SPI 是一种同步串行外设接口，它可以使 MCU 与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI 有三个寄存器分别为：控制寄存器 SPCR，状态寄存器 SPSR，数据寄存器 SPDR。外围设置 FLASHRAM、网络控制器、LCD 显示驱动器、A/D转换器和 MCU 等。SPI 总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用 4 条线：串行时钟线（SCLK）、主机输入/从机输出数据线MI SO、主机输出/从机输入数据线 MOSI 和低电平有效的从机选择线 SS( 有的 SPI接口芯片带有中断信号线 INT、有的 SPI 接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI) 。SPI 接口主要应用在 EEPROM,FLASH,实时时钟,A /D 转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI 接口是在 CPU 和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后,为全双工通信,数据传输速度总体来说比 I C 总线要快,速度可达到几 Mbps。
2.3显示电路的设计 2.3.1LCD 的选择
本设计采用 TFT-LCD 模式、24 位显示的 AT070TN92 液晶屏。AT070TN92 是AT070TN83 之后又推出的一款群创 7 寸液晶屏，性能更加优越，显示更清晰。其主要
参数如下表 2.1 所示：
2.3.2LCD 接口控制器的设计
LCD 控制系统由 CPU、LCD 控制器和 LCD 显示屏组成，而 LCD 的显示和驱动主要由 LCD 控制器提供。本设计采用 SSD1963QL9 系列芯片(SSD1963QL9 引脚图见附页)
2.3.3电压调节电路
由于 LCD 液晶显示屏需要不同电压，所以供电情况也不相同，背光灯电源 9.3V、数字电路电源 3.3V、通用电源 5V、门极电压 16V 和-7V、模拟电路电源 10.4V 以及复位电路 3.3V。因此，需要设计电压调节电路来完成电源电压的分配工作，实现整个控制系统的稳定。在电压调节电路中，采用低压差电压调节器 LM1117 以及低压差线性稳压器SG2001-1.2具有低能量、低噪声、低功耗等一系列特点。升降压转换器采用TPS61040 系列其芯片及接口如图 2.3 所示：
图2.3电压调节电路
2.4触摸屏的选择及接口电路的设计
2.4.1触摸屏的选择
本次设计触摸屏选用基本的四线电阻式触摸屏。电阻式触摸屏有很多特点：高解析度，高速传输反应；表面硬度处理，减少擦伤、刮伤及防化学处理；具有光面及雾面处理。一次
校正稳定性高，永不漂移。更重要的是四线电阻式触摸屏是几种触摸屏类型中最基本的一个，他性能优越、结构简单且价格低廉，适合学生做基础研究。
2.4.2触摸屏接口芯片的选择
触摸屏主要由触摸屏接口控制芯片来驱动。本设计选择Burr -Brown公司的控制芯片ADS7843。ADS7843是一个内置12位模数转换、低导通电阻模拟开关的串行接口芯片。供电电压2.7~5 V，参考电压VREF为1 V~+VCC，转换电压的输入范围为0~ VREF最高转换速率为125 kHz。ADS7843具有两个辅助输入:IN3、IN4,可设置为8位或12位模式。该电路的基准电压确定了转换器的输入范围. 输出数据中每个数字位代表的模拟电压等于基准电压除以4096. 平均基准输入电流由ADS7843的转换率来确定.ADS7843的引脚配置如图2.4所示，引脚说明如下表2.2所示：
图2.4ADS7843的引脚配置
2.4.3接口电路的设计
触摸屏控制器接口电路包括触摸屏和所示：ADS7843控制芯片，具体接口电路如下图 2.5所示：
图2.5ADS7843的硬件接口电路
2.5通讯接口电路设计 2.5.1RS-232C通信接口设计
1.RS-232 串行通信接口芯片：RS-232C 是一种统一的串行通信总线标准，是数据通信设备和数据终端设备间传输串行数据的接口总线。其最大传输距离为 15m，最高传输速率约为 20kbps，信号的逻辑 0 电平为+3～+15V,逻辑 1 电平为-3～-15V。RS-232C 的功能特性定义了 25 芯标准连接器中的 20 根信号线，其中 2 条地线、4 条数据线、11 条控制线、3 条定时信号线，剩下的 5 根线作备用或未定义。
2.专用芯片 MAX232：MAX232 芯片专门为电脑的 RS-232 标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v 单电源供电。由于 TTL 电平和 RS232 电平互不兼容，所以两者接口时，必须进行电平转换，MAX232 芯片可以完成电平转换这一工作，它由内部电压变换器产生正负 10V。其引脚排列以及与 RS- 232 接口电路如图 2.6 所示：
第3章 软件设计
3.1总体设计
触摸屏模块的软件部分总体设计思想为：当触摸屏收到挤压或点击时，ADS7843通过中断请求通知 ARM 有触摸发生，此时引脚输出为低电平，从而向 ARM 提出终端请求，进入中断服务程序，关掉外部中断，可以避免多个触摸点发生冲突。通过判断终端输入口电平的变化消除抖动后，通过电压的切换，分别导通 Y 电极对、X 电极对，分别采集 Y、X 那几对的模拟量，经过 A/D 转换，将转换后的值与事先设定的按键边界进行比较，若在按键范围内，则切换到相应触点程序，否则开中断并返回到主程序继续等待外部触摸中断，主程序流程图如图 3.1 所示。软件部分设计总体上分几部分：第一是触摸屏控制器 ADS7843 驱动程序设计；第二是触摸屏主驱动程序和校准程序设计，第三是 LCD 屏的驱动程序设计。