基于 PXA270 的触摸屏控制的实现
嵌入式开发-基于PXA270的触摸屏控制的实现

基于PXA270的触摸屏控制的实现The realization of the screentouch controller based on PXA270中国空空导弹研究院习贵平Xi Gui Ping摘要:在当前的嵌入式设备中,触摸屏作为人机接口得到了广泛的应用。
文章讨论了在基于PXA270微处理器的开发平台上使用UCB1400控制芯片完成触摸屏模块的软硬件设计,以及在嵌入式Linux操作系统中的软件驱动程序开发。
关键词:PXA270,UCB1400,Linux,触摸屏,驱动程序中图分类号TP2 文献标识码BAbstract:Touch screen has been widely used now as a interactive interface in the embedded system.. This thesis introduces the hardware and software implementation of the touch screen module using UCB1400 controller based on PXA270 microprocessor development platform and its device driver for Linux embedded operating system is designed.Key words: UCB1400,PXA270,Linux,Touch screen,Device driver1引言随着后PC时代的到来,嵌入式系统在信息家电、移动计算设备、网络设备、工业控制和仪器仪表等众多领域中得到了广泛的应用,在这些产品中,触摸屏因方便灵活、节省空间、直观等特点,已经逐渐取代键盘成为嵌入式计算机系统主流的输入设备。
触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制器、微控制器及其相应的驱动程序构成[1]。
本文介绍触摸屏控制器UCB1400的工作原理及与PXA 270微处理器的硬件接口电路,讨论了在Linux操作系统中其驱动程序的开发。
触摸屏控制实验设计报告

触摸屏控制实验设计报告一、实验目的:本实验旨在探究触摸屏控制的原理和方法,通过搭建触摸屏控制系统、设计相应的控制算法,实现对指定目标的精确控制。
通过该实验,能够深入了解触摸屏控制技术的应用、特点以及优缺点,提高对触摸屏控制系统设计的理解和能力。
二、实验原理:触摸屏控制利用电容触摸屏的测量原理,通过在触摸屏表面均匀布置的电容传感器,测量触摸物体(例如手指)在触摸屏表面的电容变化,从而获得触摸物体的坐标信息。
电容传感器是由两层导电层和介电层构成,当触摸物体靠近时,电容传感器之间的电容值会发生变化,通过测量这种电容变化,可以确定触摸位置。
触摸屏控制是一种简单、直观、灵敏的人机交互方式。
三、实验内容和步骤:1.搭建触摸屏控制系统:根据所提供的材料和实验装置,组装并搭建一个简单的触摸屏控制系统。
2.设计控制算法:根据实验要求,设计相应的触摸屏控制算法,实现对指定目标的精确控制。
可以根据需要选择适合的控制算法,例如PID控制算法。
3.进行实验测量:使用触摸屏控制系统进行实验测量。
在实验中,可以模拟不同的控制场景和操作要求,比如在屏幕上模拟运动目标,观察控制系统的响应情况。
4.数据分析和结果展示:根据实验测量结果,进行数据分析,评估实验设计的合理性和控制算法的性能。
可以通过图表等方式展示实验结果,以便更好地理解实验现象和结果。
四、实验设备和材料:1.触摸屏控制装置(包括触摸屏模块、控制器等)2.电源适配器(用于为控制装置供电)3.电脑或单片机(用于与控制装置进行通信)4.数据线和连接线(用于连接各部分设备)5.相关软件和工具(用于实验配置和数据处理)五、实验安全注意事项:1.实验过程中注意触摸屏和相关设备的正确使用和操作,避免操作错误导致的设备损坏或人身伤害。
2.在实验过程中注意电源使用的安全性,避免电源过压或过流等问题。
3.实验过程中保持实验场所的整洁和安全,防止发生安全事故。
六、实验预期结果:通过本实验,预期可以实现以下结果:1.成功搭建触摸屏控制系统,实现对指定目标的精确控制。
TPE-PXA270 WINCE系统使用手册

TPE-PXA270 开发实验箱WINCE系统使用手册清华大学科教仪器厂目录第一章熟悉实验箱 (3)1:实验箱硬件布局 (3)2:实验箱的连接 (3)第二章PLATFORM BUILDER&BSP (4)第三章EVC安装指南 (8)3.1 第一步安装activesync (8)3.2 第二步安装Embedded visual c++4.0 (10)3.3 第三步安装standard SDK 5.0 (13)3.4 第四步安装EVC SP1,SP3和SP4 (16)3.5 第五步安装针对开发板内核的SDK (18)第一章熟悉实验箱1:实验箱硬件布局为标明的清晰起见,并未列出各个接插件的网络编号,如果希望了解请仔细对照LINUX实验指导书第三章相关部分。
2:实验箱的连接在实验中,实验箱主要常用的连接有:(1)串口:用作控制台,连接到PC的串口上,当EBOOT烧写好后启动系统时可以通过超级终端看到控制台信息,并且输入控制信息。
(2)网口:EBOOT是以太网bootloader,它通过以太网来下载内核,因此网络接口也是必备的(3)USB从口:安装好Activesync后,当实验箱上系统启动了,将USB从口与PC的USB口连接就可以使用Activsync与实验箱通信(4)USB口:连接USB鼠标第二章PLATFORM BUILDER&BSP烧写bootloader,定制与下载内核具体过程请见实验二与实验三,这里仅介绍为定制内核而须做的软件准备工作在实验箱上运行WINCE系统,我们首先需要一个编译好的WINCE内核(NK.bin)和一个编译好的bootloader(EBOOT.nb0),编译内核和bootloader的工具就是PLATFORM BUILDER,因此需要首先安装platformbuilder5.0, 用户可以通过下载或购买获得安装包,不要使用微软的试用版platformbuilder,该版本不能支持ARM处理器安装时只要注意选择平台时将ARM选上,下面是platformbuilder的一个工程。
基于PXA270的LCD硬件接口与驱动程序设计

统 中 得 到 了 广 泛 应 用 。 按 驱 动 方 式 , C 可 分 为 L D TN ( wit Ne t )扭 曲 向 列 型 , TN ( u e T s mai c S S pr
显 示屏 上对 应像 素点 的 RG B数据 , 进而 实现不 同颜
第3 2卷
增 刊
电 气 电 子 教 学 学报
29 0
基 于 P A2 0的 L D硬 件 接 口与 驱 动 程 序 设 计 X 7 C
潘 向峰 , 高 辉 , 志 军 , 力 明 党 党
( 解放 军信 息工程 大 学 理 学 院 , 南 郑 州 4 0 0 ) 河 5 0 1
摘 要 :CD 日益 广 泛 应 用 于 嵌 入式 系 统 实 现 人 机 交 互 本 文 介 绍 了 L L cD显 示 与 帧 缓 冲 的 基 本 原 理 , 出 了 每 像 素 1 给 6比特 模 式 下 帧 缓 冲 的
组 织形 式 , 计 了 ARM 微 处 理 器 P 设 XA2 0与 TF 7 T型 L D 液 晶 屏 L 4 3 3的 硬 件 接 口 , 述 了 L D 控 制 器 的 操 作 流 程 和 寄 存 器 初 始 化 方 C Q6 D 4 阐 C 法 , 析 了 帧 描述 符 的操 作 方 法 , 现 了 中 文 字符 和 图 片 的显 示 。 分 实
b f r I e e t h r m e b f ro ga z to n 1 pp m o n h s g fh r w a e i e f c s d ufe . tpr s n s t e f a ufe r nia i n i b de a d t e de i n o a d 6 r nt r a e ba e
基于PXA270处理器的智能家居监控系统设计与实现

服务蝴程序:
1 分帧 接 收视 频 2 接收基本状态信息
方法, 即将需要传输 的视频数据分成 n 数据块 , 个 每个数据块 的传输进 行通 信握手 , 当一块数据完全传输到服务后 向客户端 回送握手信号 , 客 户端 再发送下一个数据块数据 , 在一帧视频传输 完毕 后 , 再将视频数据 进 行合成 。由于视频 图像 采用分块传输 , 在接 收视 频图像数据 过程 中 需 要每接 收一 块必须进 行通信握手 。具体算法 : 将一 幅 K 字节 大小的 视 频 图像 分成 M字节 大小 的数据块 , 需要 传输 的块数 为 N / + % =K M K M。因此在 每次数 据传输过程 中需要 传输 当前块 、 当前块 的大小 和需 要传输 总块数 。接 收过程 根据 总的块数来判 断数据是 否接 收完毕 。
24远 距 离 .
由于使用 G M或 GP S网络通信 , S R 只要在 有网络覆盖 到的地方 , 用 户手持设备 就能连接监测端 。无线 网络也可容易地 覆盖 整个社 区。
基于pxa270的移动数字电视终端的设计

_I推进创新理论探索创新实践,≯沁l丽丽丽丽丽丽丽丽渐缈基于PxA270的移动数字电视【内容提要】随着手机电视、车载移动电视等无线数字媒体的不断涌现,数字电视的移动接收将成为未来发展的趋势。
本文通过采用DⅦ一T us B T uner设备进行接收调制数字信号,利用PxA270处理器进行M PE G一2Ts解码,来开发一个移动数字电视终端。
【关键词】PxA270D vB—T数字电视移动接收引育数字电视指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。
我国正在推广使用的数字电视标准有D V B—C、D V B—T和D V B—S三种①。
D V B—S(Q PSK调制)为数字电视卫星广播采用:D V B—T(O FD M调制)为地面无线发射的数字电视广播采用;D V B—C(Q A M调制)为地面H FC网络数字电视广播采用。
本文把广泛应用于机顶盒中的数字电视单芯片解决方案经过扩展和改进,来设计满足移动数字媒体这一特定应用环境的数字电视终端。
1、系统的总体架构图1系统整体框图系统的整体架构如图1所示,数位无线电视接收盒(D V B—T U S B T uner)接收完D V B—T发射台发射的数字电视信号后进行O FD M解调,然后通过U SB接口将T S数据流传送到P×A270处理器平台中,最后经过M PE G一2解码后在触摸屏上显示数字电视的画面,并可根据用户的需要将节目存储到至C F卡中。
2、系统的具体实现2.1嵌入式处理器从稳定性、便携性以及处理能力的角度考虑我们选用了基于×s caI e体系结构的P×A270处理器,该处理器对实时多任务有很强的支持能力,具有中断响应时间短、超低功耗和性价比高等优点,非常适合用于数据处理量较大的设备中。
P×A270的时钟频率最高可达到624M H z,同时内置了m eI的无线M M×技术,可显著提升多媒体的性能,此外P×A270还拥有…el特有的Spe edSt ep电源调节技术,可以根据需要来动态调节C PU的性能,可以使便携性得到极大的提升。
嵌入式实验报告_俄罗斯方块实验报告

嵌⼊式实验报告_俄罗斯⽅块实验报告俄罗斯⽅块实验报告班级电⼦班学号******* 姓名**实验名称俄罗斯⽅块⼀、设计⽬标和要求:1、实现多个模块的驱动:液晶、按键、定时器等。
综合多个模块的协调运⾏。
2、设计游戏运⾏的⾏为仲裁引擎,合理设计前景和背景的相对关系。
3、通过ucos2操作系统,合理实现多任务的协调运⾏。
4、完成考核要求:①在液晶上画出欢迎界⾯。
②开启定时器,定时刷新页⾯。
③俄罗斯⽅块满⾏时消⾏,并计数。
④当⽅块叠加到页⾯顶时,结束游戏。
⼆、实验环境:硬件:PC机、嵌⼊式系统实验箱,串⼝线。
软件: windows,编译器三、设计思路和实现步骤、内容:1、设计思路:俄罗斯⽅块游戏软件基于ARM的Windowns CE平台进⾏写操作,利⽤PXA270RP实验箱模拟仿真器,利⽤evc编程来具体实现,在实验箱的触摸屏上进⾏游戏。
⾸先对俄罗斯⽅块的设计和功能需求进⾏详细的了解和分析,如下图1是俄罗斯⽅块总体设计功能图。
开始结束设计消⾏设计转换设计俄罗斯⽅块游戏设计游戏计积分等级设计系统帮助说明操作设计界⾯分布设计⽅块设计游戏帮助系统说明图1 俄罗斯⽅块总体设计功能图(1)游戏界⾯设计:分别是游戏显⽰界⾯,下⼀个⽅块下落界⾯,积分和等级记录界⾯,开始结束暂停按钮,⽅块形态位置变化操作按钮。
(2)操作设计:①游戏开始结束暂停操作设计:在游戏界⾯上有开始、结束、暂停按钮,⽤⿏标操作,选择是否要进⼊游戏。
②⽅块形状转换操作:良好的⽅块形状设计,绘制七种常见的基本图形(长条形、Z字形、反Z形、⽥字形、7字形、反7形、T 字型),各个⽅块要能实现它的变形,统⼀设为逆时针变形。
如下图2所⽰为俄罗斯⽅块定位点设置表。
当⽅块下落时,可通过键盘⽅向键(上、下、左、右键)对该⽅块进⾏向上(变形),向下(加速)、向左、向右移动。
俄罗斯⽅块定位点设置,以⿊⾊点为(0,0)坐标状态类型 1 2 3 44567图2 俄罗斯⽅块⽅块形状图③消⾏操作设计:当⽅块落到游戏界⾯最底部并且铺满最后⼀⾏,就能消去所在这⼀⾏,积分增加100分,⽽积分增加到⼀定数值时,玩家等级增加。
基于PXA270的电子纸显示系统

栏目编辑李健引言电子纸,也可称为“象纸一样薄、可擦写的显示器”,是专门用于阅读的电子装置,其对比度较高、文字清晰、支持屏幕手写、耗电量极小,并且能够轻轻弯曲,也被业内人士称作“电子纸手写平板电脑”。
目前拥有电子纸技术的公司主要有E -i nk 、东芝、摩托罗拉、I BM 等。
X Scal e 处理器采用A R M V 5T E 结构,是St r ong A R M 的升级换代产品。
PX A 270处理器最高主频可达624M H z ,提供了业界领先的多媒体性能,加入了W i r e l es s M M X 、I nt el SpeedSt ep 等新技术,以其高性能、低功耗、丰富的外设集成以及第二代内存堆栈技术等特点在高端移动设备、信息家电、工业控制等领域得到了广泛的应用。
本文提出了一种全新的电子纸显示系统解决方案,使系统反应速度更快,系统扩展性更强,易于移植先进的嵌入式操作系统,克服了电子纸存在的灰度显示不明显的特点,采用6寸4级灰度显示,使显示更加逼真,阅读效果和舒适程度跟传统的打印纸完全一样。
电子纸显示原理电子纸的研究方向主要从两个方面进行,一是把显示器做得像纸一样的东西即“液晶方式”或“电泳方式”的电子显示屏,另一种是把纸做得像显示器那样可改换内容的东西即“可重写纸”。
目前电子纸终端均是采用“液晶方式”或“电泳方式”的电子显示屏构成的。
电子纸与普通T FT 屏的显著区别主要表现在以下三点:(1)T F T 屏显示设备需要不断刷新以维持显示信息,而电子纸则是不需要动态刷新,维持显示时无须消耗能量因此耗电量极低;(2)电子纸厚度薄、重量轻,与液晶显示技术一样,均属于超薄显示器技术之一;而TFT 显示屏厚度及重量均比电子纸大;(3)电子纸视角很大(E -i nk 公司的电子纸技术视角可达到170o),靠反射环境光工作,底色是非常地道的纸白,能在强阳光下舒服地阅读,对比度较高,所以文字清晰。
以领先于其它公司达到商业生产水平的基于PX A 270的电子纸显示系统D es i gn of t he El ect roni c Paper D i s pl ay Sys t emBas ed on PX A 270■黄劲松雷勇四川大学电气信息学院(成都610065)摘要:本文分析了电子纸显示原理以及电子纸显示的优点,提出一种全新的电子纸显示系统解决方案。
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基于PXA270的触摸屏控制的实现The realization of the screentouch controller based on PXA270中国空空导弹研究院习贵平Xi Gui Ping摘要:在当前的嵌入式设备中,触摸屏作为人机接口得到了广泛的应用。
文章讨论了在基于PXA270微处理器的开发平台上使用UCB1400控制芯片完成触摸屏模块的软硬件设计,以及在嵌入式Linux操作系统中的软件驱动程序开发。
关键词:PXA270,UCB1400,Linux,触摸屏,驱动程序中图分类号TP2 文献标识码BAbstract:Touch screen has been widely used now as a interactive interface in the embedded system.. This thesis introduces the hardware and software implementation of the touch screen module using UCB1400 controller based on PXA270 microprocessor development platform and its device driver for Linux embedded operating system is designed.Key words: UCB1400,PXA270,Linux,Touch screen,Device driver1引言随着后PC时代的到来,嵌入式系统在信息家电、移动计算设备、网络设备、工业控制和仪器仪表等众多领域中得到了广泛的应用,在这些产品中,触摸屏因方便灵活、节省空间、直观等特点,已经逐渐取代键盘成为嵌入式计算机系统主流的输入设备。
触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制器、微控制器及其相应的驱动程序构成[1]。
本文介绍触摸屏控制器UCB1400的工作原理及与PXA 270微处理器的硬件接口电路,讨论了在Linux操作系统中其驱动程序的开发。
2 触摸屏控制器UCB1400的工作原理触摸屏在工作时,必须首先用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜中位置来定位选择信息输入。
触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制部件组成。
触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制部件;而触摸屏控制部件的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将他转换成触点坐标,再送给CPU,他同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
触摸屏分为电阻式触摸屏、红外线式触摸屏、电容式触摸屏、表面声波触摸屏[2]。
本文采用四线电阻式触摸屏,控制器采用Philips公司的UCB1400。
UCB1400是Philips公司生产的一款性能优异的立体声解码芯片,其中附带了一个电阻式4线触摸屏控制器,是一种典型的10位取样的逐步近似寄存器(SAR)A/D转换器。
提供对笔触点位置、压力值以及整个触摸屏隔板电阻的测量[3]。
电阻式触摸屏有两层电阻层:一层为横向驱动;另一层为纵向驱动。
工作时,UCB1400在某个方向加一定的电压,当有笔接触到触摸屏时,两电阻层在触点位置有一个接通,导致另一个方向的层上电压产生变化。
通过A/D转换,控制器就可以计算出触点在这条轴上的坐标值。
3 UCB1400与PXA270处理器的硬件接口PXA270微处理器[4]是Intel公司生产的新一代基于32位XScale微架构的集成系统芯片(ISOC) , PXA270具有高性能、低功耗等优点,它除了XScale微内核外,还集成了许多适用于手持设备市场需要的外围设备。
图2为UCB1400触摸屏控制器与PXA270微处理器的硬件连线示意图。
当屏触发生时,UCB1400向PXA 270发出中断请求,由PXA270响应该中断请求,启动通信过程,读取UCB1400的转换结果,从而得到触摸点的坐标。
图2 UCB1400与PXA270微处理器的连线示意图4触摸屏Linux系统下的驱动实现1)内核配置PXA270终端平台Linux的 Kernel 环境设置利用 menuconfig,菜单式环境设置。
Multimedia Capabilities Port Driver --->[*] Multimedia drivers[*] UCB1400 TouchScreen support on the XSBase 2702)UCB1400驱动分析驱动程序文件:drivers/char/ucb1400_ts.c UCB1400驱动程序源文件drivers/ char/ucb1400_ts.h UCB1400驱动程序头文件ucb1400_ts.h文件中的一些宏定义:#define TS_NAME “UCB1400 TouchScreen Controller”#define TS_MAJOR 11 //Linux设备驱动中的主设备号#define BUFSIZE 128 //BUFFER的大小#define XLIMIT 160 // X方向的极限值#define YLIMIT 160 // Y方向的极限值驱动实现笔触事件产生后的中断处理、数据采集过程。
在程序中的open接口函数中,注册触摸屏中断以及中断处理函数;当UCB1400有中断产生时,处理器接收到这个中断产生笔触事件,系统进入中断处理函数。
在中断处理函数中,首先关闭中断,以避免影响笔触数据的交换;然后将UCB1400的工作模式分别转换到读坐标模式和读压力值模式,分别读取笔触点处的坐标值和压力值,并将其添加到事件队列中。
程序中的笔事件队列是一个环形结构,当有事件加入时,队列头加一,当有事件被取走时,队列尾减一。
当笔按下时,每隔l0m s,事件处理函数会读取一次事件信,并将其加入到事件队列中。
程序通过判断UCB1400触摸屏控制寄存}中的MX和YX是否有一位为高,判断笔抬起。
在笔抬起后,笔事件处理函数向事件队列中插入最后一个数据信,坐标值是笔没有抬起时触摸点的坐标值,压力值为0,然后利用信号量irq_wait,阻塞内部服务线程,等待下一次触摸中断的产生。
触摸屏驱动的file_operations数据结构是ucb1400_ts_fopsstatic struct file_operations ucb1400_ts_fops ={read: ucb1400_ts_read, //设备读操作poll: ucb1400_ts_poll,ioctl: ucb1400_ts _ioctl,fasync: ucb1400_tsfasync,//完成异步通知_open: ucb1400_ts _open, //设备打开操作release: ucb1400_ts _release, //设备关闭操作}ucb1400_ts_ioctl():实现对触摸的控制,可以用来调整触摸屏的参数以及校准。
ucb1400_ts_poll():允许进程决定是否可以对一个或多个打开的文件作非阻塞的读或写。
3)去飞点处理所谓的飞点,是指由于触摸屏的电气噪声和机械误差影响AD转换的输入电压使转换后的坐标值偏离了实际笔触点的位置。
在触摸屏中,由于AD转换器的前端电路具有高输入阻抗,因此特别容易受到电气噪声的影响。
在硬件电路中,需要对带有触摸屏控制器的电路小心布局,通常在AD转换器输入端增加低通滤波器来减小各种噪声。
此外还需要在程序中使用一定的方法去除飞点。
在我们的系统中,去除飞点的操作过程很简中一:对同一个笔触点进行3次数据读取,如果其中最大值和最小值之间的差异大于50时,则认为此点为飞点,应舍弃。
如果差异不大,则取中间值作为该点的坐标值。
在这里50是一个理论值,可以变化,但是如果该值取的较大,则还会有飞点存在,如果较小,舍弃的点会增多,为了读取该点的坐标,系统需要再次读取,影响系统效率。
在实际应用中,当采用的上述方法后,几乎没有飞点情况出现,系统运行良好。
6结束语本文设计了触摸屏控制器UCB1400与PXA270处理器的硬件电路,并对嵌入式Linux 操作系统中触摸屏的驱动开发设计进行详细的分析。
基于本系统的触摸屏驱动程序已用于实际的嵌入式产品中,目前运行稳定可靠,具有很好的发展前景和社会经济效益。
本文作者创新点:文章讨论了在基于PXA270微处理器的开发平台上使用UCB1400控制芯片完成触摸屏模块的软硬件设计,以及在嵌入式Linux操作系统中的软件驱动程序开发。
参考文献:1.舒志文,熊良山.改善Linux内核实时性方法的研究与实现[J].微计算机信息,2007,7-2:46-47,157。
1. 李外云,胡文静,刘锦高. 基于PXA255的触摸屏控制器ADS7843驱动程序设计. 电子器件,2005.32. 李波,吴光敏.基于StrongARM SA1100的嵌入式系统中触摸屏驱动设计. 现代电子技术,2006年第21期3. Touch Screen Controller UCB1400 Datasheet[EB/OL].4. “Intel PXA270 Processor Developer’s Manual” Datasheet[EB/OL].作者简介:习贵平(1978—),男,湖北荆州人,助理工程师,主要从事嵌入式控制及应用研究。
Biography::Xi Gui Ping (1978-),male,Research onembedded system ,China Airborne Missile Acadaamy,Luo yang,China。