開發(fā)板上配了一個電阻觸摸屏，它的控制器是ADS7843，使用SPI進行通信。這次實現(xiàn)的功能是通過SPI接口與該控制器交互，獲取觸摸屏點擊的坐標，并顯示在LCD上。略為難點的是SPI作為同步時鐘的一種，需要判斷時鐘的極性以及相位。

為了突出主題，就沒有對電阻屏進行校準，顯示的是控制器原始的輸出值。

一、 電路圖

PA12、PA13和PA14引腳的外設A為SPI相關引腳，PA11為SPI的NPCS0。即，該控制器連接在SPI的片選設備0。

二、ADS7843簡介和該控制器交互過程大概如下：

根據(jù)設置，當控制器檢測到有觸摸時，PENIRQ引腳會拉低。

為獲取觸摸的位置，需要向控制器發(fā)送一個8bit的控制字。

控制器完成模數(shù)轉換后，會拉高BUSY引腳電平。

因為SPI主設備在讀取從設備的數(shù)據(jù)時，需要通過發(fā)送數(shù)據(jù)來提供時鐘信息，所以需要發(fā)送數(shù)據(jù)給從設備，才能讀取數(shù)據(jù)。

控制字的格式（只說明本次用到的值的含義）：

S為起始位：

必須為1。需要發(fā)送無效指令時，該位為0。

A[0-2]為通道選擇位：

值為1時表示讀取坐標Y值；為5時讀取坐標X。

MODE為模式選擇位：

值為0時表示進行12位轉換。

SER/DFR為單端/差分模式選擇位：

為低時表示控制器工作在差分模式。

PD[0-1]為休眠模式選擇位：

值為0時表示該兩次轉換之間進行休眠，且在有觸摸操作時開啟IRQ中斷；

值為3時表示不進行休眠，且禁用中斷。

通信時序與時鐘極性、相位:

上圖是ADS7843，在進行12位轉換時，通信的時序圖。

可以看到，每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為8位。而在時鐘無效時，時鐘引腳是保持低電平的。并且，在一個時鐘周期內，在第一個時鐘邊沿（即上升沿）時，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不變，即表示在時鐘的第一個邊沿進行數(shù)據(jù)采集；而在時鐘第二個邊沿（即下降沿）時，數(shù)據(jù)改變。

接收數(shù)據(jù)時的注意事項：

單獨注意下ADS7843輸出時的時序。

在第一次傳輸?shù)倪^程中，在第一個時鐘的上升沿時，其輸出為低電平。而有效的數(shù)據(jù)在第二個時鐘才開始被采集到。這意味著，第一次傳輸時SPI主機的接收到的數(shù)據(jù)中，只有低7位是有效的。

同樣也可以看到，在第二次傳輸時，則有5位有效數(shù)據(jù)被傳輸。

三、 輔助函數(shù)

先實現(xiàn)一些輔助的函數(shù)，完成一些子功能。

引腳及常用命令的宏定義。

1234567891011121314/* ADS7843 引腳 */#define RT_BUSY_PIN PIO_PA17#define RT_IRQ_PIN PIO_PA16/* ADS7843 命令相關 */#define RT_CMD_START (1<<7)#define RT_CMD_SWITCH_SHIFT 4#define RT_CMD_PD_MOD 0x3 //不休眠且不產生中斷/* ADS7843 常用命令 */#define RT_CMD_ENABLE_PENIRQ ((1 << RT_CMD_SWITCH_SHIFT) | RT_CMD_START)#define RT_CMD_X_POS ((5 << RT_CMD_SWITCH_SHIFT) | RT_CMD_START| RT_CMD_PD_MOD)#define RT_CMD_Y_POS ((1 << RT_CMD_SWITCH_SHIFT) | RT_CMD_START | RT_CMD_PD_MOD)

SPI發(fā)送數(shù)據(jù)，并返回接收到的數(shù)據(jù)。在實際運用中，可能需要進行超時的處理。

123456789uint16_t SPISend(uint16_t data){/* 發(fā)送 */while(!(SPI->SPI_SR & SPI_SR_TDRE));SPI->SPI_TDR = data;/* 接收 */while(!(SPI->SPI_SR & SPI_SR_RDRF));return(SPI_RDR_RD_Msk & SPI->SPI_RDR);}

向ADS7843發(fā)送命令，并取得返回值。

123456789101112131415/*這個函數(shù)默認發(fā)送完命令后，ADS7843會返回兩次數(shù)據(jù) */uint32_t RTouchSendCmd(uint8_t uc_cmd){SPISend(uc_cmd);/* 等待輸出 */while((PIOA->PIO_PDSR & RT_BUSY_PIN) ==0);/* 讀取數(shù)據(jù) */uint32_t rec_data = SPISend(0);uint32_t uResult = rec_data << 8;rec_data = SPISend(0);uResult |= rec_data;uResult >>= 3;returnuResult;}

四、初始化

GPIO引腳復用配置。將PA11—PA14復用為外設A，PA16和PA17配置為輸入引腳。

1// 代碼略……

SPI設置。下面直接給我設置的代碼，如此設置的原因已經在上一小節(jié)說明。對于波特率的選擇，ADS7843的芯片手冊中只要求了一個在時鐘脈沖中，高電平和低電平的出現(xiàn)時間不少于200ns。在這里選擇的波特率為1 MHz（MCK為96 MHz）

12345678910111213141516171819/* PMC */PMC->PMC_PCER0 = (1 << ID_SPI);constuint32_t RT_SPI_CS = 0; // 片選設備0SPI->SPI_MR = SPI_MR_MSTR // Master 模式| SPI_MR_MODFDIS // 關閉模式檢測| SPI_MR_PCS(~(1<SPI_CSR[RT_SPI_CS] =SPI_CSR_BITS_8_BIT // 每次傳輸8比特數(shù)據(jù)| (SPI_CSR_CPOL & 0) // 時鐘無效時為低電平| SPI_CSR_NCPHA // 在時鐘的首邊沿進行數(shù)據(jù)采集| SPI_CSR_CSAAT // 傳輸完成后保持片選| SPI_CSR_SCBR(96) // 波特率為對MCK進行96分頻;SPI->SPI_CR = SPI_CR_SPIEN; // 使能SPI

使能ADS7843中斷

1RTouchSendCmd(RT_CMD_ENABLE_PENIRQ);

五、 具體功能實現(xiàn)

需要實現(xiàn)的功能在有觸摸輸入時，將ADS7843的輸出繪制在LCD上。有了前面的基礎，而且功能不復雜，所以實現(xiàn)起來也較為簡單，直接看代碼即可。

12345678910111213141516171819202122232425262728293031#include intpos_x, pos_y;charprint_buf[64];constili93xx_color_t bg_color = COLOR_WHITE;constili93xx_color_t fg_color = COLOR_BLACK;ili93xx_fill(bg_color);while(1){/* 判斷是否有觸摸輸入 */if((PIOA->PIO_PDSR & RT_IRQ_PIN) == 0){/* 獲取坐標 */pos_x = RTouchSendCmd(RT_CMD_X_POS);pos_y = RTouchSendCmd(RT_CMD_Y_POS);/* 清屏 */ili93xx_fill(bg_color);/* 將坐標繪制在屏幕上 */ili93xx_set_foreground_color(fg_color);sprintf(print_buf, "X: %x", pos_x);ili93xx_draw_string(100,100, print_buf);sprintf(print_buf, "Y: %x", pos_y);ili93xx_draw_string(100,150, print_buf);/* 等待 */for(volatileinti = 0; i < 500000; ++i);/* 在獲取輸入坐標時停用了中斷，需要重新啟用*/RTouchSendCmd(RT_CMD_ENABLE_PENIRQ);}}