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使用电容触摸屏时发现硬件IIC会使电容触摸屏卡死,经过调试发现软件IIC更加好用,那么下面就了解一下软件IIC叭。
通讯的起始和停止信号
有效数据
响应信号
具体参考博客:STM32F429入门(二十):IIC通讯协议(硬件)_Alkaid2000的博客-CSDN博客_stm32 硬件iic
对于SCL与SDA两条线,我们可以使用gpio输出的方式进行控制:
(1)模拟起始信号:SCL为高电平、SDA由高电平变为低电平
- //先定义引脚的高低电平
- #define IIC_SDA_1 GPIO_SetBits(EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SDA_PIN)
- #define IIC_SDA_0 GPIO_ResetBits(EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SDA_PIN)
-
- #define IIC_SCL_1 GPIO_SetBits(EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SCL_PIN)
- #define IIC_SCL_0 GPIO_ResetBits(EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SCL_PIN)
-
- //由于是在IIC读写EEPROM那边改的,所以引脚的宏并没有改
那么就模拟起始信号写 一个引脚电平的变换:
- static void IIC_Start(void)
- {
- IIC_SDA_1; //保持高电平
- IIC_SCL_1;
-
- IIC_Delay(); //延迟
-
- IIC_SDA_0; //SDA低电平,起始信号
- IIC_Delay();
-
- IIC_SCL_0; //SCL低电平,开始工作
- IIC_Delay();
-
- }
其中的延时函数:
- void IIC_Delay(void)
- {
- uint8_t i ;
- for(i=0;i<50;i++);
- }
(2)模拟停止信号:SCL为高电平,SDA由低电平变为高电平。
- static void IIC_Stop(void)
- {
- IIC_SDA_0;
- IIC_SCL_1;
-
- IIC_Delay();
-
- IIC_SDA_1;
- IIC_Delay();
-
- IIC_SCL_1;
- IIC_Delay();
-
- }
(3)数据有效时读取数据:SCL高电平、读取SDA数据
每次采样一个字节一共八位,当SCL高电平时,SDA为高电平时数据有效。
- //定义一个读取引脚的宏
- #define IIC_READ_SDA() GPIO_ReadInputDataBit(EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PORT,EEPROM_I2C_SDA_PIN)
读取数据函数:
- static uint8_t IIC_ReadByte(void)
- {
- uint8_t i;
- uint8_t value = 0;
-
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- //要将高位的数据往左移
- value <<= 1 ;
-
- IIC_SCL_1;
- IIC_Delay();
-
- if(IIC_READ_SDA()) //SDA为高电平时数据有效
- {
- value++;
- }
- else
- {
-
- }
-
- //读取一个字节后要变为低电平
- IIC_SCL_0;
- IIC_Delay();
-
- }
-
- return value;
- }

(4)发送一个数据:收发的电平信号与读取一样。
- static void IIC_SendByte(uint8_t data)
- {
- uint8_t i;
-
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- //每一次先发高位数据
- if(data &0x80)
- {
- IIC_SDA_1;
- }
- else
- {
- IIC_SDA_0;
- }
- IIC_Delay();
-
- //拉高一段时间
- IIC_SCL_1;
- IIC_Delay();
- //再拉低
- IIC_SCL_0;
- IIC_Delay();
- //将数据左移使其置为高位
- data <<= 1 ;
-
- //释放总线
- if(i==7)
- {
- //相当于产生一个停止信号
- IIC_SDA_1;
- }
-
- }
-
- }

(5)发送非应答/应答信号:当SCL处于一个高电平的时钟里面,等待响应,当SDA表现为高电平时,表现为非应答信号。
- static void IIC_NACK(void)
- {
- IIC_SDA_1;
- IIC_Delay();
-
- IIC_SCL_1;
- IIC_Delay();
- IIC_SCL_0;
-
- IIC_Delay();
-
- }
当SCL处于一个高电平的时钟里面,等待响应,当SDA表现为低电平时,表现为应答信号。
- static void IIC_ACK(void)
- {
- IIC_SDA_0;
- IIC_Delay();
-
- IIC_SCL_1;
- IIC_Delay();
- IIC_SCL_0;
-
- IIC_Delay();
-
- //释放总线
- IIC_SDA_1;
- }
(6)等待应答信号
- static uint8_t IIC_Wait_ACK(void)
- {
- uint8_t ack_value;
- //释放控制权
- IIC_SDA_1;
- IIC_Delay();
- //拉高进行读取
- IIC_SCL_1;
- IIC_Delay();
- //判断应答还是非应答
- if(IIC_READ_SDA())
- ack_value = 1;
- else
- ack_value = 0;
-
- IIC_SCL_0;
- IIC_Delay();
-
- return ack_value;
- }

接下来使用软件IIC控制液晶屏:
一、初始化引脚
对所有要使用的引脚进行初始化:
- /*设定使用的电容屏 IIC 设备地址*/
- #define GTP_ADDRESS 0xBA
-
- #define I2CT_FLAG_TIMEOUT ((uint32_t)0x1000)
- #define I2CT_LONG_TIMEOUT ((uint32_t)(10 * I2CT_FLAG_TIMEOUT))
-
- /*I2C 引脚*/
- #define GTP_I2C I2C2
- #define GTP_I2C_CLK RCC_APB1Periph_I2C2
- #define GTP_I2C_CLK_INIT RCC_APB1PeriphClockCmd
-
- #define GTP_I2C_SCL_PIN GPIO_Pin_4
- #define GTP_I2C_SCL_GPIO_PORT GPIOH
- #define GTP_I2C_SCL_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOH
- #define GTP_I2C_SCL_SOURCE GPIO_PinSource4
- #define GTP_I2C_SCL_AF GPIO_AF_I2C2
-
- #define GTP_I2C_SDA_PIN GPIO_Pin_5
- #define GTP_I2C_SDA_GPIO_PORT GPIOH
- #define GTP_I2C_SDA_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOH
- #define GTP_I2C_SDA_SOURCE GPIO_PinSource5
- #define GTP_I2C_SDA_AF GPIO_AF_I2C2
-
- /*复位引脚*/
- #define GTP_RST_GPIO_PORT GPIOI
- #define GTP_RST_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOI
- #define GTP_RST_GPIO_PIN GPIO_Pin_8
- /*中断引脚*/
- #define GTP_INT_GPIO_PORT GPIOD
- #define GTP_INT_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOD
- #define GTP_INT_GPIO_PIN GPIO_Pin_13
- #define GTP_INT_EXTI_PORTSOURCE EXTI_PortSourceGPIOD
- #define GTP_INT_EXTI_PINSOURCE EXTI_PinSource13
- #define GTP_INT_EXTI_LINE EXTI_Line13
- #define GTP_INT_EXTI_IRQ EXTI15_10_IRQn
- /*中断服务函数*/
- #define GTP_IRQHandler EXTI15_10_IRQHandler
-
- //初始化触摸屏使用的I2C信号线,并且把RET与INT引脚也初始化为下拉推挽输出模式,以便刚上电的时候输出上电时序,设置触摸屏的I2C设备地址
- static void I2C_GPIO_Config(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
-
- /*使能IIC时钟 */
- RCC_APB1PeriphClockCmd(GTP_I2C_CLK, ENABLE);
-
- /*使能触摸屏使用的引脚的时钟 */
- RCC_AHB1PeriphClockCmd(GTP_I2C_SCL_GPIO_CLK | GTP_I2C_SDA_GPIO_CLK|GTP_RST_GPIO_CLK|GTP_INT_GPIO_CLK, ENABLE);
-
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
-
- /* 配置I2C_SCL源*/
- GPIO_PinAFConfig(GTP_I2C_SCL_GPIO_PORT,
- GTP_I2C_SCL_SOURCE, GTP_I2C_SCL_AF);
- /* 配置I2C_SDA 源*/
- GPIO_PinAFConfig(GTP_I2C_SDA_GPIO_PORT,
- GTP_I2C_SDA_SOURCE, GTP_I2C_SDA_AF);
-
- /*配置SCL引脚 */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_I2C_SCL_PIN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
- GPIO_Init(GTP_I2C_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
-
- /*配置SDA引脚 */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_I2C_SDA_PIN;
- GPIO_Init(GTP_I2C_SDA_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
-
- /*!< Configure RST */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_RST_GPIO_PIN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;
- GPIO_Init(GTP_RST_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
-
- /*!< Configure INT */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_INT_GPIO_PIN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //设置为下拉,方便初始化
- GPIO_Init(GTP_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

通过RST引脚与INT引脚确定设备地址以及配置IIC模式:最开始这INT引脚要配置为输出模式,后面要输入,实现对液晶屏的上电时序控制。
- void I2C_ResetChip(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
-
- /*!< Configure INT */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_INT_GPIO_PIN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //设置为下拉,方便初始化
- GPIO_Init(GTP_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
-
- /*初始化GT9157,rst为高电平,int为低电平,则gt9157的设备地址被配置为0xBA*/
- //这段函数中控制RST引脚由低电平改变至高电平,且期间按INT引脚一直为低电平这样的上电时序使控制芯片的I2C写地址为0xBA,读地址为0xBB,可以写为(0xBA|0x01)
- /*复位为低电平,为初始化做准备*/
- GPIO_ResetBits (GTP_RST_GPIO_PORT,GTP_RST_GPIO_PIN);
- Delay(0x0FFFFF);
-
- /*拉高一段时间,进行初始化*/
- GPIO_SetBits (GTP_RST_GPIO_PORT,GTP_RST_GPIO_PIN);
- Delay(0x0FFFFF);
-
- /*把INT引脚设置为浮空输入模式*/
- /*!< Configure INT */
- //使其可以接收触控芯片输出的触摸中断信号
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_INT_GPIO_PIN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
- GPIO_Init(GTP_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
- }

配置中断:
- //INT引脚配置为上升沿触发
- void I2C_GTP_IRQEnable(void)
- {
- EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
- NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
- /*配置 INT 为浮空输入 */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GTP_INT_GPIO_PIN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
- GPIO_Init(GTP_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
-
- /* 连接 EXTI 中断源 到 INT 引脚 */
- SYSCFG_EXTILineConfig(GTP_INT_EXTI_PORTSOURCE, GTP_INT_EXTI_PINSOURCE);
-
- /* 选择 EXTI 中断源 */
- EXTI_InitStructure.EXTI_Line = GTP_INT_EXTI_LINE;
- EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
- EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
- EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
- EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
-
- /* 配置中断优先级 */
- NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1)
- /*使能中断*/
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = GTP_INT_EXTI_IRQ;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
- }

- void SysTick_Handler(void)
- {
-
- static uint8_t timecount=0;
- if(timecount>=10)
- {
- timecount=0;
- GTP_TouchProcess();
- }
- TimingDelay_Decrement();
- timecount++;
- }
这个中断用于触摸处理。具体的函数是在gt9xx.c文件中,是触摸屏基于Linux给的一个驱动文件,函数作用用于判断现在触摸点于哪个位置。
配置I2C模式,FT9157使用的是标准7位地址模式的I2C通讯:
- /* STM32 I2C 快速模式 */
- #define I2C_Speed 400000
-
- /* 这个地址只要与STM32外挂的I2C器件地址不一样即可 */
- #define I2C_OWN_ADDRESS7 0x0A
- static void I2C_Mode_Config(void)
- {
- I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
-
- /* I2C 配置 */
- I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
- I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; /* 高电平数据稳定,低电平数据变化 SCL 时钟线的占空比 */
- I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 =I2C_OWN_ADDRESS7;
- I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable ;
- I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
- /* I2C的寻址模式 */
- I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = I2C_Speed;
- /* 通信速率 */
- I2C_Init(GTP_I2C, &I2C_InitStructure); /* I2C1 初始化 */
- I2C_Cmd(GTP_I2C, ENABLE); /* 使能 I2C1 */
-
- I2C_AcknowledgeConfig(GTP_I2C, ENABLE);
-
- }

最后封装一下初始化所需要的函数:
- void I2C_Touch_Init(void)
- {
- I2C_GPIO_Config();
-
- I2C_Mode_Config();
-
- I2C_ResetChip();
-
- I2C_GTP_IRQEnable();
- }
下面的函数都是移植了Linux(gt9xx.c)中的驱动函数:
在函数中有一个结构体数组,在IIC中有读写复合的方式进行通讯,上面的函数正表示了这一点,在Linux驱动中通过将写入与读取封装在一个结构体数组中,进行了这种复合方式。
- //寄存器地址的长度
- #define GTP_ADDR_LENGTH 2
-
- /**
- * @brief 从IIC设备中读取数据
- * @param
- * @arg client_addr:设备地址
- * @arg buf[0~1]: 读取数据寄存器的起始地址
- * @arg buf[2~len-1]: 存储读出来数据的缓冲buffer
- * @arg len: GTP_ADDR_LENGTH + read bytes count(寄存器地址长度+读取的数据字节数)
- * @retval i2c_msgs传输结构体的个数,2为成功,其它为失败
- */
- static int32_t GTP_I2C_Read(uint8_t client_addr, uint8_t *buf, int32_t len)
- {
- struct i2c_msg msgs[2];
- int32_t ret=-1;
- int32_t retries = 0;
-
- GTP_DEBUG_FUNC();
- /*一个读数据的过程可以分为两个传输过程:
- * 1. IIC 写入 要读取的寄存器地址
- * 2. IIC 读取 数据
- * */
-
- msgs[0].flags = !I2C_M_RD; //写入
- msgs[0].addr = client_addr; //IIC设备地址
- msgs[0].len = GTP_ADDR_LENGTH; //寄存器地址为2字节(即写入两字节的数据)
- msgs[0].buf = &buf[0]; //buf[0~1]存储的是要读取的寄存器地址
-
- msgs[1].flags = I2C_M_RD; //读取
- msgs[1].addr = client_addr; //IIC设备地址
- msgs[1].len = len - GTP_ADDR_LENGTH; //要读取的数据长度
- msgs[1].buf = &buf[GTP_ADDR_LENGTH]; //buf[GTP_ADDR_LENGTH]之后的缓冲区存储读出的数据
-
- while(retries < 5)
- {
- ret = I2C_Transfer( msgs, 2); //调用IIC数据传输过程函数,有2个传输过程
- if(ret == 2)break;
- retries++;
- }
- if((retries >= 5))
- {
- GTP_ERROR("I2C Read: 0x%04X, %d bytes failed, errcode: %d! Process reset.", (((uint16_t)(buf[0] << 8)) | buf[1]), len-2, ret);
- }
- return ret;
- }
- //需要注意的是,其中buf的前两个字节表示寄存器地址,且len的长度为buf的整体长度

复合读过程的步骤:
复合写过程的步骤:
其中提到的通讯结构体:
- /* 表示读数据 */
- #define I2C_M_RD 0x0001
- /*
- * 存储I2C通讯的信息
- * @addr: 从设备的I2C设备地址
- * @flags: 控制标志
- * @len: 读写数据的长度
- * @buf: 存储读写数据的指针
- **/
- struct i2c_msg {
- uint8_t addr; /*从设备的I2C设备地址 */
- uint16_t flags; /*控制标志*/
- uint16_t len; /*读写数据的长度*/
- uint8_t *buf; /*存储读写数据的指针 */
- };
addr:从机的IIC设备地址,通讯时无论是读方向还是写方向,给这个成员赋值为写地址即可(0xBA)。
flags:存储了控制标志,用于指示i2c_msg结构体要求以什么方式来传输(读or写)。在原来的Linux驱动中有很多种控制方式,在这里被赋值为I2C_M_RD表示读。
len:数据长度。
buf:存储了指向读写数据缓冲区的指针。
在读取数据时,使用以下的函数,判断结构体数组中是读取的数据包还是要接收的数据包,这样就使读取与写入都可以封装在一个函数中,牛:I2C_Transfer的主要输入参数是i2c_msg结构体的指针以及要传输多少个这样的结构体,属于Linux内部的驱动层,对外提供接口。
- /**
- * @brief 使用IIC进行数据传输
- * @param
- * @arg i2c_msg:数据传输结构体
- * @arg num:数据传输结构体的个数
- * @retval 正常完成的传输结构个数,若不正常,返回0xff
- */
- static int I2C_Transfer( struct i2c_msg *msgs,int num)
- {
- int im = 0;
- int ret = 0;
-
- GTP_DEBUG_FUNC();
- //将结构体一个个地传输出去
- for (im = 0; ret == 0 && im != num; im++)
- {
- if ((msgs[im].flags&I2C_M_RD)) //根据flag判断是读数据还是写数据
- {
- ret = I2C_ReadBytes(msgs[im].addr, msgs[im].buf, msgs[im].len); //IIC读取数据
- } else
- {
- ret = I2C_WriteBytes(msgs[im].addr, msgs[im].buf, msgs[im].len); //IIC写入数据
- }
- }
-
- if(ret)
- return ret;
-
- return im; //正常完成的传输结构个数
- }

后面的读取数据与接收数据都使用软件IIC的方式进行:
- /**
- * @brief 使用IIC读取数据
- * @param
- * @arg ClientAddr:从设备地址
- * @arg pBuffer:存放由从机读取的数据的缓冲区指针
- * @arg NumByteToRead:读取的数据长度
- * @retval 无
- */
- uint32_t I2C_ReadBytes(uint8_t ClientAddr,uint8_t* pBuffer, uint16_t NumByteToRead)
- {
-
- /* 第1步:发起I2C总线启动信号 */
- i2c_Start();
-
- /* 第2步:发起控制字节,高7bit是地址,bit0是读写控制位,0表示写,1表示读 */
- i2c_SendByte(ClientAddr | I2C_DIR_RD); /* 此处是读指令 */
-
- /* 第3步:等待ACK */
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
- }
-
- while(NumByteToRead)
- {
- if(NumByteToRead == 1)
- {
- i2c_NAck(); /* 最后1个字节读完后,CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
-
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- }
-
- *pBuffer = i2c_ReadByte();
-
- /* 读指针自增 */
- pBuffer++;
-
- /*计数器自减 */
- NumByteToRead--;
-
- i2c_Ack(); /* 中间字节读完后,CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
- }
-
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- return 0; /* 执行成功 */
-
- cmd_fail: /* 命令执行失败后,切记发送停止信号,避免影响I2C总线上其他设备 */
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- return 1;
- }
-
-
- /**
- * @brief 使用IIC写入数据
- * @param
- * @arg ClientAddr:从设备地址
- * @arg pBuffer:缓冲区指针
- * @arg NumByteToWrite:写的字节数
- * @retval 无
- */
- uint32_t I2C_WriteBytes(uint8_t ClientAddr,uint8_t* pBuffer, uint8_t NumByteToWrite)
- {
- uint16_t m;
-
- /* 第0步:发停止信号,启动内部写操作 */
- i2c_Stop();
-
- /* 通过检查器件应答的方式,判断内部写操作是否完成, 一般小于 10ms
- CLK频率为200KHz时,查询次数为30次左右
- */
- for (m = 0; m < 1000; m++)
- {
- /* 第1步:发起I2C总线启动信号 */
- i2c_Start();
-
- /* 第2步:发起控制字节,高7bit是地址,bit0是读写控制位,0表示写,1表示读 */
- i2c_SendByte(ClientAddr | I2C_DIR_WR); /* 此处是写指令 */
-
- /* 第3步:发送一个时钟,判断器件是否正确应答 */
- if (i2c_WaitAck() == 0)
- {
- break;
- }
- }
- if (m == 1000)
- {
- goto cmd_fail; /* EEPROM器件写超时 */
- }
-
- while(NumByteToWrite--)
- {
- /* 第4步:开始写入数据 */
- i2c_SendByte(*pBuffer);
-
- /* 第5步:检查ACK */
- if (i2c_WaitAck() != 0)
- {
- goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
- }
-
- pBuffer++; /* 地址增1 */
- }
-
- /* 命令执行成功,发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- return 0;
-
- cmd_fail: /* 命令执行失败后,切记发送停止信号,避免影响I2C总线上其他设备 */
- /* 发送I2C总线停止信号 */
- i2c_Stop();
- return 1;
- }

上面的两个读写函数都是很纯粹的IIC读写过程,没有包含寄存器的地址,这两个函数都通过调用数据包进行传输设备地址、缓冲区指针以及数据量。
接下来是读取触控芯片的产品ID及其版本号:
由前面介绍的,寄存器是存放于0x8140这个寄存器中。
- //设定使用的电容屏的IIC设备地址
- #define GTP_ADDRESS 0XBA
- //芯片版本号地址
- #define GTP_REG_VERSION 0X8140
-
- int32_t GTP_Read_Version(void)
- {
- int32_t ret = -1;
- uint8_t buf[8] = {GTP_REG_VERSION >> 8, GTP_REG_VERSION & 0xff}; //寄存器地址
-
- GTP_DEBUG_FUNC();
-
- ret = GTP_I2C_Read(GTP_ADDRESS, buf, sizeof(buf));
- if (ret < 0)
- {
- GTP_ERROR("GTP read version failed");
- return ret;
- }
-
- if (buf[4] == '1')
- {
- //GT911芯片
- if(buf[2] == '9' && buf[3] == '1' && buf[4] == '1')
- {
- GTP_INFO("IC1 Version: %c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[7], buf[6]);
-
- touchIC = GT911;
- /* 设置当前的液晶屏类型 */
- cur_lcd = INCH_7;
- }
- //GT9157芯片
- else
- GTP_INFO("Unknown IC Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
- }
- else if (buf[4] == '5')
- {
- if( buf[2] == '9' && buf[3] == '1' && buf[4] == '5' && buf[5] == '7')
- {
- GTP_INFO("IC2 Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
-
- touchIC = GT9157;
- /* 设置当前的液晶屏类型 */
- cur_lcd = INCH_5;
- }
- else
- GTP_INFO("Unknown IC Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
-
- }
- else if (buf[4] == '8')
- {
- //GT5688芯片
- if(buf[2] == '5' && buf[3] == '6' && buf[4] == '8' && buf[5] == '8')
- {
- GTP_INFO("IC3 Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
-
- touchIC = GT5688;
- /* 设置当前的液晶屏类型 */
- cur_lcd = INCH_4_3;
- }
- else
- GTP_INFO("Unknown IC Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
-
- }
- else if(buf[4] == '7')
- {
- //GT917S芯片
- GTP_INFO("IC2 Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
-
- if(buf[2] == '9' && buf[3] == '1' && buf[4] == '7' && buf[5] == 'S')
- {
- touchIC = GT917S;
- /* 设置当前的液晶屏类型 */
- cur_lcd = INCH_5;
- }
- }
- else
- GTP_INFO("Unknown IC Version: %c%c%c%c_%02x%02x", buf[2], buf[3], buf[4], buf[5], buf[7], buf[6]);
-
- return ret;
- }

上面那个函数定义了一个8字节的buf数组,并且向他的第0个和第1个元素写入产品ID寄存器的地址,然后调用复合函数读取数据,之后就可以读取寄存器的信息,利用下面这个宏:
#define GTP_INFO(fmt,arg...) printf("<<-GTP-INFO->> "fmt"\n",##arg)
之后向触控芯片写入参数:
我们识别出是哪一种产品id后,我们就可以往显示屏里面写入配置参数到寄存器中:
在函数中定义了一个枚举,存放了所有的产品型号:
之后在下面这个函数进行了初始化,也调用了I2C_Touch_Init初始化了STM32的IIC外设,设定触控芯片的IIC设备地址,然后调用了上面的获取触控芯片的版本号。之后将配置参数表写入到触控芯片的配置寄存器中,在传输中包含由checksum寄存器的值,需要利用其来校验数据。
- int32_t GTP_Init_Panel(void)
- {
- int32_t ret = -1;
-
- int32_t i = 0;
- uint16_t check_sum = 0;
- int32_t retry = 0;
-
- const uint8_t* cfg_info;
- uint8_t cfg_info_len ;
- uint8_t* config;
-
- uint8_t cfg_num =0 ; //需要配置的寄存器个数
- //查错函数
- GTP_DEBUG_FUNC();
-
- I2C_Touch_Init();
-
- ret = GTP_I2C_Test();
- if (ret < 0)
- {
- GTP_ERROR("I2C communication ERROR!");
- return ret;
- }
-
- //获取触摸IC的型号
- GTP_Read_Version();
-
- #if UPDATE_CONFIG
-
- config = (uint8_t *)malloc (GTP_CONFIG_MAX_LENGTH + GTP_ADDR_LENGTH);
-
- config[0] = GTP_REG_CONFIG_DATA >> 8;
- config[1] = GTP_REG_CONFIG_DATA & 0xff;
-
- //根据IC的型号指向不同的配置
- if(touchIC == GT9157)
- {
- cfg_info = CTP_CFG_GT9157; //指向寄存器配置
- cfg_info_len = CFG_GROUP_LEN(CTP_CFG_GT9157);//计算配置表的大小
- }
- else if(touchIC == GT911)
- {
- cfg_info = CTP_CFG_GT911;//指向寄存器配置
- cfg_info_len = CFG_GROUP_LEN(CTP_CFG_GT911) ;//计算配置表的大小
- }
- else if(touchIC == GT5688)
- {
- cfg_info = CTP_CFG_GT5688; //指向寄存器配置
- cfg_info_len = CFG_GROUP_LEN(CTP_CFG_GT5688);//计算配置表的大小
- }
- else if(touchIC == GT917S)
- {
- cfg_info = CTP_CFG_GT917S; //指向寄存器配置
- cfg_info_len = CFG_GROUP_LEN(CTP_CFG_GT917S);//计算配置表的大小
- }
-
- memset(&config[GTP_ADDR_LENGTH], 0, GTP_CONFIG_MAX_LENGTH);
- memcpy(&config[GTP_ADDR_LENGTH], cfg_info, cfg_info_len);
-
- cfg_num = cfg_info_len;
-
- GTP_DEBUG("cfg_info_len = %d ",cfg_info_len);
- GTP_DEBUG("cfg_num = %d ",cfg_num);
- GTP_DEBUG_ARRAY(config,6);
-
- /*根据LCD的扫描方向设置分辨率*/
- config[GTP_ADDR_LENGTH+1] = LCD_PIXEL_WIDTH & 0xFF;
- config[GTP_ADDR_LENGTH+2] = LCD_PIXEL_WIDTH >> 8;
- config[GTP_ADDR_LENGTH+3] = LCD_PIXEL_HEIGHT & 0xFF;
- config[GTP_ADDR_LENGTH+4] = LCD_PIXEL_HEIGHT >> 8;
-
- /*根据模式设置X2Y交换*/
-
- //不交换
- // config[GTP_ADDR_LENGTH+6] &= ~(X2Y_LOC);
-
- //交换
- // config[GTP_ADDR_LENGTH+6] |= (X2Y_LOC);
-
- //计算要写入checksum寄存器的值
- check_sum = 0;
-
- /* 计算check sum校验值 */
- if(touchIC == GT911 || touchIC == GT9157)
- {
- for (i = GTP_ADDR_LENGTH; i < cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH; i++)
- {
- check_sum += (config[i] & 0xFF);
- }
- config[ cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH] = (~(check_sum & 0xFF)) + 1; //checksum
- config[ cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH+1] = 1; //refresh 配置更新标志
- }
- else if(touchIC == GT5688 || touchIC == GT917S)
- {
- for (i = GTP_ADDR_LENGTH; i < (cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH -3); i += 2)
- {
- check_sum += (config[i] << 8) + config[i + 1];
- }
-
- check_sum = 0 - check_sum;
- GTP_DEBUG("Config checksum: 0x%04X", check_sum);
- //更新checksum
- config[(cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH -3)] = (check_sum >> 8) & 0xFF;
- config[(cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH -2)] = check_sum & 0xFF;
- config[(cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH -1)] = 0x01;
- }
-
- //写入配置信息
- for (retry = 0; retry < 5; retry++)
- {
- ret = GTP_I2C_Write(GTP_ADDRESS, config , cfg_num + GTP_ADDR_LENGTH+2);
- if (ret > 0)
- {
- break;
- }
- }
- Delay(0xfffff); //延迟等待芯片更新
-
-
-
- #if 1 //读出写入的数据,检查是否正常写入
- //检验读出的数据与写入的是否相同
- {
- uint16_t i;
- uint8_t buf[300];
- buf[0] = config[0];
- buf[1] =config[1]; //寄存器地址
-
- GTP_DEBUG_FUNC();
-
- ret = GTP_I2C_Read(GTP_ADDRESS, buf, sizeof(buf));
-
- GTP_DEBUG("read ");
-
- GTP_DEBUG_ARRAY(buf,cfg_num);
-
- GTP_DEBUG("write ");
-
- GTP_DEBUG_ARRAY(config,cfg_num);
-
- //不对比版本号
- for(i=3;i<cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH-3;i++)
- {
-
- if(config[i] != buf[i])
- {
- GTP_ERROR("Config fail ! i = %d ",i);
- free(config);
- return -1;
- }
- }
- if(i==cfg_num+GTP_ADDR_LENGTH-3)
- GTP_DEBUG("Config success ! i = %d ",i);
- }
- #endif
- free(config);
-
- #endif
- /* emXGUI示例中不使能中断 */
- GTP_IRQ_Enable();
-
- GTP_Get_Info();
-
-
-
- return 0;
- }
-
- #define GTP_INFO(fmt,arg...) printf("<<-GTP-INFO->> "fmt"\n",##arg)
- #define GTP_ERROR(fmt,arg...) printf("<<-GTP-ERROR->> "fmt"\n",##arg)
- #define GTP_DEBUG(fmt,arg...) do{\
- if(GTP_DEBUG_ON)\
- printf("<<-GTP-DEBUG->> [%d]"fmt"\n",__LINE__, ##arg);\
- }while(0)
-
- #define GTP_DEBUG_ARRAY(array, num) do{\
- int32_t i;\
- uint8_t* a = array;\
- if(GTP_DEBUG_ARRAY_ON)\
- {\
- printf("<<-GTP-DEBUG-ARRAY->>\n");\
- for (i = 0; i < (num); i++)\
- {\
- printf("%02x ", (a)[i]);\
- if ((i + 1 ) %10 == 0)\
- {\
- printf("\n");\
- }\
- }\
- printf("\n");\
- }\
- }while(0)
-
- #define GTP_DEBUG_FUNC() do{\
- if(GTP_DEBUG_FUNC_ON)\
- printf("<<-GTP-FUNC->> Func:%s@Line:%d\n",__func__,__LINE__);\
- }while(0)
-
-
-
- #define GTP_SWAP(x, y) do{\
- typeof(x) z = x;\
- x = y;\
- y = z;\
- }while (0)

INT中断服务函数
- void SysTick_Handler(void)
- {
-
- static uint8_t timecount=0;
- if(timecount>=10)
- {
- timecount=0;
- //此函数的作用是读取触摸坐标
- GTP_TouchProcess();
- }
- TimingDelay_Decrement();
- timecount++;
- }
-
- void GTP_TouchProcess(void)
- {
- GTP_DEBUG_FUNC();
- Goodix_TS_Work_Func();
-
- }

核心在于下面这个函数:
- //状态寄存器地址
- #define GTP_READ_COOR_ADDR 0X814E
-
- /**
- * @brief 触屏处理函数,轮询或者在触摸中断调用
- * @param 无
- * @retval 无
- */
- static void Goodix_TS_Work_Func(void)
- {
- uint8_t end_cmd[3] = {GTP_READ_COOR_ADDR >> 8, GTP_READ_COOR_ADDR & 0xFF, 0};
- uint8_t point_data[2 + 1 + 8 * GTP_MAX_TOUCH + 1]={GTP_READ_COOR_ADDR >> 8, GTP_READ_COOR_ADDR & 0xFF};
- uint8_t touch_num = 0;
- uint8_t finger = 0;
- static uint16_t pre_touch = 0;
- static uint8_t pre_id[GTP_MAX_TOUCH] = {0};
-
- uint8_t client_addr=GTP_ADDRESS;
- uint8_t* coor_data = NULL;
- int32_t input_x = 0;
- int32_t input_y = 0;
- int32_t input_w = 0;
- uint8_t id = 0;
-
- int32_t i = 0;
- int32_t ret = -1;
-
- GTP_DEBUG_FUNC();
-
- ret = GTP_I2C_Read(client_addr, point_data, 12);//10字节寄存器加2字节地址
- if (ret < 0)
- {
- GTP_ERROR("I2C transfer error. errno:%d\n ", ret);
-
- return;
- }
-
- finger = point_data[GTP_ADDR_LENGTH];//状态寄存器数据
-
- if (finger == 0x00) //没有数据,退出
- {
- return;
- }
-
- if((finger & 0x80) == 0)//判断buffer status位
- {
- goto exit_work_func;//坐标未就绪,数据无效
- }
-
- touch_num = finger & 0x0f;//坐标点数
- if (touch_num > GTP_MAX_TOUCH)
- {
- goto exit_work_func;//大于最大支持点数,错误退出
- }
-
- if (touch_num > 1)//不止一个点
- {
- uint8_t buf[8 * GTP_MAX_TOUCH] = {(GTP_READ_COOR_ADDR + 10) >> 8, (GTP_READ_COOR_ADDR + 10) & 0xff};
-
- ret = GTP_I2C_Read(client_addr, buf, 2 + 8 * (touch_num - 1));
- memcpy(&point_data[12], &buf[2], 8 * (touch_num - 1)); //复制其余点数的数据到point_data
- }
-
-
-
- if (pre_touch>touch_num) //pre_touch>touch_num,表示有的点释放了
- {
- for (i = 0; i < pre_touch; i++) //一个点一个点处理
- {
- uint8_t j;
- for(j=0; j<touch_num; j++)
- {
- coor_data = &point_data[j * 8 + 3];
- id = coor_data[0] & 0x0F; //track id
- if(pre_id[i] == id)
- break;
-
- if(j >= touch_num-1) //遍历当前所有id都找不到pre_id[i],表示已释放
- {
- GTP_Touch_Up( pre_id[i]);
- }
- }
- }
- }
-
-
- if (touch_num)
- {
- for (i = 0; i < touch_num; i++) //一个点一个点处理
- {
- coor_data = &point_data[i * 8 + 3];
-
- id = coor_data[0] & 0x0F; //track id
- pre_id[i] = id;
-
- input_x = coor_data[1] | (coor_data[2] << 8); //x坐标
- input_y = coor_data[3] | (coor_data[4] << 8); //y坐标
- input_w = coor_data[5] | (coor_data[6] << 8); //size
-
- {
- GTP_Touch_Down( id, input_x, input_y, input_w);//数据处理
- }
- }
- }
- else if (pre_touch) //touch_ num=0 且pre_touch!=0
- {
- for(i=0;i<pre_touch;i++)
- {
- GTP_Touch_Up(pre_id[i]);
- }
- }
-
-
- pre_touch = touch_num;
-
-
- exit_work_func:
- {
- ret = GTP_I2C_Write(client_addr, end_cmd, 3);
- if (ret < 0)
- {
- GTP_INFO("I2C write end_cmd error!");
- }
- }
-
- }

这个函数内容在于,首先读取了状态寄存器,获取当前有多少个触电,然后根据触点数去读取各个点的数据,其中还有包含pre_touch的处理,保存了上一点的触点数据,利用这些数据和触电的track id号,可以确认同一条笔迹。读取后,对状态寄存器的buffer status位写0,结束读取。在这个函数中提供了两个坐标获取接口,只要在这两个接口中修改即可简单地得到了坐标信息。
触点释放和触点按下的坐标接口:
- /**
- * @brief 用于处理或报告触屏检测到按下
- * @param
- * @arg id: 触摸顺序trackID
- * @arg x: 触摸的 x 坐标
- * @arg y: 触摸的 y 坐标
- * @arg w: 触摸的 大小
- * @retval 无
- */
- /*用于记录连续触摸时(长按)的上一次触摸位置,负数值表示上一次无触摸按下*/
- static int16_t pre_x[GTP_MAX_TOUCH] ={-1,-1,-1,-1,-1};
- static int16_t pre_y[GTP_MAX_TOUCH] ={-1,-1,-1,-1,-1};
-
- static void GTP_Touch_Down(int32_t id,int32_t x,int32_t y,int32_t w)
- {
-
- GTP_DEBUG_FUNC();
-
- /*取x、y初始值大于屏幕像素值*/
- GTP_DEBUG("ID:%d, X:%d, Y:%d, W:%d", id, x, y, w);
-
-
- /* 处理触摸按钮,用于触摸画板 */
- Touch_Button_Down(x,y);
-
-
- /*处理描绘轨迹,用于触摸画板 */
- Draw_Trail(pre_x[id],pre_y[id],x,y,&brush);
-
- /************************************/
- /*在此处添加自己的触摸点按下时处理过程即可*/
- /* (x,y) 即为最新的触摸点 *************/
- /************************************/
-
- /*prex,prey数组存储上一次触摸的位置,id为轨迹编号(多点触控时有多轨迹)*/
- pre_x[id] = x; pre_y[id] =y;
-
- }
-
-
- /**
- * @brief 用于处理或报告触屏释放
- * @param 释放点的id号
- * @retval 无
- */
- static void GTP_Touch_Up( int32_t id)
- {
-
-
- /*处理触摸释放,用于触摸画板*/
- Touch_Button_Up(pre_x[id],pre_y[id]);
-
- /*****************************************/
- /*在此处添加自己的触摸点释放时的处理过程即可*/
- /* pre_x[id],pre_y[id] 即为最新的释放点 ****/
- /*******************************************/
- /***id为轨迹编号(多点触控时有多轨迹)********/
-
-
- /*触笔释放,把pre xy 重置为负*/
- pre_x[id] = -1;
- pre_y[id] = -1;
-
- GTP_DEBUG("Touch id[%2d] release!", id);
-
- }

这两个坐标接口函数都还是在服务函数里面调用的,在实际应用中可以先把这些坐标信息存储起来,等待到系统空闲的时候再处理,就可以减轻中断服务程序的负担。
最后的主函数:
- int main(void)
- {
- /* LED 端口初始化 */
- LED_GPIO_Config();
-
- Debug_USART_Config();
- printf("\r\n野火STM3F429 触摸画板测试例程\r\n");
-
-
- /* 初始化触摸屏 */
- GTP_Init_Panel();
- SysTick_Init();
- /*初始化液晶屏*/
- LCD_Init();
-
-
- LCD_LayerInit();
- LTDC_Cmd(ENABLE);
-
- /*把背景层刷黑色*/
- LCD_SetLayer(LCD_BACKGROUND_LAYER);
- LCD_Clear(LCD_COLOR_BLACK);
-
- /*初始化后默认使用前景层*/
- LCD_SetLayer(LCD_FOREGROUND_LAYER);
- /*默认设置不透明 ,该函数参数为不透明度,范围 0-0xff ,0为全透明,0xff为不透明*/
- LCD_SetTransparency(0xFF);
- LCD_Clear(LCD_COLOR_BLACK);
-
-
- Delay(0xfff);
-
-
- while(1);
-
-
- }

最后关于应用层,放在另外一章吧。
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