MXB7846型4线触摸屏数据转换器的原理及应用

    4 典型应用

    触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络，如图3所示。当某一层电极加上电压时，会在该网络上形成电压梯度。如有外力使得上下两层在某一点接触，则在电极未加电压的另一层可以测得接触点处的电压，从而知道触点处的坐标。比如，在顶层的电极（X+，Y-）上加电压，则会在顶层导体导上形成电压梯度，当有外力使得上下两层在某一点接触，就可以在底层测得接触点处的电压，再根据该电压与电极（X+）之间的距离关系算出该处的X坐标。然后，将电压切换到底层电极（Y+，Y-）上，并在顶层测量接触点处的电压，从而知道Y坐标。

    为了完成一次电极电压切换和A/D转换，首先应通过串口向MXB7846发送控制字，转换完成后再通过串口读出电压转换值。标准的一次转换需要24个时钟周期。由于串口支持双向同时传送，并且在一次读数与下一次发控制字之间可以重叠，所以转换速率可以提高到每次16个时钟周期。如果条件允许，即CPU可以产生15个时钟周期（比如FPGAs和ASICs），转换速率还可以提高到每次15个时钟周期。

    本文采用Altera公司的EPM7128LC84-6型CPLD生产MXB7846所需的控制逻辑，以使其工作在较高的转换效率。用Verilog语言编制的控制程序如下：

    module max(DATAIN,CLK,DOUT,BUSY,CS,DCLK,DIN,DATAOUT,FLAG);

    input [7:0]DATAIN;

    input BUSY,CLK,DOUT;

    output[11:0]DATAOUT;

    output CS,DCLK,DIN,FLAG;

    reg [11:0]DATAOUT;

    reg [11:0]yiwei;

    reg [5:0]count;

    reg [4:0]jishu;

    reg shizhong,CS,DCLK,DIN,FLAG;

    always @(negedge CLK)

    begin

    count=count+1;

    if(count==6'd2)

    begin

    shizhong=～shizhong;

    count=0;

    end

    end

    always@(negedge shizhong)

    begin

    if (DATAIN==8'hff)

    CS=1;

    Else

    Begin

    CS=0;

    jishu=jishu+1;

    DCLK=～DCLK;

    if(jishu==30)

    jishu=0;

    case(jishu)

    5'b00000:begin DIN=DATAIN [7];yiwei [7]=DOUT;end

    5'b00010:begin DIN=DATAIN [6]; yiwei [8]=DOUT;end

    5'b00100:begin DIN=DATAIN [5]; yiwei [9]=DOUT;end

    5'b01000:begin DIN=DATAIN [3];yiwei [11]=DOUT;DATAOUT=yiwei;FLAG=1;end

    5'b01010:begin DIN=DATAIN[2];FLAG=0;end

    5'b01100:DIN=DATAIN[1];

    5'b01110:DIN=DATAIN[0];

    5'b10000:if(BUSY==0)yiwei[0]=DOUT;

    5'b10010:yiwei[1]=DOUT;

    5'b10100:yiwei[2]=DOUT;

    5'b10110:yiwei[3]=DOUT;

    5'b11000:yiwei[4]=DOUT;

    5'b11010:yiwei[5]=DOUT;

    5'b11100:yiwei[6]=DOUT;

    endcase

    end

    end

    endmodule

    本程序为CPLD模块中MXB7846的控制模块，其主要作用是通过CPLD时钟进行分频（分频数可设定）生产MXB7846的时钟，以及通过DATAIN给定MXB7846的控制字。其CS、DOUT、DCLK、DIN、BUSY分别与MXB7846的对应管脚相连以对其进行控制。当MXB7846完成一次转换后，CPLD读取其中的串行数据并转化为并行数据，待FLAG为高以后就可以从DATAOUT读取数据了。

    5 结束语