触摸屏——S5PV210的触摸屏的理论与操作
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一、输入类设备简介
1、input/output
输入输出，是计算机系统中的一个概念。计算机可以看作数据处理器。计算机的主要功能就是从外部获取数据，然后进行计算加工得到输出数据，最后输出给外部。计算机通过IO和外部交互。每一台计算机都有标准输入和标准输出。
2、常见输入类设备
键盘、鼠标、触摸屏、游戏摇杆、传感器。
3、触摸屏的特点
触摸屏和人的关系很紧密，尤其是电容式触摸屏。
触摸屏和显示器关系很紧密。
典型应用：手机、平板电脑、收银机、工业领域。
4、触摸屏的分类
常见的触摸屏分为2种：电阻式触摸屏、电容式触摸屏。
早期用电阻式触摸屏，后来发明了电容式触摸屏。
这两种的特性不同、接口不同、编程方法不同、原理不同。
5、触摸屏和显示屏的联系与区别
触摸屏是用来响应人的触摸事件的；显示屏是用来显示的，现在用的显示屏一般都是LCD。
触摸屏和显示屏一般是做在一起的。外层是一层触摸屏，触摸屏是透明的，很薄；内层是显示屏，平时看到的图像是显示屏透过触摸屏让人看到的。
二、电阻式触摸屏的原理
1、薄膜+玻璃+尖锐硬物点击
要点是薄、透明。前面板硬度稍弱，可以被硬物按下弯曲，后面板硬度很高，不会弯曲。
前面板和后面板没有贴在一起，但在外力作用下，前面板发生局部形变，在这局部前后面板就会挨在一起。
2、ITO（导电+透明+均匀压降）
ITO是一种材料，其实是一种涂料，特点就是透明、导电、均匀涂抹。
本来玻璃和塑料都是不导电的，但是涂上ITO之后就变成导电了，同时还保持着原来透明的特性）。ITO不但导电而且有电阻，所以中间均匀涂抹了ITO之后就相当于在x1和y1之间接了一个电阻，在x2和y2之间也接了一个电阻。因为ITO形成的等效电阻在整个板上是均匀分布的，所在在板子上某一点的电压值和这一点的位置值成正比。
触摸屏按下之后会产生位置信息，这个位置信息和电压成正比了，而这一点的电压可以通过AD转换得到。这就是整个电阻式触摸屏的工作原理。
3、X/Y轴分时AD转换
下面要研究如何得到按下的这点的电压。
在第一个面板的一对电极上加电压，然后在另一个面板的一个电极和第一个面板的地之间去测量。在没有按下时测试无结果，有人按下时在按下的那一点2个面板会接触，接触会导致第二个面板整体的电压值和接触处的电压值相等，所以此时测量到的电压就是接触处在第一个面板上的电压值。
以上过程在一个方向进行一次即可测得该方向的坐标值，进行完之后撤掉电压然后在另一个方向的电极上加电压，故伎重施，即可得到另一个方向的坐标。至此一次触摸事件结束。
4、电压值对应坐标值（校准）
电压值和坐标值成正比的，所以需要校准。校准就是去计算(0, 0)坐标点的电压值是多少。
5、为什么电阻式触摸屏不支持多点触摸？
三、S5PV210的电阻触摸屏控制器
1、ADC与触摸屏控制器结构框图
S5PV210一共支持10路模拟输入，分别为AIN0-AIN9，其中AIN0和AIN1是只做模拟输入的，AIN2-AIN9分别可以支持2个电阻式触摸屏，所以4个模拟输入引脚负责一个电阻式触摸屏。
AD转换和触摸屏控制部分有2个附属单元。其中一个是反向控制AINn引脚的逻辑，主要作用是在触摸屏获取坐标的过程中分时给xy方向供电和测量；第二个是中断产生部件，如果AD转换完成（主要针对AIN0和AIN1这两路的）或者触摸屏被人按下/弹起时，中断产生部件会产生一个中断通知CPU来处理事件，这样就不用轮询监测触摸屏事件了。
2、AD转换器有2种工作模式
AD转换器有2种工作模式：正常操作模式和分时X/Y位置转换模式。
正常操作模式用作普通的AD转换，分时X/Y位置转换模式用作电阻式触摸屏。正常AD转换下将AD转换值放在TSDATX中，在分时X/Y模式下会将X/Y坐标分别放在TSDATX和TSDATY中。
对于AIN0和AIN1来说没有这么多模式，他们只能工作在普通模式；对于AIN2-AIN9来说，因为被复用，所以才有2种模式。如果我们将这几个引脚用作普通AD转换则配置为普通模式，如果用作电阻式触摸屏检测，则配置成分时X/Y模式。
3、中断参与
其实普通AD转换和触摸屏AD转换本身都可以不在中断参与下完成。
普通AD转换如果不要中断，那就去查询。开启一次转换后然后不断查询标志位，直到AD转换完硬件自动置位标志位后我们才去读取转换值就不会错。当然也可以用中断，控制器提供了一个相应的中断给普通AD转换。
触摸屏也可以用或者不用中断。对于SoC来说永远不知道人会什么时候按下或者弹起触摸屏，所以触摸屏的按下/弹起对SoC来说是纯粹的异步事件。对于这种情况SOC只有2种解决方案：轮询和中断。
4、主要寄存器
待写。
四、电容触摸屏的原理
1、人体电流感应
利用人体电流感应现象，在手指和屏幕之间形成一个电容，手指触摸时吸走一个微小电流，这个电流会导致触摸板上4个电极上发生电流流动，控制器通过计算这4个电流的比例就能算出触摸点的坐标（这个计算过程中涉及到AD转换）。
2、专用电路计算坐标
(1)电阻式触摸屏本身是一个完全被动器件，里面没有任何IC和电路，它的工作逻辑完全在SoC控制器上；但是电容式触摸屏不同，电容式触摸屏需要自带一个IC进行坐标计算。因此电容式触摸屏工作时不需要主机SoC控制器参与。
(2)为什么这样设计？主要原因是因为电容式触摸屏的坐标计算太复杂，普通程序员无法写出合适的代码解决这个问题，因此在电容式触摸屏中除了触摸板之外还附加了一个IC进行专门的坐标点计算和统计。这个IC全权负责操控触摸板得到触摸操作信息，然后再通过数字接口和主机SoC进行通信。3、多个区块支持多点触摸
电阻触摸屏不支持多点触摸，这是它本身的原理所限制，无法改变无法提升。
电容式触摸屏可以支持多点触摸（也可以单点触摸）。按照之前讲的电容式触摸屏的原理，单个电容式触摸屏面板也无法支持多点触摸，但是可以将一个大的触摸面板分成多个小的区块，每个区块相当于是一个独立的小的电容式触摸屏面板。
多个区块支持多点触摸让电容触摸屏坐标计算变复杂了，但是这个复杂性被电容触摸IC吸收了，还是通过数字接口和主机SoC通信报告触摸信息（触摸点数、每个触摸点的坐标等）。
4、对外提供I2C的访问接口
整个电容触摸屏包含2部分：触摸板和电容触摸IC。触摸板就是一个物理器件，电容触摸IC一般做到触摸屏的软排线（FPC）上面，电容触摸IC负责操控触摸板、通过AD转换和分析得到触摸点个数、触摸坐标等信息，然后以特定的数字接口与SoC通信。这个数字接口就是I2C。
对于我们主机SoC来说，电容式触摸屏其实就是一个I2C从设备。主机只需要通过I2C总线对这个从设备进行访问即可（从设备有自己特定的从设备地址）。从这里来讲，其实电容式触摸屏和其他的传感器（gsensor等）并没有任何区别。
五、ft5x06电容触摸IC简介
1、电阻式触摸屏和电容式触摸屏的特点对比
耐久性 电容式触摸屏不容易坏，电阻式触摸屏易坏
抗干扰性 电容式触摸屏差一些，电阻式触摸屏要好一些
精准度 电容式触摸屏差一些，电阻式触摸屏好一些
用户体验 电容式触摸屏要好一些，电阻式触摸屏要差一些
价格 电容式触摸屏贵一些，电阻式触摸屏便宜很多2、为什么工业应用中要用电阻式触摸屏？
消费电子产品（手机、平板电脑）用电容式触摸屏。但是在工业领域都是用电阻式触摸屏，就是因为工业领域环境比较恶劣，电容式触摸屏容易受干扰，所以不合适。
3、触摸屏的发展方向
更薄、更透明、更精准、支持点数更多。
把电容触摸屏和LCD做在一起。可以做到更薄、更透明、价格更低。但是面临的困难是抗干扰性要求更高。
4、ft5x06的数据手册浏览
软件工程师并不关心触摸屏的工艺问题，只关心软件编程接口（物理层是I2C）。
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