线制触摸屏控制器ADS7846特性

　　ADS7846是美国BB公司推出的新一代4线制触摸屏控制器，他由低导通电阻模拟开关，具有采样／保持功能的逐次逼近型ADC、异步串行数据接口、温度传感器等组成。ADC是ADS7846的核心，其转换速率可达125 kHz，分辨率可编程为8位或12位。该器件不仅具有X，Y坐标测量功能，还具有电池电压、芯片温度、触摸压力和外模拟量4种测量功能，其工作方式可由控制字决定，片内的6选1模拟多路开关可根据微控制器送来的命令字选择6个电压量之一（X+，Y+，Y-，VBAT，TEMP，AUX-IN），并将其送入 A／D转换器转换，然后再通过SPI接口将转换值送入微控制器。ADS7846还集成有触摸识别电路，当检测到有触摸时，该电路会在引脚输出一个低电平信号，向微控制器提出测量触点坐标的中断请求。该芯片采用单电源供电，工作电压为2.2～5.25 V，且内部自带+2.5 V的参考电压。

　　2 引脚功能

　　ADS7846的引脚排列如图3所示，引脚功能见表1

　　3 控制字

　　ADS7846的控制功能主要是实现触摸屏电极电压的切换及触摸点位置信号的A／D转换。ADS7846的控制字如下：

　　S：数据传输起始标志位。为1表示一个新的控制字节到来；为0则忽略DIN引脚上数据。

　　A2A1A0：通道选择位。用于控制通道选择器的输入，触摸信号驱动开关及ADC的参考输入电压。当A2A1A0=001时，采集Y坐标信号；当A2A1A0=101时，采集X坐标信号。

　　MODE：用来选择A／D转换的精度。为1选择8位精度；为0选择12位精度。

　　用来选择参考电压的输入模式。1为参考电压非差动输入模式；O为参考电压差动输入模式。

　　PDl，PD0：低功率模式选择位。若为11，器件总处于供电状态；若为OO，器件在两次变换之间处于低功率模式。

　　4 转换时序

　　ADS7846的转换时序如图4所示。一次完整的电极电压切换和A／D转换，需要ADS7846和微处理器进行3次串行数据传送，每次传送需要8个时钟周期。

　　第一次传送由微处理器向ADS7846发送控制字，接下来的两次传送是微处理器从ADS7846读取转换结果（最后4位自动补O）。由于串口支持双向同时进行传送，并且在一次读数与下一次发控制字之间可以重叠，所以转换速率可以提高到每次16个时钟周期。

　　5 触摸坐标计算

　　由于四线电阻触摸屏中，Y方向位置电压从下向上逐渐增加，X方向位置电压从右向左逐渐增加，因此Y，X位置电压对应的坐标原点在触摸屏的右下角。为了获得工程上使用的X，Y坐标值（即将坐标原点移为左下角），应将X位置电压转换值求补。另外，X，Y位置电压转换值还必须与显示屏幕的点阵（采用的液晶为 240×160点阵）相对应。因此校正后的X，Y坐标计算公式为：