳輸模式。（4） 卡識別模式在卡識別模式，主機重置所有出于卡識別模式的 SD 卡，檢驗操作電壓范圍，識別卡并請求卡發(fā)送相對卡地址 RCA。操作對每個卡在各自的 CMD 線上單獨進行，所有的數(shù)據(jù)傳送只是用 CMD 線。GO_IDLESTATE(CMD)是軟件重置命令，設置每個卡進入 Idle 狀態(tài)，Inactive 狀態(tài)下的卡不受影響。但主機上電后所有的卡都將進入 Idle 狀態(tài)。在識別時鐘速率 fOD 下主機開始卡識別過程。SD 卡 CMD 線輸出驅動是 push pull驅動?？偩€激活后，主機要求卡發(fā)送它們有效的操作條件（ACMD41 preceding with APP_CMDCMD55 with RCA=0x0000） 。ACMD41 命令的響應是卡的操作條件寄存器，相同的命令發(fā)送給主機上所有的卡，不兼容的卡將進入 Inactive 狀態(tài)。主機然后發(fā)送命令 ALL_SEND_CID(CMD2)到每個卡以獲取滅個卡的唯一識別 CID 號。當卡發(fā)送 CID后，進入識別狀態(tài)。此后，主機發(fā)送 SEND_RELATIVE_ADDR(CMD3)，要求發(fā)布一個新的相對卡地址 RCA,地址比 CID 短，在以后的數(shù)據(jù)傳輸中用來尋址卡。一旦獲得RCA 后，卡狀態(tài)變成就緒狀態(tài)。此時，如果主機卡換成其它的 RCA 號，可以通過再發(fā)送一個 CMD3 命令給卡，要求發(fā)布一個新的 RCA,最后發(fā)布的 RCA 就是實際用到的RCA。（5） 數(shù)據(jù)傳輸模式fpp 時鐘速率必須保持在 fOD，直到主機知道所有 CSD 寄存器的內(nèi)容，因為有一些卡有操作頻率限制。卡進入就緒狀態(tài)后，主機卡松 SEND_CSD(CMD9),獲取卡定義桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 27 頁數(shù)據(jù)（CSD 寄存器） ，如塊大小、卡存儲容量、最大時鐘速率等。當主機獲知所有卡的CSD 寄存器的內(nèi)容后，可通過發(fā)送 CMD7 給某一個卡，用來選擇一個卡并將它至于傳輸狀態(tài)（transfer state） ，在任何時候再能有一個卡處于傳輸狀態(tài)。如果已經(jīng)有一個卡與主機處于傳輸狀態(tài)，它將與主機的連接釋放，并返回到 Stand by 狀態(tài)。（6） 寬總線選擇/不選擇寬總線（4 位總線寬度）操作模式通過 ACMD6 選擇和不選擇。在上電后或主機發(fā)送 CMD0 后默認的總線寬度是 1 位。ACMD6 命令只在“transfer state”狀態(tài)下有效，即只在片選中（CMD7 操作）后總線寬度才能修改。讀數(shù)據(jù)DAT 總線在沒有數(shù)據(jù)傳輸時處于高電平。一個傳輸數(shù)據(jù)塊包含一個起始位（LOW ） ，接著連續(xù)的數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流包含有效數(shù)據(jù)（如果使用了 ECC 了還包括錯誤糾正位） 。數(shù)據(jù)流以一個結束位（HIGH）結束。數(shù)據(jù)傳輸和時鐘信號同步?？靷鬏?shù)挠行?shù)據(jù)包含 CRC 校驗，有效數(shù)據(jù)長度最長為 2048 字節(jié)，CRC 校驗對滅個 DAT 線單獨計算并附加在每個數(shù)據(jù)塊后。在寬總線模式下，16 位的 CRC 校驗對每個 DAT 分別計算。傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊，最大尺寸再 CSD 中定義。開始和結束地址完全包含在一個物理數(shù)據(jù)塊中。CRC 附加在每個數(shù)據(jù)塊的尾部以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?。CMD17命令開始一個快讀操作，傳輸完成后進入 Transfer 狀態(tài)。CMD18 命令開始連續(xù)的塊讀任務，知道停止命令，停止命令有一個執(zhí)行延遲，在停止命令最后一位發(fā)送完成后數(shù)據(jù)傳輸才停止。（7） 時鐘控制SD 卡主機可以使用 SD 卡總線時鐘信號設置卡進入節(jié)能模式或控制總線上的數(shù)據(jù)流。主機可以降低時鐘頻率或者直接關閉。SD 卡主機必須遵循以下約束:總線頻率可以在任何時間改變。ACMD41（SD_APPOPCOND）是一個例外。發(fā)送 ACMD41 命令后，主機將執(zhí)行下面步驟 1 和步驟 2 直接進入到就緒狀態(tài)。 （1）持續(xù)發(fā)送 100KHz400KHz 之間的時鐘頻率。 （2）如果主機要停止時鐘，通過 ACMD41 命令以小于 50ms 的時間間隔設置busy 位。如圖 59 所示。桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 28 頁圖 59 間隔設置 驅動流程圖驅動流程圖如圖 510 所示。 VS1003 驅動設計 VS1003 總線拓撲本次課題設計采用 SPI 接口模式實現(xiàn) VS1003 解碼芯片與主機 STM32 間的通信。SPI 通信原理較為簡單，它以主從方式工作，具有一個主設備和一個或多個從設備，需要 4 根通信線或者 3 根（單向傳輸時） ，也是所有基于 SPI 設備共有的，它們分別是MOSI（從設備數(shù)據(jù)輸入） 、MISO（從設備數(shù)據(jù)輸出） 、SCLK（時鐘） 、CS（片選） 。圖513 為總線拓撲框圖。（1）MOSI — 主設備數(shù)據(jù)輸出，從設備數(shù)據(jù)輸入（2）MISO — 主設備數(shù)據(jù)輸入，從設備數(shù)據(jù)輸出（3）SCLK — 時鐘信號，由主設備產(chǎn)生（4）CS — 從設備時能信號，由主設備控制 發(fā)送 ACMD41 命令尋求卡的操作條件開始STM32 的 SDIO 控制器初始化特別注意的設置是 CLK 為 100 至400KHz發(fā)送 CMD0 讓SD 卡進入 Idle 狀態(tài)發(fā)送 CMD2 命令獲取 CID信息，獲得 CID 信息后進入識別狀態(tài)發(fā)送 CMD3 命令以獲取RCA，進入就緒狀態(tài)發(fā)送 ACMD6 命令設置總線寬度為 4,默認寬度為 1發(fā)送 CMD9 命令以獲取CSD 寄存器的內(nèi)容發(fā)送 CMD7 命令使 SD卡與 STM32 連接，進入Transfer state發(fā)送 CMD17 或CMD18 讀取數(shù)據(jù)塊傳輸數(shù)據(jù)塊成功結束桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 共 58 頁第 29 頁圖 510 SD 卡驅動流程圖其中，CS 是控制芯片是否被選中的，即片選信號為預先規(guī)定的時能信號時，對芯片的操作位有效操作。 MOSI MISO 圖 513 VS1003 驅動總線框圖通信是通過數(shù)據(jù)交換完成的，SPI 串行通信協(xié)議中數(shù)據(jù)時一位一位傳輸?shù)?，這就是SCLK 存在的原因，有 SCLK 提供時鐘脈沖，MISO、MOSI 則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)輸出通過 MOSI 線，數(shù)據(jù)在時鐘上升沿或下降沿時改變，在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位數(shù)據(jù)傳輸，輸入也使用同樣原理。這樣，在至少 8 次時鐘信號的改變（上沿和下沿為一次） ，就可以完成 8 位數(shù)據(jù)的傳輸