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--- book_excise_lcd_touch [2021/08/24 14:02]
zili
+++ book_excise_lcd_touch [2021/08/24 14:14] (当前版本)
zili
@@ 行 222: / 行 222: @@
 	.c1(clk_sys));
+</code>
+#### 3.3 触摸屏touch模块（touch.v）
+触摸屏touch模块检测触点坐标的基本原理是：等待触摸屏送出IRQ终端信号，在检测到终端信号后，向触摸屏控制芯片TSC2046写入控制字，在写入控制字后通过SSI接口读取相应触点的x、y坐标位置，并将坐标位置显示在7段数码管上。
+触摸屏主要有六个信号：CS、DCLK、DIN、BUSY、DOUT和IRQ，在检测到中断IRQ后，通过DOUT输出控制字，然后通过DIN接收坐标位置；CS为片选信号，DCLK为访问时钟；在输出控制字后，触摸屏置BUSY为高一个时钟周期，表示触摸屏正忙。
+触摸屏模块touch的数据流如图20-6所示。
+{{ ::图20-6.png |图20-6 触摸屏程序框图}}
+<WRAP centeralign>
+**图20-6 触摸屏程序框图**
+</WRAP>
+Ping模块的接口分两部分：一部分是与触摸屏控制芯片的接口，一部分是与显示坐标数据的8段数码管接口。与触摸屏的接口如下：
+<code verilog>
+input 	IRQ;  	//触摸屏产生的中断信号，有触摸时IRQ为低。
+input 	iBusy; 	//触摸屏工作中指示信号，为高时表示触摸屏忙。
+input 	Din;  	//从触摸屏输入到FPGA的坐标位置数据。
+output 	Dclk;	//接口时钟。
+output 	Dout; 	//FPGA向触摸屏发送的控制信号。
+output 	oCs; 	//触摸屏片选信号。
+与显示坐标数据的7段数码管有关的引脚如下：
+output [7:0]HEX_sel;	//七段数码管片选信号线。
+output [7:0]HEX_seg;	//数码管显示的数据。
 </code>
-\\
-\\
-### 4. 仿真结果
+Touch模块主要受状态机State控制，其状态转移图如图 20-7所示。
+{{ ::图20-7.png |图20-7 触摸屏程序状态机}}
+<WRAP centeralign>
+**图20-7 触摸屏程序状态机**
+</WRAP>
+State有X_CONFIG、X_DATA、Y_CONFIG和Y_DATA4个状态：
-\\
+X_CONFIG状态：对TSC2046进行设置，以测试X方向的坐标。
-\\
-### 5. 演示程序文件说明
+X_DATA状态：读取TSC2046送来的X方向坐标值。
+Y_CONFIG状态：对TSC2046进行设置，以测试Y方向的坐标。
+Y_DATA状态：读取TSC2046送来的Y方向坐标值。
+状态机的状态转移由计数器counter来进行控制。在初始时，State处于Y_DATA，而当IRQ被拉低期间，counter每个时钟自动增加，从而驱动状态机发生跳转以读取x、y坐标，并将坐标显示在八段数码管上。当触摸屏受到触发时IRQ信号被拉低，一般情况下拉低的周期足够完成状态机的跳转（因为FPGA运转很快，而人的操作则相对缓慢），完成坐标位置的读写。具体程序如下：
+<code verilog>
+ reg [2:0] state;
+ reg [11:0] counter;
+ always@(negedge Dclk or negedge iRst) begin
+ 	if(!iRst)
+         counter <= 12'b0;
+    else begin
+if(IRQ==1'b1)
+		 counter <= 12'b0;
+	 else					//在IRQ为低时，表示有触摸，counter开始工作。
+         counter <= counter + 1'b1;
+		end
+ end
+always@(posedge Dclk or negedge iRst) begin
+	if(!iRst) begin
+         state <= Y_DATA;
+	end
+	else begin
+	      if((counter>=3000) && (counter < 3008))
+	         state <= X_CONFIG;  //发送命令：读取x坐标值
+	      else if((counter >=3008) && (counter <3024))
+	         state <= X_DATA;    //读取x坐标值
+	      else if((counter >=3024) && (counter <3032))
+	         state <= Y_CONFIG;  //发送命令：读取y坐标值
+	      else
+	         state <= Y_DATA; //读取y坐标值
+	end
+end
+</code>
+需要说明的是，因为该接口时钟为百K量级，所以触摸屏程序的时钟是通过内部触发器产生，没有统一到整个系统时钟域内。
+\\
+\\
+### 4. 运行结果
+从SignalTap中观测触摸屏程序中读取坐标值的信号如图 20 8所示，其中在X_CONFIG、X_DATA、Y_CONFIG、和Y_DATA 有效期间，Din和Dout在Dclk时钟控制下对TSC2046进行配置和读取。其中在X_CONFIG有效期间程序向TSC2046发送的数据为8'b0001_1011，而在Y_CONFIG有效时程序向TSC2046发送的数据为8' b0001_1001。
+{{ ::图20-8.jpg |图20-8 运行结果}}
+<WRAP centeralign>
+**图20-8 运行结果**
+</WRAP>
+\\
+\\
+### 5. 演示程序文件说明
+|文件名|功能|
+|TFT.v|顶层模块。|
+|ping.v|液晶屏控制模块。|
+|touch.v|控制和读取触摸屏上面的坐标值。|
+|data_2_display.v|显示触点坐标。|
+|displayData.hex|该文件存储液晶屏芯片ILI9326的配置数据， 16位宽，奇数地址存储ILI9326的寄存器地址，偶数地址存储待向该地址写入配置数据。|
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 \\
 ### 6. 演示程序使用
+演示设备：核心板、扩展板。
+演示方法：首先需要用Nios将图像“tft屏显示图像.bmp”烧到Flash中，起始地址为0x0。然后把程序下载到开发板上之后，液晶屏上将显示烧入的图像。如果FLASH内没有烧入图像，液晶屏上将液晶花屏。用手指触摸液晶屏，可以看到在8段数码上显示当前触点的坐标值。