使用电容触摸屏做画板——软件IIC（二）
2022/2/10 23:43:57
本文主要是介绍使用电容触摸屏做画板——软件IIC（二），对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！
使用电容触摸屏时发现硬件IIC会使电容触摸屏卡死，经过调试发现软件IIC更加好用，那么下面就了解一下软件IIC叭。
IIC协议：
-
通讯的起始和停止信号
-
-
有效数据
-
-
响应信号
-
具体参考博客：STM32F429入门（二十）：IIC通讯协议（硬件）_Alkaid2000的博客-CSDN博客_stm32 硬件iic
对于SCL与SDA两条线，我们可以使用gpio输出的方式进行控制：
（1）模拟起始信号：SCL为高电平、SDA由高电平变为低电平
//先定义引脚的高低电平 #define IIC_SDA_1 GPIO_SetBits(EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SDA_PIN) #define IIC_SDA_0 GPIO_ResetBits(EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SDA_PIN) #define IIC_SCL_1 GPIO_SetBits(EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SCL_PIN) #define IIC_SCL_0 GPIO_ResetBits(EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SCL_PIN) //由于是在IIC读写EEPROM那边改的，所以引脚的宏并没有改
那么就模拟起始信号写 一个引脚电平的变换：
static void IIC_Start(void)
{
IIC_SDA_1; //保持高电平
IIC_SCL_1;
IIC_Delay(); //延迟
IIC_SDA_0; //SDA低电平，起始信号
IIC_Delay();
IIC_SCL_0; //SCL低电平，开始工作
IIC_Delay();
}
其中的延时函数：
void IIC_Delay(void)
{
uint8_t i ;
for(i=0;i<50;i++);
}
（2）模拟停止信号：SCL为高电平，SDA由低电平变为高电平。
static void IIC_Stop(void)
{
IIC_SDA_0;
IIC_SCL_1;
IIC_Delay();
IIC_SDA_1;
IIC_Delay();
IIC_SCL_1;
IIC_Delay();
}
（3）数据有效时读取数据：SCL高电平、读取SDA数据
每次采样一个字节一共八位，当SCL高电平时，SDA为高电平时数据有效。
//定义一个读取引脚的宏 #define IIC_READ_SDA() GPIO_ReadInputDataBit(EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SDA_PIN)
读取数据函数：
static uint8_t IIC_ReadByte(void)
{
uint8_t i;
uint8_t value = 0;
for(i=0;i<8;i++)
{
//要将高位的数据往左移
value <<= 1 ;
IIC_SCL_1;
IIC_Delay();
if(IIC_READ_SDA()) //SDA为高电平时数据有效
{
value++;
}
else
{
}
//读取一个字节后要变为低电平
IIC_SCL_0;
IIC_Delay();
}
return value;
}
（4）发送一个数据：收发的电平信号与读取一样。
static void IIC_SendByte(uint8_t data)
{
uint8_t i;
for(i=0;i<8;i++)
{
//每一次先发高位数据
if(data &0x80)
{
IIC_SDA_1;
}
else
{
IIC_SDA_0;
}
IIC_Delay();
//拉高一段时间
IIC_SCL_1;
IIC_Delay();
//再拉低
IIC_SCL_0;
IIC_Delay();
//将数据左移使其置为高位
data <<= 1 ;
//释放总线
if(i==7)
{
//相当于产生一个停止信号
IIC_SDA_1;
}
}
}
（5）发送非应答/应答信号：当SCL处于一个高电平的时钟里面，等待响应，当SDA表现为高电平时，表现为非应答信号。
static void IIC_NACK(void)
{
IIC_SDA_1;
IIC_Delay();
IIC_SCL_1;
IIC_Delay();
IIC_SCL_0;
IIC_Delay();
}
当SCL处于一个高电平的时钟里面，等待响应，当SDA表现为低电平时，表现为应答信号。
static void IIC_ACK(void)
{
IIC_SDA_0;
IIC_Delay();
IIC_SCL_1;
IIC_Delay();
IIC_SCL_0;
IIC_Delay();
//释放总线
IIC_SDA_1;
}
（6）等待应答信号
static uint8_t IIC_Wait_ACK(void)
{
uint8_t ack_value;
//释放控制权
IIC_SDA_1;
IIC_Delay();
//拉高进行读取
IIC_SCL_1;
IIC_Delay();
//判断应答还是非应答
if(IIC_READ_SDA())
ack_value = 1;
else
ack_value = 0;
IIC_SCL_0;
IIC_Delay();
return ack_value;
}
接下来使用软件IIC控制液晶屏：
一、初始化引脚
对所有要使用的引脚进行初始化：
/*设定使用的电容屏 IIC 设备地址*/
#define GTP_ADDRESS 0xBA
#define I2CT_FLAG_TIMEOUT ((uint32_t)0x1000)
#define I2CT_LONG_TIMEOUT ((uint32_t)(10 * I2CT_FLAG_TIMEOUT))
/*I2C 引脚*/
#define GTP_I2C I2C2
#define GTP_I2C_CLK RCC_APB1Periph_I2C2
#define GTP_I2C_CLK_INIT RCC_APB1PeriphClockCmd
#define GTP_I2C_SCL_PIN GPIO_Pin_4
#define GTP_I2C_SCL_GPIO_PORT GPIOH
#define GTP_I2C_SCL_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOH
#define GTP_I2C_SCL_SOURCE GPIO_PinSource4
#define GTP_I2C_SCL_AF GPIO_AF_I2C2
#define GTP_I2C_SDA_PIN GPIO_Pin_5
#define GTP_I2C_SDA_GPIO_PORT GPIOH
#define GTP_I2C_SDA_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOH
#define GTP_I2C_SDA_SOURCE GPIO_PinSource5
#define GTP_I2C_SDA_AF GPIO_AF_I2C2
/*复位引脚*/
#define GTP_RST_GPIO_PORT GPIOI
#define GTP_RST_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOI
#define GTP_RST_GPIO_PIN GPIO_Pin_8
/*中断引脚*/
#define GTP_INT_GPIO_PORT GPIOD
#define GTP_INT_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOD
#define GTP_INT_GPIO_PIN GPIO_Pin_13
#define GTP_INT_EXTI_PORTSOURCE EXTI_PortSourceGPIOD
#define GTP_INT_EXTI_PINSOURCE EXTI_PinSource13
#define GTP_INT_EXTI_LINE EXTI_Line13
#define GTP_INT_EXTI_IRQ EXTI15_10_IRQn
/*中断服务函数*/
#define GTP_IRQHandler EXTI15_10_IRQHandler
//初始化触摸屏使用的I2C信号线，并且把RET与INT引脚也初始化为下拉推挽输出模式，以便刚上电的时候输出上电时序，设置触摸屏的I2C设备地址
static void I2C_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*使能IIC时钟 */
RCC_APB1PeriphClockCmd(GTP_I2C_CLK, ENABLE);
/*使能触摸屏使用的引脚的时钟 */
RCC_AHB1PeriphClockCmd(GTP_I2C_SCL_GPIO_CLK | GTP_I2C_SDA_GPIO_CLK|GTP_RST_GPIO_CLK|GTP_INT_GPIO_CLK, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
/* 配置I2C_SCL源*/
GPIO_PinAFConfig(GTP_I2C_SCL_GPIO_PORT,
GTP_I2C_SCL_SOURCE, GTP_I2C_SCL_AF);
/* 配置I2C_SDA 源*/
GPIO_PinAFConfig(GTP_I2C_SDA_GPIO_PORT,
GTP_I2C_SDA_SOURCE, GTP_I2C_SDA_AF);
/*配置SCL引脚 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_I2C_SCL_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GTP_I2C_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*配置SDA引脚 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_I2C_SDA_PIN;
GPIO_Init(GTP_I2C_SDA_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*!< Configure RST */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_RST_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;
GPIO_Init(GTP_RST_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*!< Configure INT */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_INT_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //设置为下拉，方便初始化
GPIO_Init(GTP_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
通过RST引脚与INT引脚确定设备地址以及配置IIC模式：最开始这INT引脚要配置为输出模式，后面要输入，实现对液晶屏的上电时序控制。
void I2C_ResetChip(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*!< Configure INT */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_INT_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //设置为下拉，方便初始化
GPIO_Init(GTP_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/*初始化GT9157,rst为高电平，int为低电平，则gt9157的设备地址被配置为0xBA*/
//这段函数中控制RST引脚由低电平改变至高电平，且期间按INT引脚一直为低电平这样的上电时序使控制芯片的I2C写地址为0xBA，读地址为0xBB，可以写为（0xBA|0x01）
/*复位为低电平，为初始化做准备*/
GPIO_ResetBits (GTP_RST_GPIO_PORT,GTP_RST_GPIO_PIN);
Delay(0x0FFFFF);
/*拉高一段时间，进行初始化*/
GPIO_SetBits (GTP_RST_GPIO_PORT,GTP_RST_GPIO_PIN);
Delay(0x0FFFFF);
/*把INT引脚设置为浮空输入模式*/
/*!< Configure INT */
//使其可以接收触控芯片输出的触摸中断信号
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_INT_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GTP_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
配置中断：
//INT引脚配置为上升沿触发
void I2C_GTP_IRQEnable(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
/*配置 INT 为浮空输入 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_INT_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GTP_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* 连接 EXTI 中断源 到 INT 引脚 */
SYSCFG_EXTILineConfig(GTP_INT_EXTI_PORTSOURCE, GTP_INT_EXTI_PINSOURCE);
/* 选择 EXTI 中断源 */
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = GTP_INT_EXTI_LINE;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
/* 配置中断优先级 */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1)
/*使能中断*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = GTP_INT_EXTI_IRQ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void SysTick_Handler(void)
{
static uint8_t timecount=0;
if(timecount>=10)
{
timecount=0;
GTP_TouchProcess();
}
TimingDelay_Decrement();
timecount++;
}
这个中断用于触摸处理。具体的函数是在gt9xx.c文件中，是触摸屏基于Linux给的一个驱动文件，函数作用用于判断现在触摸点于哪个位置。
配置I2C模式，FT9157使用的是标准7位地址模式的I2C通讯：
/* STM32 I2C 快速模式 */
#define I2C_Speed 400000
/* 这个地址只要与STM32外挂的I2C器件地址不一样即可 */
#define I2C_OWN_ADDRESS7 0x0A
static void I2C_Mode_Config(void)
{
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
/* I2C 配置 */
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; /* 高电平数据稳定，低电平数据变化 SCL 时钟线的占空比 */
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 =I2C_OWN_ADDRESS7;
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable ;
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
/* I2C的寻址模式 */
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = I2C_Speed;
/* 通信速率 */
I2C_Init(GTP_I2C, &I2C_InitStructure); /* I2C1 初始化 */
I2C_Cmd(GTP_I2C, ENABLE); /* 使能 I2C1 */
I2C_AcknowledgeConfig(GTP_I2C, ENABLE);
}
最后封装一下初始化所需要的函数：
void I2C_Touch_Init(void)
{
I2C_GPIO_Config();
I2C_Mode_Config();
I2C_ResetChip();
I2C_GTP_IRQEnable();
}
下面的函数都是移植了Linux（gt9xx.c）中的驱动函数：
在函数中有一个结构体数组，在IIC中有读写复合的方式进行通讯，上面的函数正表示了这一点，在Linux驱动中通过将写入与读取封装在一个结构体数组中，进行了这种复合方式。
//寄存器地址的长度
#define GTP_ADDR_LENGTH 2
/**
* @brief 从IIC设备中读取数据
* @param
* @arg client_addr:设备地址
* @arg buf[0~1]: 读取数据寄存器的起始地址
* @arg buf[2~len-1]: 存储读出来数据的缓冲buffer
* @arg len: GTP_ADDR_LENGTH + read bytes count（寄存器地址长度+读取的数据字节数）
* @retval i2c_msgs传输结构体的个数，2为成功，其它为失败
*/
static int32_t GTP_I2C_Read(uint8_t client_addr, uint8_t *buf, int32_t len)
{
struct i2c_msg msgs[2];
int32_t ret=-1;
int32_t retries = 0;
GTP_DEBUG_FUNC();
/*一个读数据的过程可以分为两个传输过程:
* 1. IIC 写入 要读取的寄存器地址
* 2. IIC 读取 数据
* */
msgs[0].flags = !I2C_M_RD; //写入
msgs[0].addr = client_addr; //IIC设备地址
msgs[0].len = GTP_ADDR_LENGTH; //寄存器地址为2字节(即写入两字节的数据)
msgs[0].buf = &buf[0]; //buf[0~1]存储的是要读取的寄存器地址
msgs[1].flags = I2C_M_RD; //读取
msgs[1].addr = client_addr; //IIC设备地址
msgs[1].len = len - GTP_ADDR_LENGTH; //要读取的数据长度
msgs[1].buf = &buf[GTP_ADDR_LENGTH]; //buf[GTP_ADDR_LENGTH]之后的缓冲区存储读出的数据
while(retries < 5)
{
ret = I2C_Transfer( msgs, 2); //调用IIC数据传输过程函数，有2个传输过程
if(ret == 2)break;
retries++;
}
if((retries >= 5))
{
GTP_ERROR("I2C Read: 0x%04X, %d bytes failed, errcode: %d! Process reset.", (((uint16_t)(buf[0] << 8)) | buf[1]), len-2, ret);
}
return ret;
}
//需要注意的是，其中buf的前两个字节表示寄存器地址，且len的长度为buf的整体长度
复合读过程的步骤：
复合写过程的步骤：
其中提到的通讯结构体：
/* 表示读数据 */
#define I2C_M_RD 0x0001
/*
* 存储I2C通讯的信息
* @addr： 从设备的I2C设备地址
* @flags: 控制标志
* @len： 读写数据的长度
* @buf： 存储读写数据的指针
**/
struct i2c_msg {
uint8_t addr; /*从设备的I2C设备地址 */
uint16_t flags; /*控制标志*/
uint16_t len; /*读写数据的长度*/
uint8_t *buf; /*存储读写数据的指针 */
};
-
addr：从机的IIC设备地址，通讯时无论是读方向还是写方向，给这个成员赋值为写地址即可（0xBA）。
-
flags：存储了控制标志，用于指示i2c_msg结构体要求以什么方式来传输（读or写）。在原来的Linux驱动中有很多种控制方式，在这里被赋值为I2C_M_RD表示读。
-
len：数据长度。
-
buf：存储了指向读写数据缓冲区的指针。
在读取数据时，使用以下的函数，判断结构体数组中是读取的数据包还是要接收的数据包，这样就使读取与写入都可以封装在一个函数中，牛：I2C_Transfer的主要输入参数是i2c_msg结构体的指针以及要传输多少个这样的结构体，属于Linux内部的驱动层，对外提供接口。
/**
* @brief 使用IIC进行数据传输
* @param
* @arg i2c_msg:数据传输结构体
* @arg num:数据传输结构体的个数
* @retval 正常完成的传输结构个数，若不正常，返回0xff
*/
static int I2C_Transfer( struct i2c_msg *msgs,int num)
{
int im = 0;
int ret = 0;
GTP_DEBUG_FUNC();
//将结构体一个个地传输出去
for (im = 0; ret == 0 && im != num; im++)
{
if ((msgs[im].flags&I2C_M_RD)) //根据flag判断是读数据还是写数据
{
ret = I2C_ReadBytes(msgs[im].addr, msgs[im].buf, msgs[im].len); //IIC读取数据
} else
{
ret = I2C_WriteBytes(msgs[im].addr, msgs[im].buf, msgs[im].len); //IIC写入数据
}
}
if(ret)
return ret;
return im; //正常完成的传输结构个数
}
后面的读取数据与接收数据都使用软件IIC的方式进行：
/**
* @brief 使用IIC读取数据
* @param
* @arg ClientAddr:从设备地址
* @arg pBuffer:存放由从机读取的数据的缓冲区指针
* @arg NumByteToRead:读取的数据长度
* @retval 无
*/
uint32_t I2C_ReadBytes(uint8_t ClientAddr,uint8_t* pBuffer, uint16_t NumByteToRead)
{
/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
i2c_Start();
/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
i2c_SendByte(ClientAddr | I2C_DIR_RD); /* 此处是读指令 */
/* 第3步：等待ACK */
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
while(NumByteToRead)
{
if(NumByteToRead == 1)
{
i2c_NAck(); /* 最后1个字节读完后，CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
/* 发送I2C总线停止信号 */
i2c_Stop();
}
*pBuffer = i2c_ReadByte();
/* 读指针自增 */
pBuffer++;
/*计数器自减 */
NumByteToRead--;
i2c_Ack(); /* 中间字节读完后，CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
}
/* 发送I2C总线停止信号 */
i2c_Stop();
return 0; /* 执行成功 */
cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
/* 发送I2C总线停止信号 */
i2c_Stop();
return 1;
}
/**
* @brief 使用IIC写入数据
* @param
* @arg ClientAddr:从设备地址
* @arg pBuffer:缓冲区指针
* @arg NumByteToWrite:写的字节数
* @retval 无
*/
uint32_t I2C_WriteBytes(uint8_t ClientAddr,uint8_t* pBuffer, uint8_t NumByteToWrite)
{
uint16_t m;
/* 第0步：发停止信号，启动内部写操作 */
i2c_Stop();
/* 通过检查器件应答的方式，判断内部写操作是否完成, 一般小于 10ms
CLK频率为200KHz时，查询次数为30次左右
*/
for (m = 0; m < 1000; m++)
{
/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
i2c_Start();
/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
i2c_SendByte(ClientAddr | I2C_DIR_WR); /* 此处是写指令 */
/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
if (i2c_WaitAck() == 0)
{
break;
}
}
if (m == 1000)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件写超时 */
}
while(NumByteToWrite--)
{
/* 第4步：开始写入数据 */
i2c_SendByte(*pBuffer);
/* 第5步：检查ACK */
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
}
pBuffer++; /* 地址增1 */
}
/* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */
i2c_Stop();
return 0;
cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
/* 发送I2C总线停止信号 */
i2c_Stop();
return 1;
}
上面的两个读写函数都是很纯粹的IIC读写过程，没有包含寄存器的地址，这两个函数都通过调用数据包进行传输设备地址、缓冲区指针以及数据量。
接下来是读取触控芯片的产品ID及其版本号：
由前面介绍的，寄存器是存放于0x8140这个寄存器中。
//设定使用的电容屏的IIC设备地址
#define GTP_ADDRESS 0XBA
//芯片版本号地址
#define GTP_REG_VERSION 0X8140
int32_t GTP_Read_Version(void)
{
int32_t ret = -1;
uint8_t buf[8] = {GTP_REG_VERSION >> 8, GTP_REG_VERSION & 0xff}; //寄存器地址
GTP_DEBUG_FUNC();
ret = GTP_I2C_Read(GTP_ADDRESS, buf, sizeof(buf));
if (ret < 0)
{
GTP_ERROR("GTP read version failed");
return ret;
}
if (buf[4] == '1')
{
//GT911芯片
if(buf[2] == '9' && buf[3] == '1' && buf[4] == '1')
{
GTP_INFO("IC1 Version: %c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[7], buf[6]);
touchIC = GT911;
/* 设置当前的液晶屏类型 */
cur_lcd = INCH_7;
}
//GT9157芯片
else
GTP_INFO("Unknown IC Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
}
else if (buf[4] == '5')
{
if( buf[2] == '9' && buf[3] == '1' && buf[4] == '5' && buf[5] == '7')
{
GTP_INFO("IC2 Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
touchIC = GT9157;
/* 设置当前的液晶屏类型 */
cur_lcd = INCH_5;
}
else
GTP_INFO("Unknown IC Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
}
else if (buf[4] == '8')
{
//GT5688芯片
if(buf[2] == '5' && buf[3] == '6' && buf[4] == '8' && buf[5] == '8')
{
GTP_INFO("IC3 Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
touchIC = GT5688;
/* 设置当前的液晶屏类型 */
cur_lcd = INCH_4_3;
}
else
GTP_INFO("Unknown IC Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
}
else if(buf[4] == '7')
{
//GT917S芯片
GTP_INFO("IC2 Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
if(buf[2] == '9' && buf[3] == '1' && buf[4] == '7' && buf[5] == 'S')
{
touchIC = GT917S;
/* 设置当前的液晶屏类型 */
cur_lcd = INCH_5;
}
}
else
GTP_INFO("Unknown IC Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
return ret;
}
上面那个函数定义了一个8字节的buf数组，并且向他的第0个和第1个元素写入产品ID寄存器的地址，然后调用复合函数读取数据，之后就可以读取寄存器的信息，利用下面这个宏：
#define GTP_INFO(fmt,arg...) printf("<<-GTP-INFO->> "fmt"\n",##arg)
之后向触控芯片写入参数：
我们识别出是哪一种产品id后，我们就可以往显示屏里面写入配置参数到寄存器中：
在函数中定义了一个枚举，存放了所有的产品型号：
之后在下面这个函数进行了初始化，也调用了I2C_Touch_Init初始化了STM32的IIC外设，设定触控芯片的IIC设备地址，然后调用了上面的获取触控芯片的版本号。之后将配置参数表写入到触控芯片的配置寄存器中，在传输中包含由checksum寄存器的值，需要利用其来校验数据。
int32_t GTP_Init_Panel(void)
{
int32_t ret = -1;
int32_t i = 0;
uint16_t check_sum = 0;
int32_t retry = 0;
const uint8_t* cfg_info;
uint8_t cfg_info_len ;
uint8_t* config;
uint8_t cfg_num =0 ; //需要配置的寄存器个数
//查错函数
GTP_DEBUG_FUNC();
I2C_Touch_Init();
ret = GTP_I2C_Test();
if (ret < 0)
{
GTP_ERROR("I2C communication ERROR!");
return ret;
}
//获取触摸IC的型号
GTP_Read_Version();
#if UPDATE_CONFIG
config = (uint8_t *)malloc (GTP_CONFIG_MAX_LENGTH + GTP_ADDR_LENGTH);
config[0] = GTP_REG_CONFIG_DATA >> 8;
config[1] = GTP_REG_CONFIG_DATA & 0xff;
//根据IC的型号指向不同的配置
if(touchIC == GT9157)
{
cfg_info = CTP_CFG_GT9157; //指向寄存器配置
cfg_info_len = CFG_GROUP_LEN(CTP_CFG_GT9157);//计算配置表的大小
}
else if(touchIC == GT911)
{
cfg_info = CTP_CFG_GT911;//指向寄存器配置
cfg_info_len = CFG_GROUP_LEN(CTP_CFG_GT911) ;//计算配置表的大小
}
else if(touchIC == GT5688)
{
cfg_info = CTP_CFG_GT5688; //指向寄存器配置
cfg_info_len = CFG_GROUP_LEN(CTP_CFG_GT5688);//计算配置表的大小
}
else if(touchIC == GT917S)
{
cfg_info = CTP_CFG_GT917S; //指向寄存器配置
cfg_info_len = CFG_GROUP_LEN(CTP_CFG_GT917S);//计算配置表的大小
}
memset(&config[GTP_ADDR_LENGTH], 0, GTP_CONFIG_MAX_LENGTH);
memcpy(&config[GTP_ADDR_LENGTH], cfg_info, cfg_info_len);
cfg_num = cfg_info_len;
GTP_DEBUG("cfg_info_len = %d ",cfg_info_len);
GTP_DEBUG("cfg_num = %d ",cfg_num);
GTP_DEBUG_ARRAY(config,6);
/*根据LCD的扫描方向设置分辨率*/
config[GTP_ADDR_LENGTH+1] = LCD_PIXEL_WIDTH & 0xFF;
config[GTP_ADDR_LENGTH+2] = LCD_PIXEL_WIDTH >> 8;
config[GTP_ADDR_LENGTH+3] = LCD_PIXEL_HEIGHT & 0xFF;
config[GTP_ADDR_LENGTH+4] = LCD_PIXEL_HEIGHT >> 8;
/*根据模式设置X2Y交换*/
//不交换
// config[GTP_ADDR_LENGTH+6] &= ~(X2Y_LOC);
//交换
// config[GTP_ADDR_LENGTH+6] |= (X2Y_LOC);
//计算要写入checksum寄存器的值
check_sum = 0;
/* 计算check sum校验值 */
if(touchIC == GT911 || touchIC == GT9157)
{
for (i = GTP_ADDR_LENGTH; i < cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH; i++)
{
check_sum += (config[i] & 0xFF);
}
config[ cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH] = (~(check_sum & 0xFF)) + 1; //checksum
config[ cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH+1] = 1; //refresh 配置更新标志
}
else if(touchIC == GT5688 || touchIC == GT917S)
{
for (i = GTP_ADDR_LENGTH; i < (cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH -3); i += 2)
{
check_sum += (config[i] << 8) + config[i + 1];
}
check_sum = 0 - check_sum;
GTP_DEBUG("Config checksum: 0x%04X", check_sum);
//更新checksum
config[(cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH -3)] = (check_sum >> 8) & 0xFF;
config[(cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH -2)] = check_sum & 0xFF;
config[(cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH -1)] = 0x01;
}
//写入配置信息
for (retry = 0; retry < 5; retry++)
{
ret = GTP_I2C_Write(GTP_ADDRESS, config , cfg_num + GTP_ADDR_LENGTH+2);
if (ret > 0)
{
break;
}
}
Delay(0xfffff); //延迟等待芯片更新
#if 1 //读出写入的数据，检查是否正常写入
//检验读出的数据与写入的是否相同
{
uint16_t i;
uint8_t buf[300];
buf[0] = config[0];
buf[1] =config[1]; //寄存器地址
GTP_DEBUG_FUNC();
ret = GTP_I2C_Read(GTP_ADDRESS, buf, sizeof(buf));
GTP_DEBUG("read ");
GTP_DEBUG_ARRAY(buf,cfg_num);
GTP_DEBUG("write ");
GTP_DEBUG_ARRAY(config,cfg_num);
//不对比版本号
for(i=3;i<cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH-3;i++)
{
if(config[i] != buf[i])
{
GTP_ERROR("Config fail ! i = %d ",i);
free(config);
return -1;
}
}
if(i==cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH-3)
GTP_DEBUG("Config success ! i = %d ",i);
}
#endif
free(config);
#endif
/* emXGUI示例中不使能中断 */
GTP_IRQ_Enable();
GTP_Get_Info();
return 0;
}
#define GTP_INFO(fmt,arg...) printf("<<-GTP-INFO->> "fmt"\n",##arg)
#define GTP_ERROR(fmt,arg...) printf("<<-GTP-ERROR->> "fmt"\n",##arg)
#define GTP_DEBUG(fmt,arg...) do{\
if(GTP_DEBUG_ON)\
printf("<<-GTP-DEBUG->> [%d]"fmt"\n",__LINE__, ##arg);\
}while(0)
#define GTP_DEBUG_ARRAY(array, num) do{\
int32_t i;\
uint8_t* a = array;\
if(GTP_DEBUG_ARRAY_ON)\
{\
printf("<<-GTP-DEBUG-ARRAY->>\n");\
for (i = 0; i < (num); i++)\
{\
printf("%02x ", (a)[i]);\
if ((i + 1 ) %10 == 0)\
{\
printf("\n");\
}\
}\
printf("\n");\
}\
}while(0)
#define GTP_DEBUG_FUNC() do{\
if(GTP_DEBUG_FUNC_ON)\
printf("<<-GTP-FUNC->> Func:%s@Line:%d\n",__func__,__LINE__);\
}while(0)
#define GTP_SWAP(x, y) do{\
typeof(x) z = x;\
x = y;\
y = z;\
}while (0)
INT中断服务函数
void SysTick_Handler(void)
{
static uint8_t timecount=0;
if(timecount>=10)
{
timecount=0;
//此函数的作用是读取触摸坐标
GTP_TouchProcess();
}
TimingDelay_Decrement();
timecount++;
}
void GTP_TouchProcess(void)
{
GTP_DEBUG_FUNC();
Goodix_TS_Work_Func();
}
核心在于下面这个函数：
//状态寄存器地址
#define GTP_READ_COOR_ADDR 0X814E
/**
* @brief 触屏处理函数，轮询或者在触摸中断调用
* @param 无
* @retval 无
*/
static void Goodix_TS_Work_Func(void)
{
uint8_t end_cmd[3] = {GTP_READ_COOR_ADDR >> 8, GTP_READ_COOR_ADDR & 0xFF, 0};
uint8_t point_data[2 + 1 + 8 * GTP_MAX_TOUCH + 1]={GTP_READ_COOR_ADDR >> 8, GTP_READ_COOR_ADDR & 0xFF};
uint8_t touch_num = 0;
uint8_t finger = 0;
static uint16_t pre_touch = 0;
static uint8_t pre_id[GTP_MAX_TOUCH] = {0};
uint8_t client_addr=GTP_ADDRESS;
uint8_t* coor_data = NULL;
int32_t input_x = 0;
int32_t input_y = 0;
int32_t input_w = 0;
uint8_t id = 0;
int32_t i = 0;
int32_t ret = -1;
GTP_DEBUG_FUNC();
ret = GTP_I2C_Read(client_addr, point_data, 12);//10字节寄存器加2字节地址
if (ret < 0)
{
GTP_ERROR("I2C transfer error. errno:%d\n ", ret);
return;
}
finger = point_data[GTP_ADDR_LENGTH];//状态寄存器数据
if (finger == 0x00) //没有数据，退出
{
return;
}
if((finger & 0x80) == 0)//判断buffer status位
{
goto exit_work_func;//坐标未就绪，数据无效
}
touch_num = finger & 0x0f;//坐标点数
if (touch_num > GTP_MAX_TOUCH)
{
goto exit_work_func;//大于最大支持点数，错误退出
}
if (touch_num > 1)//不止一个点
{
uint8_t buf[8 * GTP_MAX_TOUCH] = {(GTP_READ_COOR_ADDR + 10) >> 8, (GTP_READ_COOR_ADDR + 10) & 0xff};
ret = GTP_I2C_Read(client_addr, buf, 2 + 8 * (touch_num - 1));
memcpy(&point_data[12], &buf[2], 8 * (touch_num - 1)); //复制其余点数的数据到point_data
}
if (pre_touch>touch_num) //pre_touch>touch_num,表示有的点释放了
{
for (i = 0; i < pre_touch; i++) //一个点一个点处理
{
uint8_t j;
for(j=0; j<touch_num; j++)
{
coor_data = &point_data[j * 8 + 3];
id = coor_data[0] & 0x0F; //track id
if(pre_id[i] == id)
break;
if(j >= touch_num-1) //遍历当前所有id都找不到pre_id[i]，表示已释放
{
GTP_Touch_Up( pre_id[i]);
}
}
}
}
if (touch_num)
{
for (i = 0; i < touch_num; i++) //一个点一个点处理
{
coor_data = &point_data[i * 8 + 3];
id = coor_data[0] & 0x0F; //track id
pre_id[i] = id;
input_x = coor_data[1] | (coor_data[2] << 8); //x坐标
input_y = coor_data[3] | (coor_data[4] << 8); //y坐标
input_w = coor_data[5] | (coor_data[6] << 8); //size
{
GTP_Touch_Down( id, input_x, input_y, input_w);//数据处理
}
}
}
else if (pre_touch) //touch_ num=0 且pre_touch！=0
{
for(i=0;i<pre_touch;i++)
{
GTP_Touch_Up(pre_id[i]);
}
}
pre_touch = touch_num;
exit_work_func:
{
ret = GTP_I2C_Write(client_addr, end_cmd, 3);
if (ret < 0)
{
GTP_INFO("I2C write end_cmd error!");
}
}
}
这个函数内容在于，首先读取了状态寄存器，获取当前有多少个触电，然后根据触点数去读取各个点的数据，其中还有包含pre_touch的处理，保存了上一点的触点数据，利用这些数据和触电的track id号，可以确认同一条笔迹。读取后，对状态寄存器的buffer status位写0，结束读取。在这个函数中提供了两个坐标获取接口，只要在这两个接口中修改即可简单地得到了坐标信息。
触点释放和触点按下的坐标接口：
/**
* @brief 用于处理或报告触屏检测到按下
* @param
* @arg id: 触摸顺序trackID
* @arg x: 触摸的 x 坐标
* @arg y: 触摸的 y 坐标
* @arg w: 触摸的 大小
* @retval 无
*/
/*用于记录连续触摸时(长按)的上一次触摸位置，负数值表示上一次无触摸按下*/
static int16_t pre_x[GTP_MAX_TOUCH] ={-1,-1,-1,-1,-1};
static int16_t pre_y[GTP_MAX_TOUCH] ={-1,-1,-1,-1,-1};
static void GTP_Touch_Down(int32_t id,int32_t x,int32_t y,int32_t w)
{
GTP_DEBUG_FUNC();
/*取x、y初始值大于屏幕像素值*/
GTP_DEBUG("ID:%d, X:%d, Y:%d, W:%d", id, x, y, w);
/* 处理触摸按钮，用于触摸画板 */
Touch_Button_Down(x,y);
/*处理描绘轨迹，用于触摸画板 */
Draw_Trail(pre_x[id],pre_y[id],x,y,&brush);
/************************************/
/*在此处添加自己的触摸点按下时处理过程即可*/
/* (x,y) 即为最新的触摸点 *************/
/************************************/
/*prex,prey数组存储上一次触摸的位置，id为轨迹编号(多点触控时有多轨迹)*/
pre_x[id] = x; pre_y[id] =y;
}
/**
* @brief 用于处理或报告触屏释放
* @param 释放点的id号
* @retval 无
*/
static void GTP_Touch_Up( int32_t id)
{
/*处理触摸释放,用于触摸画板*/
Touch_Button_Up(pre_x[id],pre_y[id]);
/*****************************************/
/*在此处添加自己的触摸点释放时的处理过程即可*/
/* pre_x[id],pre_y[id] 即为最新的释放点 ****/
/*******************************************/
/***id为轨迹编号(多点触控时有多轨迹)********/
/*触笔释放，把pre xy 重置为负*/
pre_x[id] = -1;
pre_y[id] = -1;
GTP_DEBUG("Touch id[%2d] release!", id);
}
这两个坐标接口函数都还是在服务函数里面调用的，在实际应用中可以先把这些坐标信息存储起来，等待到系统空闲的时候再处理，就可以减轻中断服务程序的负担。
最后的主函数：
int main(void)
{
/* LED 端口初始化 */
LED_GPIO_Config();
Debug_USART_Config();
printf("\r\n野火STM3F429 触摸画板测试例程\r\n");
/* 初始化触摸屏 */
GTP_Init_Panel();
SysTick_Init();
/*初始化液晶屏*/
LCD_Init();
LCD_LayerInit();
LTDC_Cmd(ENABLE);
/*把背景层刷黑色*/
LCD_SetLayer(LCD_BACKGROUND_LAYER);
LCD_Clear(LCD_COLOR_BLACK);
/*初始化后默认使用前景层*/
LCD_SetLayer(LCD_FOREGROUND_LAYER);
/*默认设置不透明 ，该函数参数为不透明度，范围 0-0xff ，0为全透明，0xff为不透明*/
LCD_SetTransparency(0xFF);
LCD_Clear(LCD_COLOR_BLACK);
Delay(0xfff);
while(1);
}
最后关于应用层，放在另外一章吧。
这篇关于使用电容触摸屏做画板——软件IIC（二）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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