嵌入式操作系统Nucleus下触摸屏驱动的开发

Nucleus 是一款优秀的嵌入式实时操作系统（RTOS），具有抢占式和时间片轮转任务调度方式，主要用在时间苛刻的嵌入式应用当中。大约95％的Nucleus用ANSI C 写成，作为一个库加载到应用代码当中。目前手机行业有很多使用Nucleus。

1． 触摸屏控制电路的硬件结构

触摸屏控制电路主要有一下四部分组成：进行数据处理、控制功能的MCU，一个四线电阻式触摸屏和控制芯片ADS7846, 以及显示触摸点坐标的显示部分。

在这里主要对触摸屏的硬件电路和驱动设计做一个较详细的介绍

ADS7846是美国TI公司推出的一款四线制电阻式触摸屏控制器，通过机械式触摸，可以迅速得到触摸点位置信号。它是一种典型的带有连续逼近型寄存器的A/D转换器，内部自带2.5V参考电压，一个和微处理器相连的SPI接口，同时具有测量温度、触摸压力和电池电压的功能，有可编程 的8位或12位的分辨率。在2.7V电压和125kHz的转换速率下， 功耗仅为750uW，在 power down 模式下仅为0.5uW。由于这些优良的性能，在移动设备中有大量的应用。下表为控制器的主要引脚

工作原理：图2是触摸屏控制器和MCU的连接电路图。当ADS7846检测到触摸屏被按下时，它就会产生一个中断信号（PENIRQ为低电平）给MCU，MCU选中ADS7846控制器（CS为低），然后通过串行口DIN向ADS7846发送8位控制字，此后DOUT在DCLK的下降沿得到12位的输出。图3为ADS7846在每次转换为24个时钟周期下的时序图。

图2

2．Nucleus下ADS7846的驱动设计

驱动设计的目的是将触摸坐标即时的转换为显示坐标，直接在LCD屏上显示出来，然后经过输入识别软件的处理（例如汉王的识别软件），识别出输入的字符，汉字等。

2．1 当触摸屏按下时，会产生一个中断，应当为ADS7846配置一个中断。在Nucleus下，中断分两种，Low level 中断（Lisr）和High level 中断（Hisr），一般的中断服务程序在Hisr当中处理。一个较为复杂的，多任务嵌入式系统当中，中断服务程序（优先级比普通任务的优先级高）不能占用太多的时间，否则可能会导致其他任务不能及时得到响应。例如在触摸屏中断服务程序的处理，在较坏的情况下，触摸屏可能一直被按下去，其Hisr就会占用很多的资源，导致别的任务（例如一个手机应用当中，可能导致接受电话的任务不能处理，而这是不能让人接受的，不能想象当你写短信时不能接受电话的情况，）所以当中断服务程序需要占用CPU较多的处理时间时，一般要在另外激活一个任务，由任务调度机制来处理和系统中其他任务的关系，它的流程图如图四所示，实践证明，这种处理方法是较好的处理方法。