【正文】 LCD 具有觸摸控制功能，所以本次課題設(shè)計(jì)采用觸摸控制以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)課題的任務(wù)功能,即實(shí)現(xiàn)歌曲播放的快進(jìn)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(biāo)原點(diǎn)、標(biāo)度和 LCD 的坐標(biāo)原點(diǎn)、標(biāo)度不一樣，且電阻式觸摸屏的坐標(biāo)原點(diǎn)通常不在有效點(diǎn)觸區(qū)內(nèi)。因此必須進(jìn)行坐標(biāo)變換。本設(shè)計(jì)采用四點(diǎn)定位法，其方法如下。假設(shè) ABCD 分別為觸摸屏對(duì)應(yīng) LCD 四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)，分別觸擊這四點(diǎn)，得到四開始結(jié)束結(jié)束開始指定坐標(biāo)畫點(diǎn)及顏色設(shè)置設(shè)置窗口建立坐標(biāo)初始化 XTP2046設(shè)置復(fù)用模式設(shè)置輸出模式最大速度背光控制使能 FSMC接口時(shí)鐘顯示字符寄存器讀取寫入字符控制一個(gè)字符范圍開始始控制文件地址的跳變結(jié)束將數(shù)字信號(hào)傳輸至主機(jī)將電壓變化模數(shù)轉(zhuǎn)換采集指定坐標(biāo)電壓變化設(shè)定按鍵及功能建立坐標(biāo)設(shè)置窗口重新播放桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁(yè)第 24 頁(yè)組坐標(biāo)值： 、 、 、 。根據(jù)式（51）計(jì)算出觸摸屏中心點(diǎn)坐),(yxa),(b),(yxc),(d標(biāo) 。),(o （51）4co??設(shè) ，則可得觸點(diǎn)坐標(biāo)公式：)(),( cdabcdabyx ????? （52）2HhyWxolcdlc????式（52 ）中，x 和 y 分別為觸點(diǎn)在 x 工作面和 y 工作面上產(chǎn)生的電壓數(shù)字量的測(cè)量值，可通過采樣得到；(x ，y )反映了觸點(diǎn)在觸摸屏上的坐標(biāo)。 W 和 H 分別是 LCD 顯示屏 X軸和 Y 軸上的象素點(diǎn)總數(shù)；(x lcd，y lcd)為觸點(diǎn)映射到 LCD 顯示屏上的像素點(diǎn)坐標(biāo)。 SD 卡讀取驅(qū)動(dòng) SD 卡總線拓?fù)浔敬卧O(shè)計(jì)將 SD 卡至于 SD 模式下進(jìn)行主從機(jī)通訊，SD 總線有 6 根通訊線和 3 根電源供應(yīng)線：CMD:命令線是雙向信號(hào)線，主機(jī)和卡通過 push pull 模式工作。CLK:時(shí)鐘是從主機(jī)到卡的信號(hào)，CLK 通過 push pull 模式工作。DAT[0：3]：數(shù)據(jù)線是雙向信號(hào)線，主機(jī)和卡通過 push pull 模式工作。VDD:VDD 是 SD 卡的電源供應(yīng)線。VSS[0：1] ：VSS 是兩根地線。其總線拓?fù)淇驁D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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁(yè)第 25 頁(yè)SD 卡各寄存器如表 52 所示：表 52名稱 寬帶 描述CID 128 卡標(biāo)識(shí)號(hào)RCA 16 相對(duì)卡地址：本地系統(tǒng)中卡的地址，動(dòng)態(tài)變化，在主機(jī)初始化時(shí)確定CSD 128 卡描述數(shù)據(jù)：卡操作條件相關(guān)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(jī) STM32F103 系列的相關(guān) 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(gè)起始位開始，一個(gè)停止位結(jié)束：命令：命令式開始操作的標(biāo)記，命令發(fā)送一個(gè)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(yīng)：響應(yīng)是從尋址卡發(fā)或所有連接的卡（同步）送給主機(jī)用來響應(yīng)接受到的命令標(biāo)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(jī)間相互傳送。卡尋址通過會(huì)話地址方式實(shí)現(xiàn)，地址在初始化的時(shí)候非配給卡，SD 卡總線上的基本操作時(shí) 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(shí)鐘寄存器SDIDCON SDI 數(shù)據(jù)控制寄存器SDIDCNT SDI 數(shù)據(jù)剩余計(jì)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(yàn)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(dāng)在 CMD 線出現(xiàn)停止命令時(shí)結(jié)束。數(shù)據(jù)傳桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁(yè)第 26 頁(yè)輸可以在主機(jī)端設(shè)置采用但數(shù)據(jù)或讀數(shù)據(jù)線方式。響應(yīng)標(biāo)記根據(jù)內(nèi)容不同具有四種格式，標(biāo)記長(zhǎng)度。長(zhǎng)度為 48 位或 136 位，數(shù)據(jù)塊的 CRC 算法采用 16 位 CCITT 多項(xiàng)式。當(dāng)使用寬總線模式時(shí)，數(shù)據(jù)同時(shí)在 4 根線上傳輸。開始位（一般為低電平） 、結(jié)束位（一般為高）和 CRC 在每根數(shù)據(jù)線上傳輸。CRC 對(duì)每根數(shù)據(jù)線上單獨(dú)計(jì)算，CRC狀態(tài)響應(yīng)和 Busy 信號(hào)只通過 DAT0 由卡發(fā)送給主機(jī)。（3） 協(xié)議功能描述所有主機(jī)和 SD 卡間的通信有主機(jī)控制，主機(jī)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(yīng)。2) 尋址（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）命令：尋址命令只發(fā)送給具有相應(yīng)地址的卡，并需要從卡返回一個(gè)響應(yīng)。對(duì)卡而言有兩類操作：3) 卡識(shí)別模式：在重置（reset ）后當(dāng)主機(jī)查找總線上的新卡時(shí)，出于卡識(shí)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(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模式，主機(jī)一旦識(shí)別了總線上的卡后，將進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模式。（4） 卡識(shí)別模式在卡識(shí)別模式，主機(jī)重置所有出于卡識(shí)別模式的 SD 卡，檢驗(yàn)操作電壓范圍，識(shí)別卡并請(qǐng)求卡發(fā)送相對(duì)卡地址 RCA。操作對(duì)每個(gè)卡在各自的 CMD 線上單獨(dú)進(jìn)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(shè)置每個(gè)卡進(jìn)入 Idle 狀態(tài)，Inactive 狀態(tài)下的卡不受影響。但主機(jī)上電后所有的卡都將進(jìn)入 Idle 狀態(tài)。在識(shí)別時(shí)鐘速率 fOD 下主機(jī)開始卡識(shí)別過程。SD 卡 CMD 線輸出驅(qū)動(dòng)是 push pull驅(qū)動(dòng)?？偩€激活后，主機(jī)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(yīng)是卡的操作條件寄存器，相同的命令發(fā)送給主機(jī)上所有的卡，不兼容的卡將進(jìn)入 Inactive 狀態(tài)。主機(jī)然后發(fā)送命令 ALL_SEND_CID(CMD2)到每個(gè)卡以獲取滅個(gè)卡的唯一識(shí)別 CID 號(hào)。當(dāng)卡發(fā)送 CID后，進(jìn)入識(shí)別狀態(tài)。此后，主機(jī)發(fā)送 SEND_RELATIVE_ADDR(CMD3)，要求發(fā)布一個(gè)新的相對(duì)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(shí)，如果主機(jī)卡換成其它的 RCA 號(hào)，可以通過再發(fā)送一個(gè) CMD3 命令給卡，要求發(fā)布一個(gè)新的 RCA,最后發(fā)布的 RCA 就是實(shí)際用到的RCA。（5） 數(shù)據(jù)傳輸模式fpp 時(shí)鐘速率必須保持在 fOD，直到主機(jī)知道所有 CSD 寄存器的內(nèi)容，因?yàn)橛幸恍┛ㄓ胁僮黝l率限制?？ㄟM(jìn)入就緒狀態(tài)后，主機(jī)卡松 SEND_CSD(CMD9),獲取卡定義桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁(yè)第 27 頁(yè)數(shù)據(jù)（CSD 寄存器） ，如塊大小、卡存儲(chǔ)容量、最大時(shí)鐘速率等。當(dāng)主機(jī)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(gè)卡，用來選擇一個(gè)卡并將它至于傳輸狀態(tài)（transfer state） ，在任何時(shí)候再能有一個(gè)卡處于傳輸狀態(tài)。如果已經(jīng)有一個(gè)卡與主機(jī)處于傳輸狀態(tài)，它將與主機(jī)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(jī)發(fā)送 CMD0 后默認(rèn)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(shí)處于高電平。一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)塊包含一個(gè)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(cuò)誤糾正位） 。數(shù)據(jù)流以一個(gè)結(jié)束位（HIGH）結(jié)束。數(shù)據(jù)傳輸和時(shí)鐘信號(hào)同步。快傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)包含 CRC 校驗(yàn)，有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度最長(zhǎng)為 2048 字節(jié)，CRC 校驗(yàn)對(duì)滅個(gè) DAT 線單獨(dú)計(jì)算并附加在每個(gè)數(shù)據(jù)塊后。在寬總線模式下，16 位的 CRC 校驗(yàn)對(duì)每個(gè) DAT 分別計(jì)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(jié)束地址完全包含在一個(gè)物理數(shù)據(jù)塊中。CRC 附加在每個(gè)數(shù)據(jù)塊的尾部以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴MD17命令開始一個(gè)快讀操作，傳輸完成后進(jìn)入 Transfer 狀態(tài)。CMD18 命令開始連續(xù)的塊讀任務(wù)，知道停止命令，停止命令有一個(gè)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(shí)鐘控制SD 卡主機(jī)可以使用 SD 卡總線時(shí)鐘信號(hào)設(shè)置卡進(jìn)入節(jié)能模式或控制總線上的數(shù)據(jù)流。主機(jī)可以降低時(shí)鐘頻率或者直接關(guān)閉。SD 卡主機(jī)必須遵循以下約束:總線頻率可以在任何時(shí)間改變。ACMD41（SD_APPOPCOND）是一個(gè)例外。發(fā)送 ACMD41 命令后，主機(jī)將執(zhí)行下面步驟 1 和步驟 2 直接進(jìn)入到就緒狀態(tài)。 （1）持續(xù)發(fā)送 100KHz400KHz 之間的時(shí)鐘頻率。 （2）如果主機(jī)要停止時(shí)鐘，通過 ACMD41 命令以小于 50ms 的時(shí)間間隔設(shè)置busy 位。如圖 59 所示。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁(yè)第 28 頁(yè)圖 59 間隔設(shè)置 驅(qū)動(dòng)流程圖驅(qū)動(dòng)流程圖如圖 510 所示。 VS1003 驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) VS1003 總線拓?fù)浔敬握n題設(shè)計(jì)采用 SPI 接口模式實(shí)現(xiàn) VS1003 解碼芯片與主機(jī) STM32 間的通信。SPI 通信原理較為簡(jiǎn)單，它以主從方式工作，具有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備，需要 4 根通信線或者 3 根（單向傳輸時(shí)） ，也是所有基于 SPI 設(shè)備共有的，它們分別是MOSI（從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入） 、MISO（從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出） 、SCLK（時(shí)鐘） 、CS（片選） 。圖513 為總線拓?fù)淇驁D。（1）MOSI — 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入（2）MISO — 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出（3）SCLK — 時(shí)鐘信號(hào)，由主設(shè)備產(chǎn)生（4）CS — 從設(shè)備時(shí)能信號(hào)，由主設(shè)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(shè)置是 CLK 為 100 至400KHz發(fā)送 CMD0 讓SD 卡進(jìn)入 Idle 狀態(tài)發(fā)送 CMD2 命令獲取 CID信息，獲得 CID 信息后進(jìn)入識(shí)別狀態(tài)發(fā)送 CMD3 命令以獲取RCA，進(jìn)入就緒狀態(tài)發(fā)送 ACMD6 命令設(shè)置總線寬度為 4,默認(rèn)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(jìn)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(jié)束桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 共 58 頁(yè)第 29 頁(yè)圖 510 SD 卡驅(qū)動(dòng)流程圖其中，CS 是控制芯片是否被選中的，即片選信號(hào)為預(yù)先規(guī)定的時(shí)能信號(hào)時(shí)，對(duì)芯片的操作位有效操作。 MOSI MISO 圖 513 VS1003 驅(qū)動(dòng)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(shí)一位一位傳輸?shù)?，這就是SCLK 存在的原因，有 SCLK 提供時(shí)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(shí)鐘上升沿或下降沿時(shí)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(shí)鐘信號(hào)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