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1.XPT2046的初始化
XPT2046說起來其實就是一個AD轉(zhuǎn)換器，所以它適合不需要什么初始化設(shè)置的，而具體的初始化其實也就是單片機IO的初始化和SPI的初始化。
這次STM32是使用SPI1來進(jìn)行操作，SPI的設(shè)置其實在前幾節(jié)課已經(jīng)講過了，這里就不重復(fù)講了，初始化的具體代碼如下：
/**********************************************************************
*FunctionName：TOUCH_Init
*Description：初始化觸摸屏
*Input：None
*Output：None
*Return：None
**********************************************************************/
voidTOUCH_Init（void）
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
/*SPI的IO口和SPI外設(shè)打開時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOD，ENABLE）;
/*TOUCH-CS的IO口設(shè)置*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOD，&GPIO_InitStructure）;
/*TOUCH-PEN的IO口設(shè)置*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init（GPIOD，&GPIO_InitStructure）;SPI1_Config（）;
/*要使用FLASH來存儲校正參數(shù)，所以注意之前要初始化*/
/*檢測是否有校正參數(shù)*/
FLASH_ReadData（&TouchAdj.posState，TOUCH_ADJ_ADDR，sizeof（TouchAdj））;
if（TouchAdj.posState！=TOUCH_ADJ_OK）
{
TOUCH_Adjust（）;//校正
}
}
在這個函數(shù)中，調(diào)用了SPI1的初始化函數(shù)，和觸摸屏的校正程序，下面是SPI1的
初始化程序，校正原理我們在后面在講述。
/**********************************************************************
*FunctionName：SPI1_Config
*Description：初始化SPI2
*Input：None
*Output：None
*Return：None
*********************************************************************/
voidSPI1_Config（void）
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;SPI_InitTypeDefSPI_InitStructure;
/*SPI的IO口和SPI外設(shè)打開時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA，ENABLE）;RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_SPI1，ENABLE）;
/*SPI的IO口設(shè)置*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOA，&GPIO_InitStructure）;GPIO_SetBits（GPIOA，GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7）;//PA5.6.7上拉
/********************************************************************/
/*******************設(shè)置SPI的參數(shù)***********************************/
/*********************************************************************/SPI_InitStructure.SPI_Direction=SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//選擇全雙工SPI模式
SPI_InitStructure.SPI_Mode=SPI_Mode_Master;//主機模式SPI_InitStructure.SPI_DataSize=SPI_DataSize_8b;//8位SPISPI_InitStructure.SPI_CPOL=SPI_CPOL_High;//時鐘懸空高電平SPI_InitStructure.SPI_CPHA=SPI_CPHA_2Edge;//在第二個時鐘采集數(shù)據(jù)SPI_InitStructure.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft;//Nss使用軟件控制
/*選擇波特率預(yù)分頻為256*/
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_256;SPI_InitStructure.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB;//從最高位開始傳輸
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial=7;
SPI_Cmd（SPI1，ENABLE）;SPI_Init（SPI1，&SPI_InitStructure）;
}
2.XPT2046讀取X、Y值
我們知道，觸摸屏根據(jù)方向，分為X軸和Y軸兩個部分，通過讀取X軸和Y軸的數(shù)據(jù)，我們就可以知道觸摸屏觸摸的位置了，就像數(shù)學(xué)上面的，知道了x坐標(biāo)和y坐標(biāo)，那么就可以確定在坐標(biāo)軸上面一個點的位置。
8位總線接口，無DCLK時鐘延遲，24時鐘周期轉(zhuǎn)換時序
XPT2046完成一個完整的轉(zhuǎn)換需要24個串行時鐘，也就是需要3個字節(jié)的SPI時鐘。對照上圖，XPT2046前8個串行時鐘，是接收1個字節(jié)的轉(zhuǎn)換命令，接收到轉(zhuǎn)換命令了之后，然后使用1個串行時鐘的時間來完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（當(dāng)然在編寫程序的時候，為了得到精確的數(shù)據(jù)，你可以適當(dāng)?shù)难訒r一下），然后返回12個字節(jié)長度（12個字節(jié)長度也計時12個串行時鐘）的轉(zhuǎn)換結(jié)果。然后最后3個串行時鐘返回三個無效數(shù)據(jù)。
所以讀取一個完整轉(zhuǎn)換過程為：
1）發(fā)送1個8字節(jié)的控制命令
2）在這里可以小延時一下，如果你SPI時鐘周期比XPT2046轉(zhuǎn)換周期慢許多，不用延時也可以。
3）讀取2個字節(jié)的返回數(shù)據(jù)。
4）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。也就是丟棄最后讀取到的3位數(shù)據(jù)。我們需要讀取兩個數(shù)據(jù)，一個X軸數(shù)據(jù)和一個Y軸數(shù)據(jù)，所以我們這里需要兩個控制命令。
/**************************************************************************
*FunctionName：TOUCH_ReadData
*Description：采樣物理坐標(biāo)值
*Input：cmd：選擇要讀取是X軸還是Y軸的命令
*Output：None
*Return：讀取到的物理坐標(biāo)值
**************************************************************************/
staticuint16_tTOUCH_ReadData（uint8_tcmd）
{
uint8_ti，j;
uint16_treadValue［TOUCH_READ_TIMES］，value;
uint32_ttotalValue;
/*SPI的速度不宜過快*/SPI2_SetSpeed（SPI_BaudRatePrescaler_16）;
/*讀取TOUCH_READ_TIMES次觸摸值*/
for（i=0;i《touch_read_times;i++）
{/*打開片選*/TOUCH_CS_CLR;
/*在差分模式下，XPT2046轉(zhuǎn)換需要24個時鐘，8個時鐘輸入命令，之后1
個時鐘去除*/
/*忙信號，接著輸出12位轉(zhuǎn)換結(jié)果，剩下3個時鐘是忽略位*/SPI1_WriteReadData（cmd）;//發(fā)送命令，選擇X軸或者Y軸
/*讀取數(shù)據(jù)*/
readValue［i］=SPI1_WriteReadData（0xFF）;
readValue［i］《《=8;
readValue［i］|=SPI1_WriteReadData（0xFF）;
讀取數(shù)據(jù)部分
/*將數(shù)據(jù)處理，讀取到的AD值的只有12位，最低三位無用*/
readValue［i］》》=3;TOUCH_CS_SET;
}
/*濾波處理*/
/*首先從大到小排序*/
for（i=0;i《（TOUCH_READ_TIMES-1）;i++）
{
for（j=i+1;j《touch_read_times;j++）
{
/*采樣值從大到小排序排序*/
if（readValue［i］《readValue［j］）
{
value=readValue［i］;readValue［i］=readValue［j］;readValue［j］=value;
}
}
}
/*去掉最大值，去掉最小值，求平均值*/
j=TOUCH_READ_TIMES-1;
totalValue=0;
for（i=1;i《j;i++）=“”求=“”y=“”的全部值
{
totalValue+=readValue［i］;
}
value=totalValue/（TOUCH_READ_TIMES-2）;
returnvalue;
}
在這個讀取函數(shù)的程序中，為了獲取數(shù)據(jù)值的準(zhǔn)確性，進(jìn)行多次讀取，然后除去最大最小值，求出平均值。這個就是所謂的程序濾波，接下來，再詳細(xì)講述程序濾波。
3.物理坐標(biāo)值的數(shù)據(jù)處理
在讀取X軸和Y軸的物理坐標(biāo)值，也就是AD值的時候，需要進(jìn)行一些必要的數(shù)據(jù)處理，這也是為了獲取更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)值，否則就會出現(xiàn)飛點等誤差。
比較常用的程序濾波的方法為平均值法。也就是多次讀取結(jié)果，然后去掉它們的最大值和最小值，最后求取它們的平均值。這種方法讀取的次數(shù)越多，得到的數(shù)據(jù)就更準(zhǔn)確。而上面我們讀取數(shù)據(jù)程序里面使用的濾波方法也是這種方法。
不過為了更好的濾波，還使用了另外一種方式進(jìn)行濾波。也就是當(dāng)讀取到兩次數(shù)據(jù)之后，然后檢查兩個數(shù)據(jù)之間的差值，如果超過理想的誤差，那么丟棄數(shù)據(jù)。這種方法也是很多的處理飛點的程序方法。
我們來看一下我例程中的程序數(shù)據(jù)處理：
/**************************************************************************
*FunctionName：TOUCH_ReadXY
*Description：讀取觸摸屏的X軸Y軸的物理坐標(biāo)值
*Input：*xValue：保存讀取到X軸物理坐標(biāo)值的地址
***yValue：保存讀取到Y(jié)軸物理坐標(biāo)值的地址
*Output：None
*Return：0：讀取成功；0xFF：讀取失敗
**************************************************************************/
staticuint8_tTOUCH_ReadXY（uint16_t*xValue，uint16_t*yValue）
{
uint16_txValue1，yValue1，xValue2，yValue2;
xValue1=TOUCH_ReadData（TOUCH_X_CMD）;yValue1=TOUCH_ReadData（TOUCH_Y_CMD）;xValue2=TOUCH_ReadData（TOUCH_X_CMD）;yValue2=TOUCH_ReadData（TOUCH_Y_CMD）;
/*查看兩個點之間的只采樣值差距*/
if（xValue1》xValue2）
{
}
else
{
}
*xValue=xValue1-xValue2;
*xValue=xValue2-xValue1;
if（yValue1》yValue2）
{
}
else
{
}
*yValue=yValue1-yValue2;
*yValue=yValue2-yValue1;
/*判斷采樣差值是否在可控范圍內(nèi)*/
if（（*xValue》TOUCH_MAX）||（*yValue》TOUCH_MAX））
{
return0xFF;
}
/*求平均值*/
*xValue=（xValue1+xValue2）/2;
*yValue=（yValue1+yValue2）/2;
/*判斷得到的值，是否在取值范圍之內(nèi)*/
if（（*xValue》TOUCH_X_MAX）||（*xValue《TOUCH_X_MIN）
||（*yValue》TOUCH_Y_MAX）||（*yValue《TOUCH_Y_MIN））
{
return0xFF;
}
return0;
}
該程序就如上述所說，調(diào)用上一小節(jié)的TOUCH_ReadData（）讀兩次X軸和Y軸（如果把XY軸，交叉來讀，效果更好）。然后求取它們差值（求平均值在TOUCH_ReadData（）函數(shù)中已經(jīng)使用了），判斷是否超過理想誤差，然后求出它們兩個的平均值，最后查看是否超過X軸和Y軸的數(shù)據(jù)上限和數(shù)據(jù)下限。
4.觸摸物理坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換成LCD彩屏坐標(biāo)
我們使用XPT2046讀取到了觸摸屏的觸摸位置之后，想要在LCD屏相對應(yīng)的位置上進(jìn)行操作，我們還要將它轉(zhuǎn)換成LCD屏的坐標(biāo)值。比如說，我們在LCD屏（0，0）坐標(biāo)位置按下，而讀取到的物理坐標(biāo)值（也就是AD值）為（100，200），那么我們想要在LCD屏（0，0）位置進(jìn)行處理，將要將物理坐標(biāo)（100，200）轉(zhuǎn)換成LCD屏坐標(biāo)。
那如何轉(zhuǎn)換呢？我們知道，XPT2046的分辨率為12位，也就是說我們讀取X軸的物理坐標(biāo)值（這里我們假設(shè)為：Px）和Y軸的物理坐標(biāo)值（這里我們假設(shè)為：Py）的值肯定是在0~4096之間。但是我們LCD彩屏X軸和Y軸的像素坐標(biāo)確是240X400。（這個值是PZ6908L開發(fā)板配的3.5寸彩屏像素，不過不管多少，我們明白原理就行，為了更好的表示，在這里我們LCD彩屏X軸像素坐標(biāo)我們假設(shè)為：Lcdx，LCD彩屏Y軸像素坐標(biāo)我們假設(shè)為：Lcdy。）那么我們假設(shè)當(dāng)（Px，Py）=（0，0）時，正好LCD彩屏像素坐標(biāo)的起始坐標(biāo)（0，0），當(dāng)（Px，Py）=（4096，4096）時，正好LCD彩屏像素坐標(biāo)的終止坐標(biāo)（239，399）。難么我們不難看出觸摸屏的物理坐標(biāo)跟LCD彩屏像素坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系為：
Factorx=Lcdx/Px；
Factory=Lcdy/Py；
那么我們就可以求出Factorx和Factory，然后每次讀取到Px和Py之后就可以講它很輕松的轉(zhuǎn)換為Lcdx和Lcdy。這是一個很簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系。
不過呢，事情沒有那么理想化，我們在LCD像素坐標(biāo)為（0，0）讀取的觸摸屏物理坐標(biāo)值不一定是（0，0），在LCD像素坐標(biāo)為最大時，也不一定讀取到的是觸摸屏的物理坐標(biāo)最大值。所以我們要進(jìn)行一些數(shù)據(jù)校正，這也是屏幕校正的原因。
什么意思呢？那我們在來解一個數(shù)學(xué)問題：我們都知道每個觸摸屏物理坐標(biāo)值都能一一對應(yīng)一個LCD彩屏上面的像素坐標(biāo)值，也就是它們是成比例關(guān)系的。現(xiàn)在我們知道LCD彩屏的X軸像素坐標(biāo)最小值為Lcdx1，我們能顯示的LCD彩屏的X軸像素坐標(biāo)最大值為Lcdx2。而我們在LCD彩屏像素坐標(biāo)X軸最小值處讀取的觸摸屏X軸物理坐標(biāo)為Px1，在LCD彩屏X軸像素坐標(biāo)最大值處讀取的觸摸屏X軸的物理坐標(biāo)為Px2。那么現(xiàn)在我們知道有一個觸摸屏物理坐標(biāo)值在Px1到Px2之間的坐標(biāo)值為Px，那么和它對應(yīng)的Lcdx的值是多少呢？
那么我們可以這么解：
Factorx=（Lcdx2–Lcdx1）/（Px2–Px1）；Lcdx=（Px–Px1）*Factorx；那么就求得出Lcdx是多少了，對吧？現(xiàn)在我們把它分解出來：
Lcdx=Px*Factorx–Px1*Factorx；
然后將Px1*Factorx替換成一個變量Offsetx。那么我們現(xiàn)在就可以得到Lcdx和Px之間的對應(yīng)關(guān)系式了。而關(guān)于Y軸也是同理，所以它們從物理坐標(biāo)到像素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系式：
Lcdx=Px*Factorx–Offsetx；
Lcdy=Py*Factory–Offsety；
而求出Factor和Offset這兩個數(shù)的過程就是校正程序應(yīng)該做的工作了。現(xiàn)在我們理解了
屏幕校正的原因和原理，并懂得了物理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成像素坐標(biāo)之后，我們來看一下我們例程的校正程序和觸摸屏讀取像素坐標(biāo)程序。
/**************************************************************************
*FunctionName：TOUCH_Adjust
*Description：檢測屏幕是否校正，沒有的話進(jìn)行校正，將校正值放置到FLASH中
*Input：None
*Output：None
*Return：None
**************************************************************************/
staticvoidTOUCH_Adjust（void）
{
uint16_tpx［2］，py［2］，xPot［4］，yPot［4］;
floatxFactor，yFactor;
/*讀取第一個點*/
if（TOUCH_ReadAdjust（LCD_ADJX_MIN，LCD_ADJY_MIN，&xPot［0］，&yPot［0］））
{
return;
}
TOUCH_AdjDelay500ms（）;
/*讀取第二個點*/
if（TOUCH_ReadAdjust（LCD_ADJX_MIN，LCD_ADJY_MAX，&xPot［1］，&yPot［1］））
{
return;
}
TOUCH_AdjDelay500ms（）;
/*讀取第三個點*/
if（TOUCH_ReadAdjust（LCD_ADJX_MAX，LCD_ADJY_MIN，&xPot［2］，&yPot［2］））
{
return;
}
TOUCH_AdjDelay500ms（）;
/*讀取第四個點*/
if（TOUCH_ReadAdjust（LCD_ADJX_MAX，LCD_ADJY_MAX，&xPot［3］，&yPot［3］））
{
return;
}
TOUCH_AdjDelay500ms（）;
/*處理讀取到的四個點的數(shù)據(jù)，整合成對角的兩個點*/
px［0］=（xPot［0］+xPot［1］）/2;py［0］=（yPot［0］+yPot［2］）/2;px［1］=（xPot［3］+xPot［2］）/2;py［1］=（yPot［3］+yPot［1］）/2;
/*求出比例因數(shù)*/
xFactor=（float）LCD_ADJ_X/（px［1］-px［0］）;
yFactor=（float）LCD_ADJ_Y/（py［1］-py［0］）;
/*求出偏移量*/
TouchAdj.xOffset=（int16_t）LCD_ADJX_MAX-（（float）px［1］*xFactor）;TouchAdj.yOffset=（int16_t）LCD_ADJY_MAX-（（float）py［1］*yFactor）;
/*將比例因數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后保存*/TouchAdj.xFactor=xFactor;
TouchAdj.yFactor=yFactor;
TouchAdj.posState=TOUCH_ADJ_OK;
FLASH_WriteData（&TouchAdj.posState，TOUCH_ADJ_ADDR，sizeof（TouchAdj））;
}
/*************************************************************************
*FunctionName：TOUCH_Scan
*Description：掃描是否有觸摸按下
*Input：None
*Output：TouchData：讀取到的物理坐標(biāo)值和對應(yīng)的彩屏坐標(biāo)值
*Return：0：讀取成功；0xFF：沒有觸摸
**************************************************************************/
uint8_tTOUCH_Scan（void）
{
if（TOUCH_PEN==0）//查看是否有觸摸
{
if（TOUCH_ReadXY（&TouchData.x，&TouchData.y））//沒有觸摸
{
return0xFF;
}
/*根據(jù)物理坐標(biāo)值，計算出彩屏坐標(biāo)值*/
TouchData.lcdx=TouchData.x*TouchAdj.xFactor+TouchAdj.xOffset;TouchData.lcdy=TouchData.y*TouchAdj.yFactor+TouchAdj.yOffset;
/*查看彩屏坐標(biāo)值是否超過彩屏大小*/
if（TouchData.lcdx》TFT_XMAX）
{
TouchData.lcdx=TFT_XMAX;
}
if（TouchData.lcdy》TFT_YMAX）
{
TouchData.lcdy=TFT_YMAX;
}
return0;
}
return0xFF;
}
工商網(wǎng)監(jiān)
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