ARM9S3C2440—ADC和触摸屏控制详解

    S3C2440芯片内部共有8路A/D转换通道，AIN0-AIN7，转换器只有一个，转换精度为10位，最大转换率为2.5MHz A/D 转换器时钟下的500 KSPS。A/D 转换器支持片上采样-保持功能和掉电模式的操作。在常见的设计中，一般AIN4，AIN5，AIN6，AIN7被用作四线电阻触摸屏的YM、YP、XM、XP通道，剩余的AIN0~AIN3被引出，其中AI0外接一个可调电阻。

ADC的配置流程如下：

 

1、ADCDLY（P446）

rADCDLY=50000;      //Normal conversion mode delay about                                                 ( 1/3.6864M)*50000=13.56ms

 

2、ADCCON（P444）的设置，选择转换通道和设置转换频率

   ADCCON[0]，AD转换开始有效，1转换开始且该位在转换开始后变为0，通过这个特点可以判断是否开始转换。什么意思呢，设为1只是认为地让它转换开始，但是未必开始转换，还必须通过while循环查询方式判断该位是否变为0，变为0表示转换开始。

ADCCON[1]，AD转换通过读取有效，1通过读取操作有效；ADCCON[2]，备用操作模式选择，0普通操作模式，1，备用操作模式；

ADCCON[5:3]：转换通道选择；

000 = AIN 0

001 = AIN 1

010 = AIN 2

011 = AIN 3

100 = YM

101 = YP

110 = XM

111 = XP

ADCCON[13:6]，AD转换器预分频器值0~255，ADC频率应该小于PCLK的1/5；

ADCCON[14],AD转换器预分频器使能，1使能；

ADCCON[15],AD转换结束标志，0：转化过程中，1：转换结束；

 

ADC初始化程序示例如下：

#define ADC_FREQ 2500000 //希望的ADC转换频率

 

volatile U32 preScaler;

volatile U32 adc_value=0;//在程序开始处声明

 

void adc_init(void)

{

 

//选择输入通道，AIN0，对应开发板上W1可调电阻

int channel=0; 

 

 

preScaler = ADC_FREQ;

preScaler = 50000000/ADC_FREQ - 1; //PCLK=50M

 

 

rADCCON = (1<<14)|(preScaler<<6)|(channel<<3); //setup channel

delay(1000);

 

}

    

3、ADCDAT0（ADCDAT1）P447，读取转换值

ADCDAT0[9:0],X坐标转换结果值，包括普通模ADC转换结果值；

（ADCDAT1[9:0],Y坐标转换结果；）

ADC转换程序示例,通过轮询方式

 

void Main(void)

{

    

    Set_Clk();

    

    

    adc_init();

    

    while(1)

    {

    

        adc_value=ReadAdc(0);

 

delay(1000) ;

    }

}

  

int ReadAdc(int channel)

{

   

   rADCCON |= 0x01; //start ADC

 

   while(rADCCON & 0x1); //check if Enable_start is low

 

   

   while(!(rADCCON & 0x8000)); //check if EC(End of Conversion) flag is high

    

   return ( (int)rADCDAT0 & 0x3ff );

} 

 

ADC通过中断方式读取转换值

    注意ADC的中断有两个子中断，INT_ADC_S和INT_TC  需要先处理一下子中断INT_ADC_S ，再处理INT_ADC。

void adc_init(void)

{

int channel=0;   /选择输入通道，AIN0，对应开发板上W1可调电阻

    preScaler = ADC_FREQ;  //设置分频时钟

preScaler = 50000000/ADC_FREQ - 1; //PCLK=50M

 

    rADCCON = (1<<14)|(preScaler<<6)|(channel<<3);

ClearSubPending(BIT_SUB_ADC);//清子中断处理寄存器                             ClearPending(BIT_ADC);  //清中断处理寄存器
  

pISR_ADC=(U32)adc_ISR;         

EnableSubIrq(BIT_SUB_ADC);  //开AD子中断
    EnableIrq(BIT_ADC);  //开AD中断

delay(1000);
} 

 

void __irq adc_ISR(void)
{
  int adc_value; //adc_value应该设为全局变量，这里放这里以便分析
 ClearSubPending(BIT_SUB_ADC);//清子中断处理寄存器                             ClearPending(BIT_ADC);  //清中断处理寄存器

 adc_value = (int)rADCDAT0 & 0x3ff;
}
触摸屏工作流程以及程序设计流程：

一、触摸屏初始化：
  1、ADCTSC设置（P445），

[1:0]:11设置触摸屏接口为中断等待模式，等待触摸笔按下

[2]: 0 ADC普通转换模式，1自动连续测量X坐标和Y坐标

[3]: 0 XP上拉有效，1 XP上拉无效

  2、ClearSubPending(BIT_SUB_ADC);//清子中断处理寄存器           ClearPending(BIT_ADC);  //清中断处理寄存器

     ClearSubPending(BIT_SUB_TC);

   清除源挂起寄存器(SRCPND)、中断挂起寄存器(INTPND)、子源挂起寄存器(SUBSRCPND)。注意有两个中断，触摸屏中断：当触摸笔按下或抬起产生的中断，ADC中断：触摸屏坐标AD转换结束产生的中断。
  3、EnableSubIrq(BIT_SUB_ADC);  //开AD子中断
     EnableIrq(BIT_ADC);  //开AD中断

     EnableSubIrq(BIT_SUB_TC);  //开AD子中断TC

   关中断屏蔽寄存器和子中断屏蔽寄存器(INTMSK,INTSUBMSK)。 4、pISR_ADC = (U32)AdcTsAuto;

程序入口函数，中断模式和中断优先级默认即可。
二、触摸屏中断服务子程序：
   一）触摸笔按下中断
     4、如果中断发生，设置x,y坐标为自动转换模式

        rADCTSC = (1<<3)|(1<<2);

    [2]: 0 ADC普通转换模式，1自动连续测量X坐标和Y坐标

[3]: 0 XP上拉有效，1 XP上拉无效
     5、启动AD转换，然后检测AD转换是否启动

  rADCCON|=0x1;                   //start ADC

  while(rADCCON & 0x1); //check if Enable_start is low
     6、检测AD转换是否结束，若结束，获取x,y坐标的值

通过轮询方式，也可以是中断方式判断转换结束。

while(!(rADCCON & 0x8000));  //check if EC(End of Conversion) flag is high, This line is necessary~!!

while(!(rSRCPND & 0x80000000));  //check if ADC is finished with interrupt bit

 

xdata=(rADCDAT0&0x3ff);

ydata=(rADCDAT1&0x3ff);
     7、对几个寄存器写1清零，防止反复发生中断(这里的中断是笔尖按下中断)
   ClearSubPending(BIT_SUB_TC);

   ClearPending(BIT_ADC);

/rSRCPND = 0x80000000;rINTPND = 0x80000000; 也可以

8、再次允许中断

     允许触摸笔被弹起的中断

EnableSubIrq(BIT_SUB_TC);

EnableIrq(BIT_ADC); // rINTMSK = 0x7fffffff;

二)触摸笔抬起中断
     9、设置触摸屏即可为等待中断模式，等待触摸笔抬起(ADCTSC,关键是要设置触摸笔抬起中断信号)

   rADCTSC =0xd3;    //Waiting for interrupt

rADCTSC=rADCTSC|(1<<8); // Detect stylus up interrupt signal.
     10、如果发生中断，不做任何操作，只打印出一句触摸笔抬起中断信息

while(1) //to check Pen-up state

{

if(rSUBSRCPND & (BIT_SUB_TC)) //check if ADC is finished with interrupt bit

{

Uart_Printf("Stylus Up Interrupt~! ");

break; //if Stylus is up(1) state

}

}

 

 

Uart_Printf("count=d  XP=d, YP=d ", count++, xdata, ydata); 
     11、触摸笔抬起之后，把得到的x,y坐标值发送给PC机，显示出具体数值
   三)再次设置触摸屏为等待中断模式，等待下次触摸屏被按下

    rADCTSC =0xd3;    //Waiting for interrupt

    

ClearSubPending(BIT_SUB_TC);  

ClearPending(BIT_ADC);

 

    EnableSubIrq(BIT_SUB_TC);

    EnableIrq(BIT_ADC);

 

示例程序如下：

 #define GLOBAL_CLK 1

#include 

#include 

#include "def.h"

#include "option.h"

#include "2440addr.h"

#include "2440lib.h"

#include "2440slib.h"

#include "mmu.h"

#include "profile.h"

#include "memtest.h"

 

 

#define ADC_FREQ 2500000

 

int count = 0;

volatile U32 preScaler;

 

int xdata,ydata;

void Test_Touchpanel(void);

 

static void __irq AdcTsAuto(void);

 

static void cal_cpu_bus_clk(void);

void Set_Clk(void);

 

 

void delay(int times)

{

    int i,j;

    for(i=0;i

       for(j=0;j<400;j++);

}

 

 

int Main(void)

{

    int Scom=0;

 

    Set_Clk();

    Uart_Init(0,115200);

    Uart_Select(Scom);

    

    Test_Touchpanel();

    

    while(1);

    return 0;

}

 

 [page]

void Test_Touchpanel(void)

{

   

    rADCDLY=50000;                  //Normal conversion mode delay about (1/3.6864M)*50000=13.56ms

    

    

    preScaler = ADC_FREQ;

    preScaler = 50000000/ADC_FREQ - 1; //PCLK=50M

    rADCCON = (1<<14)|(preScaler<<6); //ADCPRS En,PRSCVL

 

 

    

    rADCTSC=0xd3;  //Wfait,XP_PU,XP_Dis,XM_Dis,YP_Dis,YM_En

    

    

    rSRCPND = 0x80000000;

    rINTPND = 0x80000000;

    ClearSubPending(BIT_SUB_TC);  

 

    pISR_ADC = (U32)AdcTsAuto;

 

    

    rINTMSK = 0x7fffffff;     

    EnableSubIrq(BIT_SUB_TC);

}

 

 

static void __irq AdcTsAuto(void)

{

 

    U32  saveAdcdly;

 

    

    

    if(rSUBSRCPND & (BIT_SUB_TC))

    {

if( !(rADCDAT0&0x8000))

    Uart_Printf(" Stylus down ");

else 

            Uart_Printf(" Stylus up ");

    }

 

    

    rADCTSC = (1<<3)|(1<<2);

    saveAdcdly=rADCDLY;

    rADCDLY=40000;    //Normal conversion mode delay about (1/50M)*40000=0.8ms

 

 

rADCCON|=0x1;                   //start ADC

    while(rADCCON & 0x1); //check if Enable_start is low

    

while(!(rADCCON & 0x8000));  //check if EC(End of Conversion) flag is high, This line is necessary~!!

 

while(!(rSRCPND & 0x80000000));  //check if ADC is finished with interrupt bit

 

 

xdata=(rADCDAT0&0x3ff);

    ydata=(rADCDAT1&0x3ff);

    

    ClearSubPending(BIT_SUB_TC);

    //ClearPending(BIT_ADC);

    rSRCPND = 0x80000000;

rINTPND = 0x80000000;  

 

 

    EnableSubIrq(BIT_SUB_TC);

    //EnableIrq(BIT_ADC);

    rINTMSK = 0x7fffffff;

    

    

    

    

 

 

    rADCTSC =0xd3;    //Waiting for interrupt

rADCTSC=rADCTSC|(1<<8); // Detect stylus up interrupt signal.

 

while(1) //to check Pen-up state

{

if(rSUBSRCPND & (BIT_SUB_TC)) //check if ADC is finished with interrupt bit

{

Uart_Printf("Stylus Up Interrupt~! ");

break; //if Stylus is up(1) state

}

}

 

 

Uart_Printf("count=d  XP=d, YP=d ", count++, xdata, ydata);  

 

rADCDLY=saveAdcdly; 

 

    rADCTSC =0xd3;    //Waiting for interrupt

    

ClearSubPending(BIT_SUB_TC);  

    //ClearPending(BIT_ADC);

    rSRCPND = 0x80000000;

rINTPND = 0x80000000;

 

    EnableSubIrq(BIT_SUB_TC);

    //EnableIrq(BIT_ADC);

    rINTMSK = 0x7fffffff;

}

 

 

 

void Set_Clk(void)

{

int i;

U8 key;

U32 mpll_val = 0 ;

i = 2 ;              //don't use 100M!

                 //boot_params.cpu_clk.val = 3;

switch ( i ) {

case 0: //200

key = 12;

mpll_val = (92<<12)|(4<<4)|(1);

break;

case 1: //300

key = 13;

mpll_val = (67<<12)|(1<<4)|(1);

break;

case 2: //400

key = 14;

mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);

break;

case 3: //440!!!

key = 14;

mpll_val = (102<<12)|(1<<4)|(1);

break;

default:

key = 14;

mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);

break;

}

 

//init FCLK=400M, so change MPLL first

ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3);   //set the register--rMPLLCON

ChangeClockDivider(key, 12);    //the result of rCLKDIVN [0:1:0:1] 3-0 bit

cal_cpu_bus_clk();    //HCLK=100M   PCLK=50M

}

 

static void cal_cpu_bus_clk(void)

{

static U32 cpu_freq;

    static U32 UPLL;

 

U32 val;

U8 m, p, s;

 

val = rMPLLCON;

m = (val>>12)&0xff;

p = (val>>4)&0x3f;

s = val&3;

 

//(m+8)*FIN*2 不要超出32位数!

FCLK = ((m+8)*(FIN/100)*2)/((p+2)*(1<    //FCLK=400M  FIN=12000000

 

val = rCLKDIVN;

m = (val>>1)&3;

p = val&1;

val = rCAMDIVN;

s = val>>8;

 

switch (m) {

case 0:

HCLK = FCLK;

break;

case 1:

HCLK = FCLK>>1;

break;

case 2:

if(s&2)

HCLK = FCLK>>3;

else

HCLK = FCLK>>2;

break;

case 3:

if(s&1)

HCLK = FCLK/6;

else

HCLK = FCLK/3;

break;

}

 

if(p)

PCLK = HCLK>>1;

else

PCLK = HCLK;

 

if(s&0x10)

cpu_freq = HCLK;

else

cpu_freq = FCLK;

 

val = rUPLLCON;

m = (val>>12)&0xff;

p = (val>>4)&0x3f;

s = val&3;

UPLL = ((m+8)*FIN)/((p+2)*(1<

UCLK = (rCLKDIVN&8)?(UPLL>>1):UPLL;

}