一、FSMC外擴(kuò)內(nèi)存SRAM

FSMC(Flexible Static Memory Controller，靈活的靜態(tài)存儲(chǔ)控制器)是STM32系列采用的一種新型的存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)，使用FSMC外設(shè)來管理擴(kuò)展的存儲(chǔ)器。在外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用需要，方便地進(jìn)行不同類型大容量靜態(tài)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。FSMC可以用于驅(qū)動(dòng)包括SRAM、NOR FLASH以及NAND FLSAH類型的存儲(chǔ)器，不能驅(qū)動(dòng)如SDRAM這種動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)器。而在STM32F429系列的控制器中，它具有FMC外設(shè)，支持控制SDRAM存儲(chǔ)器。

FSMC是STM32系列中內(nèi)部集成256 KB以上FlaSh，后綴為xC、xD和xE的高存儲(chǔ)密度微控制器特有的存儲(chǔ)控制機(jī)制。之所以稱為“可變”，是由于通過對(duì)特殊功能寄存器的設(shè)置，F(xiàn)SMC能夠根據(jù)不同的外部存儲(chǔ)器類型，發(fā)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)/地址/控制信號(hào)類型以匹配信號(hào)的速度，從而使得STM32系列微控制器不僅能夠應(yīng)用各種不同類型、不同速度的外部靜態(tài)存儲(chǔ)器，而且能夠在不增加外部器件的情況下同時(shí)擴(kuò)展多種不同類型的靜態(tài)存儲(chǔ)器，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)存儲(chǔ)容量、產(chǎn)品體積以及成本的綜合要求。

• 常用存儲(chǔ)器介紹

存儲(chǔ)器的種類：存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。存儲(chǔ)器是用來存儲(chǔ)程序代碼和數(shù)據(jù)的部件，有了存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)才具有記憶功能。

1.RAM存儲(chǔ)器：RAM是“Random Access Memory”的縮寫，被譯為隨機(jī)存儲(chǔ)器。所謂“隨機(jī)存取”，指的是當(dāng)存儲(chǔ)器中的消息被讀取或?qū)懭霑r(shí)，所需要的時(shí)間與這段信息所在的位置無關(guān)。這個(gè)詞的由來是因?yàn)樵缙谟?jì)算機(jī)曾使用磁鼓作為存儲(chǔ)器，磁鼓是順序讀寫設(shè)備，而RAM可隨讀取其內(nèi)部任意地址的數(shù)據(jù)，時(shí)間都是相同的，因此得名。

實(shí)際上現(xiàn)在RAM已經(jīng)專門用于指代作為計(jì)算機(jī)內(nèi)存的易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。根據(jù)RAM的存儲(chǔ)機(jī)制，又分為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM(Dynamic RAM)以及靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM(Static RAM)兩種。

2.DRAM存儲(chǔ)器：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 DRAM的存儲(chǔ)單元以電容的電荷來表示數(shù)據(jù)，有電荷代表 1，無電荷代表 0，，代表 1 的電容會(huì)放電，代表 0的電容會(huì)吸收電荷，因此它需要定期刷新操作，這就是“動(dòng)態(tài)(Dynamic)”。

根據(jù) DRAM的通訊方式，又分為同步和異步兩種，這兩種方式根據(jù)通訊時(shí)是否需要使用時(shí)鐘信號(hào)來區(qū)分。由于使用時(shí)鐘同步的通訊速度更快，所以同步 DRAM 使用更為廣泛，這種DRAM 被稱為 SDRAM(Synchronous DRAM)。常見的DRAM大多是SDRAM。

為了進(jìn)一步提高 SDRAM的通訊速度，人們?cè)O(shè)計(jì)了DDR SDRAM (Double DataRate SDRAM)存儲(chǔ)器。DDR SDRAM在時(shí)鐘的上升沿及下降沿各表示一個(gè)數(shù)據(jù)，也就是說在 1 個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可以表示 2數(shù)據(jù)，在時(shí)鐘頻率同樣的情況下，提高了一倍的速度。

DDRII和 DDRIII，它們的通訊方式并沒有區(qū)別主要是通訊同步時(shí)鐘的頻率提高了。

3.SRAM存儲(chǔ)器：靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 SRAM的存儲(chǔ)單元以鎖存器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，見圖。這種電路結(jié)構(gòu)不需要定時(shí)刷新充電，就能保持狀態(tài)(當(dāng)然，如果斷電了，數(shù)據(jù)還是會(huì)丟失的)，所以這種存儲(chǔ)器被稱為“靜態(tài)(Static)”RAM。

同樣地，SRAM 根據(jù)其通訊方式也分為同步SRAM和異步 SRAM，相對(duì)來說，異步SRAM用得較多。

所以在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中，SRAM一般只用于CPU內(nèi)部的高速緩存(Cache)，而外部擴(kuò)展的內(nèi)存一般使用DRAM。DRAM和SRAM的特性對(duì)比如下：

4.非易失性存儲(chǔ)器：非易失性存儲(chǔ)器種類非常多，半導(dǎo)體類的有 ROM 和 FLASH，而其它的則包括光盤、軟盤及機(jī)械硬盤。

ROM是“Read Only Memory”的縮寫，意為只能讀的存儲(chǔ)器。由于技術(shù)的發(fā)展，后來設(shè)計(jì)出了可以方便寫入數(shù)據(jù)的ROM，而這個(gè)“Read Only Memory”的名稱被沿用下來了，現(xiàn)在一般用于指代非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，包括FLASH存儲(chǔ)器，有些人也把它歸到ROM類里邊。

FLASH存儲(chǔ)器又稱為閃存，它也是可重復(fù)擦寫的儲(chǔ)器，部分書籍會(huì)把FLASH存儲(chǔ)器稱為FLASH ROM，但它的容量一般比EEPROM大得多，且在擦除時(shí)，一般以多個(gè)字節(jié)為單位。根據(jù)存儲(chǔ)單元電路的不同，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器又分為NOR FLASH和NAND FLASH。

• SRAM控制原理

STM32控制器芯片內(nèi)部有一定大小的SRAM及FLASH作為內(nèi)存和程序存儲(chǔ)空間，但當(dāng)程序較大，內(nèi)存和程序空間不足時(shí)，就需要在STM32芯片的外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器了。STM32F407系列芯片可以擴(kuò)展外部SRAM用作內(nèi)存。

給STM32芯片擴(kuò)展內(nèi)存與給PC擴(kuò)展內(nèi)存的原理是一樣的，只是PC上一般以內(nèi)存條的形式擴(kuò)展，而且內(nèi)存條實(shí)質(zhì)是由多個(gè)內(nèi)存顆粒(即SDRAM芯片)組成的通用標(biāo)準(zhǔn)模塊，而STM32擴(kuò)展時(shí)，直接與SRAM芯片連接。

• SRAM外觀與內(nèi)部框圖

①地址數(shù)據(jù)接口：A0-A17用作地址線，I/O0-I/O15用于傳輸數(shù)據(jù)，一次性傳輸16位數(shù)據(jù)，并行傳輸

②存儲(chǔ)矩陣：每個(gè)存儲(chǔ)單元16位，SRAM內(nèi)部包含的存儲(chǔ)陣列，可以把它理解成一張表格，數(shù)據(jù)就填在這張表格上。和表格查找一樣，指定一個(gè)行地址和列地址，就可以精確地找到目標(biāo)單元格而這樣的表則被稱為存儲(chǔ)矩陣。

當(dāng)選中一個(gè)數(shù)據(jù)單元后，可以通過UB#或 LB#其中一個(gè)設(shè)置為低電平，I/O會(huì)對(duì)應(yīng)輸出該地址的高 8位和低 8位數(shù)據(jù)，因此它們被稱為數(shù)據(jù)掩碼信號(hào)。

③控制電路：控制電路主要包含了片選、讀寫使能以及上面提到的寬度控制信號(hào)UB#和LB#。利用CE#片選信號(hào)，可以把多個(gè)SRAM芯片組成一個(gè)大容量的內(nèi)存條。OE#和WE#可以控制讀寫使能，防止誤操作。整個(gè)數(shù)據(jù)的傳輸都是在控制電路的控制下完成的，當(dāng)想要讀數(shù)據(jù)時(shí)，使用到OE線，把它拉低；想要寫數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)當(dāng)把WE線拉低；只想讀存儲(chǔ)單元的高8位，則拉低UB線；只想讀存儲(chǔ)單元的低8位，則拉低LB線；一次性讀26位都拉低即可。

SRAM的控制比較簡單，只要控制信號(hào)線使能了訪問，從地址線輸入要訪問的地址，即可從I/O數(shù)據(jù)線寫入或讀出數(shù)據(jù)。

• SRAM的讀時(shí)序

對(duì)什么時(shí)候使能讀信號(hào)、什么時(shí)候拉低片選、地址線號(hào)線維持的時(shí)間等都有一定的要求，重點(diǎn)時(shí)序包括：讀周期時(shí)間(tRC)、地址建立時(shí)間(tAA)、OE建立時(shí)間(tDOE)，這些具體的時(shí)間都可在SRAM芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)上找到。

• SRAM的寫時(shí)序

重點(diǎn)時(shí)序：寫周期時(shí)間(tWC)、地址建立時(shí)間(tSA)、WE脈寬(tPWE)

• SRAM的讀寫流程

讀寫時(shí)序的流程很類似，過程如下：

(1) 主機(jī)使用地址信號(hào)線發(fā)出要訪問的存儲(chǔ)器目標(biāo)地址；

(2) 控制片選信號(hào)CE#使能存儲(chǔ)器芯片；

(3) 若是要進(jìn)行讀操作，則控制讀使能信號(hào)OE#表示要讀數(shù)據(jù)，若進(jìn)行寫操作則控制寫使能信號(hào)WE#表示要寫數(shù)據(jù)；

(4) 使用掩碼信號(hào)LB#與UB#指示要訪問目標(biāo)地址的高、低字節(jié)部分；

(5) 若是讀取過程，存儲(chǔ)器會(huì)通過數(shù)據(jù)線向主機(jī)輸出目標(biāo)數(shù)據(jù)，若是寫入過程，主要使用數(shù)據(jù)線向存儲(chǔ)器傳輸目標(biāo)數(shù)據(jù)。

• STM32-FSMC控制器框圖分析

①通訊引腳：由于控制不同類型存儲(chǔ)器的時(shí)候會(huì)有一些不同的引腳，看起來有非常多，其中地址線FSMC_A和數(shù)據(jù)線FSMC_D是所有控制器都共用的。

注：其中比較特殊的FSMC_NE是用于控制SRAM芯片的控制信號(hào)線，STM32具有FSMC_NE1/2/3/4號(hào)引腳，不同的引腳對(duì)應(yīng)STM32內(nèi)部不同的地址區(qū)域。

②存儲(chǔ)器控制器：上面不同類型的引腳是連接到FSMC內(nèi)部對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)控制器中NOR/PSRAM/SRAM設(shè)備使用相同的控制器，NAND/PC卡設(shè)備使用相同的控制器，不同的控制器有專用的寄存器用于配置其工作模式。

控制SRAM的有FSMC_ BCR 、FSMC_ BTR以及FSMC_BWTR寄存器。每種寄存器都有4個(gè)，分別對(duì)應(yīng)于4個(gè)不同的存儲(chǔ)區(qū)域，各種寄存器介紹如下：

a.FSMC_BCR控制寄存器：可配置要控制的存儲(chǔ)器類型、數(shù)據(jù)線寬度以及信號(hào)有效極性能 參數(shù)。

b.FMC_BTR時(shí)序寄存器：用于配置SRAM訪問時(shí)的各種時(shí)間延遲，如數(shù)據(jù)保持時(shí)間、地址保持時(shí)間等。

c.FMC_BWTR寫時(shí)序寄存器：與FMC_BTR寄存器控制的參數(shù)類似，它專門用于控制寫時(shí)序的時(shí)間參數(shù)。

③時(shí)鐘控制邏輯：FSMC外設(shè)掛載在AHB總線上，時(shí)鐘信號(hào)來自于HCLK(默認(rèn)168MHz)，控制器的同步時(shí)鐘輸出就是由它分頻得到。

例如，NOR控制器的FSMC_CLK引腳輸出的時(shí)鐘，它可用于與同步類型的SRAM芯片進(jìn)行同步通訊，它的時(shí)鐘頻率可通過FSMC_BTR寄存器的CLKDIV位配置，可以配置為HCLK的1/2或1/3，也就是說，若它與同步類型的SRAM通訊時(shí)，同步時(shí)鐘最高頻率為84MHz。

后面示例中的SRAM為異步類型的存儲(chǔ)器，不使用同步時(shí)鐘信號(hào)，所以時(shí)鐘分頻配置不起作用。

• FSMC地址映射

FSMC連接好外部的存儲(chǔ)器并初始化后，就可以直接通過訪問地址來讀寫數(shù)據(jù)。

FSMC訪問存儲(chǔ)器的方式與I2C EEPROM、SPI FLASH的不一樣，后兩種方式都需要控制I2C或SPI總線給存儲(chǔ)器發(fā)送地址，然后獲取數(shù)據(jù)；在程序里，這個(gè)地址和數(shù)據(jù)都需要分開使用不同的變量存儲(chǔ)，并且訪問時(shí)還需要使用代碼控制發(fā)送讀寫命令。

而使用FSMC外接存儲(chǔ)器時(shí)，其存儲(chǔ)單元是映射到STM32的內(nèi)部尋址空間的；在程序里，定義一個(gè)指向這些地址的指針，然后就可以通過指針直接修改該存儲(chǔ)單元的內(nèi)容，F(xiàn)SMC外設(shè)會(huì)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)訪問過程，讀寫命令之類的操作不需要程序控制。

FSMC的NOR/PSRAM/SRAM/NAND FLASH以及PC卡的地址被映射到了External RAM地址空間內(nèi)，使得訪問FSMC控制的存儲(chǔ)器時(shí)，就跟訪問STM32的片上外設(shè)寄存器一樣。

FSMC把整個(gè)External RAM存儲(chǔ)區(qū)域分成了4個(gè)Bank區(qū)域，并分配了地址范圍及適用的存儲(chǔ)器類型，如NOR及SRAM存儲(chǔ)器只能使用Bank1的地址。

在NOR及SRAM區(qū)域，每個(gè)Bank的內(nèi)部又分成了4個(gè)小塊，每個(gè)小塊有相應(yīng)的控制引腳用于連接片選信號(hào)，如FSMC_NE[4:1]信號(hào)線可用于選擇BANK1內(nèi)部的4小塊地址區(qū)域，當(dāng)STM32訪問0x68000000-0x6BFFFFFF地址空間時(shí)，會(huì)訪問到Bank1的第3小塊區(qū)域，相應(yīng)的FSMC_NE3信號(hào)線會(huì)輸出控制信號(hào)。

FSMC讀時(shí)序如下：

FSMC寫時(shí)序如下：

• FSMC外擴(kuò)SRAM實(shí)例

實(shí)驗(yàn)要求：配置STM32F407的FSMC以支持驅(qū)動(dòng)IS61LV25616 SRAM芯片的讀寫。

SRAM電器接線圖如下

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.配置RCC

2.配置FSMC管腳

3.配置FSMC協(xié)議

tRC =ADDSET + DATAST，tRC是SRAM芯片的一個(gè)需求時(shí)間，可以通過查詢芯片手冊(cè)得到tRC的最小滿足時(shí)間。IS61LV25616的型號(hào)有IS61LV25616－8、IS61LV25616－10、IS61LV25616－12、IS61LV25616－15，分別代表高速訪問時(shí)間為8，10，12，15ns，本實(shí)驗(yàn)中以－10為例可知tRC最小時(shí)間為10ns ，tDOE最大時(shí)間為5ns，在配置是應(yīng)當(dāng)將tRC的值設(shè)置為大于10ns

tDOE =DATASET，tDOE就是讀使能信號(hào)拉低之后到得到有效數(shù)據(jù)之間的時(shí)間。

ADDSET一般是地址發(fā)出后到讀使能信號(hào)開始拉低的時(shí)間，對(duì)于SRAM未作要求，大于０即可。FSMC的主頻為168M，一個(gè)周期約等于6ns

４.編寫代碼

//main.c


#define SRAM_BANK_ADDR  ((uint32_t)0x68000000)//外擴(kuò)存儲(chǔ)器首地址


int main(void)
{ 
  uint8_t *p = (uint8_t *)SRAM_BANK_ADDR ;
  uint8_t i;
  HAL_Init();




  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_FSMC_Init();




  printf("this is fsmc sram testn");


  //寫內(nèi)存
  for(i=1; i<=10; i++)
  {
    p[i] = i;
  }


  //讀內(nèi)存
  for(i=1; i<=10; i++)
  {
      printf("p[%d] = %dn",i, p[i] );
  }
    while (1)
  {
    Remote_Infrared_KeyDeCode();
  }
}

二、觸摸屏專題講解

• 觸摸屏簡介

觸摸屏又稱觸控面板，它是一種把觸摸位置轉(zhuǎn)化成坐標(biāo)數(shù)據(jù)的輸入設(shè)備，可以響應(yīng)用戶點(diǎn)擊的位置（對(duì)點(diǎn)擊事件進(jìn)行響應(yīng)），是典型的人交互設(shè)備，使得人機(jī)交互更加人性化。根據(jù)觸摸屏的檢測(cè)原理，主要分為電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏。

電阻觸摸屏：電阻屏造價(jià)便宜，能適應(yīng)較惡劣的環(huán)境，但它只支持單點(diǎn)觸控(一次只能檢測(cè)面板上的一個(gè)觸摸位置，不管有多少觸點(diǎn)同時(shí)被觸控，一次只檢測(cè)一個(gè))，觸摸時(shí)需要一定的壓力，使用久了容易造成表面磨損，影響屏幕壽命。

電容觸摸屏：具有支持多點(diǎn)觸控（如玩手機(jī)游戲時(shí)可以同時(shí)有多個(gè)控鍵發(fā)生作用）、檢測(cè)精度高的特點(diǎn)，電容屏通過與導(dǎo)電物體產(chǎn)生的電容效應(yīng)來檢測(cè)觸摸動(dòng)作，只能感應(yīng)導(dǎo)電物體的觸摸，濕度較大或屏幕表面有水珠時(shí)會(huì)影響電容屏的檢測(cè)效果。

目前電容式觸摸屏被大部分應(yīng)用在智能手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備中，而在汽車導(dǎo)航、工控機(jī)等設(shè)備中電阻式觸摸屏仍占主流。

觸摸屏與顯示屏的關(guān)系：觸摸屏實(shí)際上是在液晶屏上面貼了一層大小相等的透明的薄膜，這個(gè)薄膜能夠感知觸碰，根據(jù)薄膜反饋的觸摸位置，我們就能知道用戶觸碰在屏幕的什么位地方了。為了美觀，電路一般都鋪設(shè)在顯示屏的邊框上進(jìn)行流通，最終通過fpc排線流出，所以絕對(duì)的無邊框屏幕時(shí)不存在的。

• 電容觸摸屏檢測(cè)原理

與電阻式觸摸屏不同，電容式觸摸屏不需要通過壓力使觸點(diǎn)變形。它的基本原理是利用充電時(shí)間檢測(cè)電容大小，若手指觸摸屏幕，會(huì)影響觸摸點(diǎn)附近兩個(gè)電極之間的耦合，從而改變兩個(gè)電極之間的電容量，若檢測(cè)到某電容的電容量發(fā)生了改變，即可獲知該電容處有觸摸動(dòng)作從而通過檢測(cè)出電容值的變化來獲知觸摸信號(hào)。

簡單理解為么一個(gè)電容容量大小固定，充電時(shí)間不變。但是手指觸摸時(shí)，由于手指的導(dǎo)電性，會(huì)有一部分電流流過手指使得電容的充電速度變慢，充電時(shí)間變長，由充電時(shí)間發(fā)生變化可檢測(cè)到觸點(diǎn)的位置。

• 電阻觸摸屏檢測(cè)原理

電阻式的觸摸屏結(jié)構(gòu)主要由表面硬涂層、兩個(gè)ITO層、間隔點(diǎn)以及玻璃底層構(gòu)成，這些結(jié)構(gòu)層都是透明的，整個(gè)觸摸屏覆蓋在液晶面板上，透過觸摸屏可看到液晶面板。表面涂層起到保護(hù)作用，玻璃底層起承載的作用，而兩個(gè)ITO層是觸摸屏的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，它們是涂有銦錫金屬氧化物的導(dǎo)電層。兩個(gè)ITO層之間使用間隔點(diǎn)使兩層分開，當(dāng)觸摸屏表面受到壓力時(shí)，表面彎曲使得上層ITO與下層ITO接觸，在觸點(diǎn)處連通電路。

我們可以把上面的ITO層看作X層，下面的ITO層看作Y層，每一層都會(huì)加上一個(gè)電壓，ITO層是均勻的導(dǎo)電物質(zhì)，那么整個(gè)一層的電阻是呈線性排布，不同地方的電阻大小不同。流過ITO層的電流恒定不變，假設(shè)對(duì)X層和Y層都加上一個(gè)5V電壓，當(dāng)有觸控時(shí)，上下兩層檢測(cè)到觸點(diǎn)的電壓都為2.5V，那么理想狀態(tài)下觸點(diǎn)為中心，假設(shè)上層檢測(cè)到觸點(diǎn)的電壓3V，那么上層觸點(diǎn)在順著電壓方向屏幕的3/5處，下層檢測(cè)到觸點(diǎn)的電壓2V，下層觸點(diǎn)在順著電壓方向屏幕的2/5處，這樣就相當(dāng)于確定了一個(gè)坐標(biāo)，從而確定觸點(diǎn)的位置。

兩個(gè)ITO涂層的兩端分別引出X-、X+、Y-、Y+四個(gè)電極，這是電阻屏最常見的四線結(jié)構(gòu)，通過這些電極，外部電路向這兩個(gè)涂層可以施加勻強(qiáng)電場(chǎng)或檢測(cè)電壓。

• 電阻觸摸屏校準(zhǔn)

電阻觸摸屏的校準(zhǔn)就是確定位置和對(duì)應(yīng)的電壓值之間的比例關(guān)系。假設(shè)添加X的場(chǎng)電壓為5V，理想狀體下，我們希望檢測(cè)x方向最左側(cè)為0V，最右側(cè)為5V，但是實(shí)際上最左側(cè)可能為大于0V，最右側(cè)小于5V，但是ITO層在電壓方向的電壓變化仍是線性關(guān)系，那么最左側(cè)的電壓值稱為偏移值，線性關(guān)系稱為斜率。Y層同理。

X0 = xfac*ADC_X + xoff，xfac是斜率， xoff是偏移值

Y0 = yfac*ADC_Y + yoff，yfac是斜率， yoff是偏移值

• 觸摸控制芯片XPT2406

該芯片將觸點(diǎn)的電壓值數(shù)據(jù)通過SPI的方式傳輸?shù)?a target="_blank">MCU，可以看到，紅框內(nèi)部由時(shí)鐘線、片選線、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出，這是典型的SPI傳輸結(jié)構(gòu)。除此之外還有一個(gè)中斷管腳PENIRQ，當(dāng)觸控一個(gè)點(diǎn)后，中斷管腳發(fā)生作用，告訴MCU內(nèi)部的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，讓MCU進(jìn)行讀數(shù)據(jù)。

• 觸摸屏操作實(shí)例

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在觸點(diǎn)處顯示圓圈（本次涉及到的液晶屏代碼將在后續(xù)講解，本次內(nèi)容很少而且簡單，不影響閱讀）

說明：當(dāng)觸摸屏有觸點(diǎn)按下時(shí)，PENIRQ引腳會(huì)輸出低電平，說明數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好。直到?jīng)]有觸摸的時(shí)候，它才會(huì)輸出高電平。因此可以設(shè)置低電平中斷，在中斷處理過程中向控制芯片發(fā)送讀數(shù)據(jù)的命令并讀取數(shù)據(jù)。

硬件連線如下，其中INT管腳與中斷管腳及逆行連接，用于觸發(fā)中斷。

XPT2406命令字（控制字節(jié)）如下：

位３選擇０，說明讀取的數(shù)值位１２位分辨率，即讀取的電壓值位１２位。發(fā)送命令后應(yīng)當(dāng)連續(xù)發(fā)送兩個(gè)空命令（一個(gè)命令８位）來獲得數(shù)據(jù)。至于為什么要繼續(xù)發(fā)送兩個(gè)空命令，具體原因見本公眾號(hào)SPI文章傳輸原理部分。

步驟：（部分配置省略，只進(jìn)行重要配置說明）

１.配置RCC

２.配置iSPI２

３.配置中斷：將PG７管腳配置為中斷模式

４.編寫代碼

//main.c


 #include "spi.h"
 #include "gpio.h"
 #include "Touch.h"
 #include "lcd.h"


//校驗(yàn)參數(shù)（計(jì)算得出）
Pen_Holder Pen_Point ={
  .xfac = 0.259067,
  .xoff = -20,
  .yfac = 0.158228,
  .yoff = -38, 
};


void touch_adjust()
{
  Draw_Circle(50, 50, 5,Yellow) ; 
  Draw_Circle(100, 100, 5,Yellow) ; 
}


int main(void)
{
    HAL_Init();
  　SystemClock_Config();
  　MX_GPIO_Init();
  　MX_FSMC_Init();
  　MX_SPI2_Init();
  　MX_USART1_UART_Init();

    printf("this is touch lcd testn");
　　lcd_init();
　　lcd_clear(Blue);
    //touch_adjust();
    while (1)
  　{


    if( Pen_Point.Key_Sta==Key_Down )  //觸摸屏被按下
    {
        HAL_Delay(20);　//按下之后會(huì)有抖動(dòng)，因此延時(shí)
        if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOG,GPIO_PIN_7)) //確實(shí)按下
        {
           HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI9_5_IRQn);//關(guān)閉中斷
           //如果不關(guān)可能會(huì)因?yàn)橐恍┟潭俅斡|發(fā)中斷
           printf("++++++touch+++++rn");
           if( Convert_Pos() ) 
           //存放點(diǎn)擊的X,Y坐標(biāo)值，成功返回1失敗返回0 
         {                 
         printf("x = %d,y = %drn",Pen_Point.X0,Pen_Point.Y0); 
    　   //畫一個(gè)以X0，Y0為圓心，半徑為10，顏色為黃色的圓
         Draw_Circle(Pen_Point.X0, Pen_Point.Y0, 10,Yellow) ; 
         //恢復(fù)為0，以便存放下次觸發(fā)位置            
    　   Pen_Point.X0 = 0;
         Pen_Point.Y0 = 0;
       }
    HAL_Delay(200);//跳出毛刺 
  　//再次開啟中斷以便下次觸發(fā)                                     
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI9_5_IRQn);
   }
   Pen_Point.Key_Sta=Key_Up;  
  } 
 }
}

說明：關(guān)于程序中的校驗(yàn)參數(shù)怎么得到。我們可以看到程序中有touch_adjust()這樣一個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)的功能就是在屏幕上分別畫以（50，50）（100，100）為中心，半徑為５的圓，在程序初始化時(shí)就調(diào)用此函數(shù)，之后用觸筆分別點(diǎn)擊這兩個(gè)圓，將每個(gè)圓點(diǎn)擊后檢測(cè)到的X和Y電壓值帶入二元一次方程。解方程即可得參數(shù)。

//gpio.c
//中斷處理函數(shù)
extern Pen_Holder Pen_Point;


void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_7)
    {
      Pen_Point.Key_Sta = Key_Down;
    }
}

//Touch.h


  #ifndef _TOUCH_H_
  #define _TOUCH_H_

  #include "stm32f4xx.h"


  //ADS7843/7846/UH7843/7846/XPT2046/TSC2046 指令集
  #define CMD_RDY 0X90  //0B10010000即用差分方式讀Y坐標(biāo)
  #define CMD_RDX0XD0  //0B11010000即用差分方式讀X坐標(biāo)




/*按鍵狀態(tài)*/ 
#define Key_Down 0x01
#define Key_Up   0x00 


/* 筆桿結(jié)構(gòu)體 */
typedef struct 
{
    uint16_t X0;　　//原始坐標(biāo)
    uint16_t Y0;
    uint16_t ADC_X; //X方向的電壓值
    uint16_t ADC_Y;//Y方向的電壓值       
    uint8_t  Key_Sta;//筆的狀態(tài)  
    //觸摸屏校準(zhǔn)參數(shù)
    float xfac;
    short xoff;　　//X方向的電壓值偏移值

    float yfac;
    short yoff;
}Pen_Holder;


//宏定義，用于片選
#define SPI_TOUCH_CS_LOW()       HAL_GPIO_WritePin(GPIOG, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET)
#define SPI_TOUCH_CS_HIGH()      HAL_GPIO_WritePin(GPIOG, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_SET)


uint8_t Convert_Pos(void);
#endif

//Touch.ｃ


#include "stm32f4xx.h"
#include "Touch.h"
#include "spi.h"


extern Pen_Holder Pen_Point;  /* 定義筆實(shí)體　全局*/


extern SPI_HandleTypeDef hspi2;
 /*封裝了一個(gè)發(fā)送命令的函數(shù)*/
static uint8_t WR_Cmd(uint8_t cmd)
{   
    uint8_t Tx_DATA[1] = {cmd};//將命令放到Tx_DATA中
    uint8_t Rx_DATA[1] = {0};//Rx_DATA用來接收返回值
    HAL_SPI_TransmitReceive( &hspi2,Tx_DATA,Rx_DATA,1,0x1000);
    return Rx_DATA[0];
}


//從SPI讀數(shù)據(jù) 
//從7846/7843/XPT2046/UH7843/UH7846讀取adc?值  


/*************************************************/
/* 功　　能：讀取X軸或Y軸的ADC值*/
/* 入口參數(shù)：CMD命令                            */ 
/*************************************************/
uint16_t XPT_Read_AD(uint8_t CMD)
{  
        uint16_t NUMH,NUML;
        uint16_t Num = 0; 
        SPI_TOUCH_CS_LOW();     // CS=0 開始SPI通信 
        WR_Cmd(CMD);
        HAL_Delay(1);  //延時(shí)等待轉(zhuǎn)換完成

        NUMH=WR_Cmd(0x00);
        NUML=WR_Cmd(0x00);　//發(fā)送兩次空命令來獲取電壓值
        Num=((NUMH)< 8)+NUML; 
        Num >?>=4;                //只有高１２位有效

        SPI_TOUCH_CS_HIGH();    // CS=1 結(jié)束通信 

        //printf("num = %dn", Num);
        return(Num);  
}




#define READ_TIMES 10    //讀取次數(shù)
#define LOST_VAL 4 //丟棄值
/*************************************************/
/*功　　能：讀取X軸或Y軸的ADC值 */
/*入口參數(shù)：CMD_RDX:讀取X的ADC值              */ 
/*         CMD_RDY:讀取Y的ADC值              */
/*說　　明：與上一個(gè)函數(shù)相比，這個(gè)帶有濾波，多讀幾個(gè)數(shù)據(jù)，去掉一些后求平均*/
/*************************************************/
uint16_t XPT_Read_XY(uint8_t xy)
{
        uint16_t i, j;
        uint16_t buf[READ_TIMES];
        uint16_t sum=0;
        uint16_t temp;
        for(i=0;i< READ_TIMES;i++)
        { 
            buf[i]=XPT_Read_AD(xy);    
        }    
        for(i=0;i< READ_TIMES-1; i++)//排序
        {
            for(j=i+1;j< READ_TIMES;j++)
            {
                if(buf[i] >buf[j])//升序排列
                {
                    temp=buf[i];
                    buf[i]=buf[j];
                    buf[j]=temp;
                }
             }
        }  
        sum=0;
        for(i=LOST_VAL;i< READ_TIMES-LOST_VAL;i++)
                    sum+=buf[i];
        temp=sum/(READ_TIMES-2*LOST_VAL);
        return temp;   
} 
/*************************************************/
/*功　　能：讀取X軸和Y軸的ADC值               */
/*入口參數(shù)：Pen_Point.X_ADC,&Pen_Point.Y_ADC   */
/*出口參數(shù)：0：成功（返回的X,Y_ADC有效）      */
/*         1: 失?。ǚ祷氐腦,Y_ADC無效）     */ 
/*************************************************/
uint8_t Read_XPT(uint16_t *x,uint16_t *y)
{
        uint16_t xtemp,ytemp;    
        xtemp=XPT_Read_XY(CMD_RDX);
        ytemp=XPT_Read_XY(CMD_RDY);     
        if(xtemp< 100||ytemp< 100)
               return 1;//讀取失敗
        *x=xtemp;
        *y=ytemp;
        return 0;//讀取成功
}
/*************************************************/
/*功　　能：連續(xù)兩次讀取ADC值 */
/*原　　理： 把兩次讀取的值作比較，在誤差范圍內(nèi)可取 */ 
/*入口參數(shù)：Pen_Point.X_ADC,&Pen_Point.Y_ADC   */
/*出口參數(shù)：0：成功（返回的X,Y_ADC值有效）      */
/*         1: 失敗（返回的X,Y_ADC值無效）      */ 
/*************************************************/
#define ERR_RANGE 50 //誤差范圍 
uint8_t Read_XPT2(uint16_t*x,uint16_t *y) 
{
        uint16_t x1,y1;
        uint16_t x2,y2;
        uint8_t res; 
        res=Read_XPT(&x1,&y1);  //第一次讀取ADC值 
        if(res==1)
             return(1);//讀取失敗返回1
        HAL_Delay(3);
        res=Read_XPT(&x2,&y2);//第二次讀取ADC值    
        if(res==1)
            return(1);  //讀取失敗返回1
        //前后兩次采樣在±50內(nèi)
        if(((x2<=x1&&x1< x2+ERR_RANGE)||(x1<=x2&&x2< x1+ERR_RANGE))     
        &&((y2<=y1&&y1< y2+ERR_RANGE)||(y1<=y2&&y2< y1+ERR_RANGE)))
        {
            *x=(x1+x2)/2;
            *y=(y1+y2)/2;
            return 0; //正確讀取，返回0
        }else return 1; //誤差太大，讀取錯(cuò)誤 
} 


//轉(zhuǎn)換結(jié)果
//根據(jù)觸摸屏的校準(zhǔn)參數(shù)來決定轉(zhuǎn)換后的結(jié)果，保存在X0，Y0中
uint8_t Convert_Pos(void)
{
        HAL_Delay(8);
        if(Read_XPT2(&Pen_Point.ADC_X,&Pen_Point.ADC_Y) ==0 )
        {
            //printf("adc_x= %d, adc_y = %dn",Pen_Point.ADC_X,Pen_Point.ADC_Y);
            Pen_Point.X0=Pen_Point.xfac*Pen_Point.ADC_X+Pen_Point.xoff;
            Pen_Point.Y0=Pen_Point.yfac*Pen_Point.ADC_Y+Pen_Point.yoff;  
            return 1;
        }
        else return 0;
}