基于S3C44BOX人机交互界面LCD触摸屏系统设计介绍

业设备提供一个可视化的人机界面。来自PC机的定制好的界面信息存储在ARM的FLASH存储器内。在应用当中，当微处理器接收到触摸屏按键信息时，对工业设备进行控制。同时微处理器也对LCD进行界面的刷新，这样以完成人机交互。

2 系统硬件设计系统硬件电路原理如图2所示。其中S3C4480X为CPU内核，320x240点阵LCD触摸屏为主要的输入输出设备。图2 系统硬件电路原理图2．1 LCD触摸屏模块OCMJ15x20D介绍本系统显示部分采用的是OCMJ15x20D （320x240点阵）D系列中文液晶湿示模块，其中OCMJ表示奥可拉中文集成模块。这是一个中英文文字与绘图模式的点阵液晶屁示模块，内建512KByte的ROM字形码，可以显示中文字型、数字符号、英日欧文等字母，并且内建双图层（Two Page）的显爪内存。在文字模式中，可接收标准中文文字内码直接显示中文，而不需要进入绘图模式以绘图方式描绘中文，提升液晶显示中文之效率。
       该模块整合了多项的实用界面，包含内建的10-Bit ADC．提供触控屏接口。OCMJ15X20D（V3.2）的触摸屏是用FM7843控制的，该控制器已集成在模块上，模块已留出FM7843的控制线供客户使用（OCMJ15X20D上的J5脚），可直接使用3V供电而不需外根据ARM的LCD触摸屏系统设计策略。

随着嵌入式系统技术的飞速发展，工业设备产品也越来越现代化，普遍要求可视化 *** 作。LCD触摸屏低耗能．散热小，成本低，纤薄轻巧，外形尺寸小，安装容易。使用LCD触摸屏作为工业设备的输入输出设备既能达到可视化的要求，方便现场 *** 作，又能降低产品的成本。而在产品的整体设计过程中，人机交互界面的设计往往占据着很大一部分工作，这样，不但极大地增加了产品的开发成本瓶且延长了产品的上市周期。本文设计的基于S3C44BOX的人机交互界面是一种可定制、简单易用、性能优良的通用型人机交互界面，能很好地解决上述问题。

1 系统结构

系统主要包括三个部分，分别为PC机、S3C4480X微处理器和LCD触摸屏模块。系统结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图

本系统为基于S3C44BOX的工业设备提供交互接口，通过该系统可以给工业设备提供一个可视化的人机界面。来自PC机的定制好的界面信息存储在ARM的FLASH存储器内。在应用当中，当微处理器接收到触摸屏按键信息时，对工业设备进行控制。同时微处理器也对LCD进行界面的刷新，这样以完成人机交互。

2 系统硬件设计

系统硬件电路原理如图2所示。其中S3C4480X为CPU内核，320x240点阵LCD触摸屏为主要的输入输出设备。

图2 系统硬件电路原理图

2．1 LCD触摸屏模块OCMJ15x20D介绍

本系统显示部分采用的是OCMJ15x20D （320x240点阵）D系列中文液晶湿示模块，其中OCMJ表示奥可拉中文集成模块。这是一个中英文文字与绘图模式的点阵液晶屁示模块，内建512KByte的ROM字形码，可以显示中文字型、数字符号、英日欧文等字母，并且内建双图层（Two Page）的显爪内存。在文字模式中，可接收标准中文文字内码直接显示中文，而不需要进入绘图模式以绘图方式描绘中文，提升液晶显示中文之效率。该模块整合了多项的实用界面，包含内建的10-Bit ADC．提供触控屏接口。OCMJ15X20D（V3.2）的触摸屏是用FM7843控制的，该控制器已集成在模块上，模块已留出FM7843的控制线供客户使用（OCMJ15X20D上的J5脚），可直接使用3V供电而不需外接负电压。

模块FM7843是四线电阻式触摸屏输入控制芯片。它是一款具有同步串行接口的12位采样模数转换器。在125kHz吞吐速率和2.7V电压下的功耗为750μW．而在关闭模式下的功耗仅为0．5μW。它具有低功耗和高速等特性，因此被广泛应用。引脚X+、Y+、X-、Y-是转换器模拟输入端，DCLK是外部时钟输入；CS是片选端：DIN是串行输入，其控制数据通过该引脚输入；DOUT是串行数据输出．用于输出转换后的触摸位置数据。最大数为二进制的4095；IN3、IN4是辅助输入；PENIRQ是PEN中断引脚。其中，S3C44BOX共使用6条与FM7843接口相连。

2．2 系统的工作原理

OCMJ15x20D模块内置LCD控制器，并将触摸屏安装在LCD液品屏上，设计相应的控制电路对LCD和触摸屏控制。当用户 *** 作触摸屏时，模块FM7843控制芯片对触摸点进行检测，并把检测到的信息送出转换为相应的坐标，以供S3C44BOX处理器读取。

3 系统软件设计及实现

3．1 系统软件介绍

3.2 程序设计

3.2.1 界面的定制与显示

界面的定制足通过建立网络链表的方式实现的。构建好链表网络后就进入应用程序阶段，即系统进入正常运行状态。通过系统中设定当前屏指针、当前项指针及已构建的链表网络等来实现人机交互界面的 *** 作。

同一屏幕的项构成双向循环链表、链接屏幕构成单向循环链表。实现方法：先以屏为单位建立每屏的横向双向循环链表； 再遍历各屏的双向链表，为各屏的项建立链接关系，进而构成一个链表网络。通过遍历当前屏幕的横向双向循环链表来逐一显示屏幕的项。其巾对各类项的处理如下：①当屏幕项是文本时，直接读取并显示。②当屏幕项为整型、浮点时．通过向控制系统索取其值并显示。③当屏幕项为枚举时，通过向控制系统索取其值，再按值读取对应的字符串并显示。

3．2．2 触摸屏信息的处理

触摸屏按键分为数字键、换屏键、确认键和选择键。数字键用于键入所按的数字。换屏键用于切换屏幕内容，进入所选中项的链接屏幕，若当前屏幕没有选中项，则进入首项链接的屏幕。选择键主要是使下拉菜单的内容显示到屏幕上来。确认键是用于选择下拉菜单内容。

3．2．3 主函数及初始化

该软件系统主函数采用的是等待触摸键值的死循环结构。

4 结语

本文充分利用OCMJ15x20D以及S3C44BOX内置资源，设计了ARM处理器控制LCD触摸屏的软硬件系统，该系统具有可定制特性。它不仅仅能够方便用户的对机床的 *** 作，而且也使得开发人员对界面的修改即对产品的升级变得简单、快捷。此设计为人机交互系统提供了一种实际的解决方案，也可应用到其他嵌入式系统开发中。

创新点：

1、充分利用S3Cd4BOX的强大功能以及OCMJ15x20D内置LCD驱动器资源，完成了LCD触摸屏的驱动，设计了S3C44BOX控制彩色显示屏及四线电阻式触摸屏组成的人机交互界面控制系统。

2、 *** 作界面的可定制性使得该软件系统广泛用于同类产品设计中，同时也方便开发人员对产品进行升级。大大缩短二次软件开发的周期。