【经验】解析华芯微特MCU SWM32S基于触摸芯片GT9157的驱动实现过程

本文华芯微特将为大家介绍SWM32S基于5寸800*480分辨率液晶屏+GT9157触摸芯片的驱动实现过程。

硬件

MCU：SWM32SRET6

TFT-LCD：5.0寸800*480电容屏

触摸芯片：GT9157

MCU

SWM32S内嵌ARM Cortex-M4控制器，片上包含精度为1%以内的20MHz/40MHz时钟，可通过PLL倍频到120MHz时钟，提供多种内置FLASH/SRAM大小可供选择，支持ISP（在系统编程）操作及IAP（在应用编程）。

外设串行总线包括 1个CAN接口，多个UART接口、 SPI通信接口（支持主/从选择）及I2C接口（支持主/从选择）。此外还包括 1个32位看门狗定时器， 6组32位通用定时器， 1组32位专用脉冲宽度测量定时器，12通道16位的PWM发生器， 2个8通道12位、1MSPS的逐次逼近型ADC模块， 1个SDIO接口模块，TFT-LCD液晶驱动模块以及RTC实时时钟、SRAMC、SDRAMC、NORFLC接口控制模块，同时提供欠压检测及低电压复位功能。

触摸芯片

GT9157拥有26个驱动通道和14个感应通道，以满足更高的touch精度要求。同时支持最先进的短距离传输功能HotKnot。GT9157可同时识别5个触摸点位的实时准确位置，移动轨迹及触摸面积。并可根据主控需要，读取相应点数的触摸信息，其内部结构如上图所示。

GT9157触控芯片有两个备选的I2C通讯地址,这是由芯片的上电时序决定,如图所示。上电时序有Reset引脚和INT引脚生成，若Reset引脚从低电电平转变到高电平期间，INT引脚为高电平的时候，触控芯片使用的I2C设备地址为0x28/0x29（8位写、读地址），7位地址为0x14；若Reset引脚从低电电平转变到高电平期间，INT引脚一直为低电平，则触控芯片使用的I2C设备地址为0xBA/0xBB（8位写、读地址），7位地址为0x5D。

代码

红色框内文件相对重要并解读

（ 1） bsp_I2C_GT9XX.c 文件的解读

#include "bsp_I2C_GT9XX.h"

#include "string.h" 

#include "bsp_SysTick.h"

#include

void I2C_Mst_Init(void)

{

 I2C_InitStructure I2C_initStruct;

 PORT_Init(PORTA, PIN4, FUNMUX0_I2C0_SCL, 1); // GPIOA.4配置为I2C0 SCL引脚

 PORT_Init(PORTA, PIN5, FUNMUX1_I2C0_SDA, 1); // GPIOA.5配置为I2C0 SDA引脚

 I2C_initStruct.Master = 1;

 I2C_initStruct.Addr7b = 1;

 I2C_initStruct.MstClk = 400000;

 I2C_initStruct.MstIEn = 0;

 I2C_Init(I2C0, &I2C_initStruct);

 I2C_Open(I2C0);

}

void bsp_GT9XX_InitRst(void)

{

 // 第一阶段设置端口，并拉低两个端口

 GPIO_Init(GPIO_PORT_GT_RST, GPIO_PIN_GT_RST, 1, 0, 0);    // 复位脚 输出

 GPIO_Init(GPIO_PORT_GT_INT, GPIO_PIN_GT_INT, 1, 0, 0);    // 中断脚 

 GPIO_ClrBit(GPIOC, PIN3);

 GPIO_ClrBit(GPIOC, PIN2);      // 拉低两个端口的电平，准备复位

 rt_thread_delay(10);

 // 第二阶段复位芯片

 GPIO_SetBit(GPIOC, PIN3);      // 拉高开始复位芯片

 rt_thread_delay(10);

 // 第三阶段设置中断引脚为 中断功能

 GPIO_Init(GPIOC, PIN2, 0, 0, 0);

 EXTI_Init(GPIOC, PIN2, EXTI_RISE_EDGE);   // 上升沿触发中断

 I2C_Mst_Init();         // 硬件IIC端口初始化

 rt_thread_delay(10); 

}

void GT9XX_IRQEnable(void)

{

 NVIC_EnableIRQ(GPIOC2_IRQn);     // 使能GPIOC.2端口中断

 EXTI_Open(GPIOC, PIN2);       // 打开外部中断  

}

void GT9XX_IRQDisable(void)

{

 NVIC_DisableIRQ(GPIOC2_IRQn);     // 禁止GPIOC.2端口中断

 EXTI_Close(GPIOC, PIN2);      // 关闭外部中断 

 GPIO_Init(GPIOC, PIN2, 1, 0, 1);    // 回到普通输出端口

 GPIO_ClrBit(GPIOC, PIN2);

}

/********************************************************************************************************************** 

* 函数名称: bsp_WrNumByte()

* 功能说明: IIC写Num个字节 

* 输    入: reg 寄存器地址,*p数据，WrByteNum写入的数据个数

* 输    出: 0,正常     其他,失败

* 注意事项: 

**********************************************************************************************************************/

uint8_t bsp_GT9XX_WrReg(uint8_t IdAddr,uint8_t *p,uint8_t WrByteNum)

{

    I2C0->MSTDAT = IdAddr | 0;       // 发送器件地址+写命令

 I2C0->MSTCMD = (1 << I2C_MSTCMD_STA_Pos) |  

       (1 << I2C_MSTCMD_WR_Pos);  // 发送起始位和从机地址

 while(I2C0->MSTCMD & I2C_MSTCMD

以上程序是我们为移植“ bsp_GT9XX.c”文件做的基本驱动，接下来详细分析一下，这部分源码具体实现了什么功能。

I2C_Mst_Init()函数中，华芯微特首先声明了一个结构体，接着将GPIOA.4和GPIOA.5进行了特殊功能管脚的分配，设置为I2C接口。接着是给结构体赋值， 他们的意义分别是设置为主机模式；地址为7位接口；I2C通信时钟频率设为400HHz；不使能中断模式，接着是调用库函数进行给寄存器赋值；最后打开I2C接口。接下来bsp_GT9XX_InitRst()函数为初始化，主要是设置端口，并将GT9157的设备I2C地址设置为0xBA，这个设置过程参加上面的时序；接着将GPIOC.2设置为中断，上升沿触发。函数GT9XX_IRQEnable()和GT9XX_IRQDisable()，顾名思义，就是使能中断和失能中断，这个好理解最后就是两个读写GT9157寄存器的函数，这两个函数，需要读者先理解 I2C 通信的基本协议，之后安装基本协议，一句、一句的理解，这里需要注意的是

I2C0->MSTCMD = (1 << I2C_MSTCMD_RD_Pos)  |

   (1 << I2C_MSTCMD_ACK_Pos) |

   (1 << I2C_MSTCMD_STO_Pos);

这三行程序，当我们在跑该程序的时候， 一般是先写寄存器，再读数，而此时如果没有这三行程序，会把下一次的读数据和写寄存器混淆，导致GT9157芯片不认识此协议。当我们加了之后，就有结束，有开始，继而芯片能够识别此协议。

现象

复位初始化后串口打印，可以看到x轴800 ，y轴480

进行一个点的触摸 ID:0 定位是(257，237) 宽度62

进行两个点的触摸 可以看到ID0  ID1

进行五个点的触摸 可以看到ID0  ID1  ID2  ID3  ID4

附录：

主程序代码：

#include "bsp_uart.h"

#include "rtthread.h"

#include "ugui.h"

#include "bsp_gt9xx.h"

extern void GTP_TouchProcess(void);

UG_GUI gui;

uint32_t LCD_Buffer[800*480 * 2 / 4] __attribute__((at(SDRAMM_BASE))) = {0};

void _HW_DrawPoint(UG_S16 x, UG_S16 y, UG_COLOR c)

{

LCD_Buffer[y*400 + x/2] &= ~(0xFFFF << ((x%2) == 0 ? 0 : 16));

LCD_Buffer[y*400 + x/2] |=  (c      << ((x%2) == 0 ? 0 : 16));

}

ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)       // 以字对齐（4字节）

static rt_uint8_t rt_Test_thread_stack[1024]; // 线程栈

// 线程Test

static void Test_thread_entry(void* parameter)

{

printf("\r RGB工程初始化OK ...... \r\n");

LCD->SRCADDR = (uint32_t)LCD_Buffer;

LCD_Start(LCD);

UG_Init(&gui,(void(*)(UG_S16,UG_S16,UG_COLOR))_HW_DrawPoint,800,480);

GTP_Init_Panel();

while(1)

{

}

}

int main(void)

{

static struct rt_thread Test_thread;   // 线程控制块  

printf("SWM320 \r\n");  

    // 创建静态线程

    rt_thread_init(&Test_thread,                  // 线程控制块

                   "Test",                        // 线程名字，在shell里面可以看到

                   Test_thread_entry,             // 线程入口函数

                   RT_NULL,                      // 线程入口函数参数

                   &rt_Test_thread_stack[0],      // 线程栈起始地址

                   sizeof(rt_Test_thread_stack),   // 线程栈大小

                   5,           // 线程的优先级

                   20);                          // 线程时间片

    rt_thread_startup(&Test_thread);              // 启动线程

}

void LCD_Handler(void)

{

LCD_INTClr(LCD);

LCD_Start(LCD);

}

void GPIOC2_Handler(void)

{

EXTI_Clear(GPIOC, PIN2);     // 清楚中断标志位

GTP_TouchProcess();    

}