触摸屏控制实验设计报告

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1、前言随着我国工业化的高速发展，对工业自动控制的要求也在不断地增长和提高。触摸屏，作为一种可视化的人机接口，以其小体积和高可靠性的特点逐步取代传统的按钮控制和仪表控制，成为工控界人机接口的主流。本文分析了触摸屏设备的特点，国内外现状及发展趋势，设计了一种基于嵌入式实时操作系统WinCE5.0，并以ARM9系列的AT91SAM9261为核心处理器的大型触摸屏控制器。综合考虑触摸屏设备的功能需求，提出了该课题的设计指标，制定了触摸屏控制器总体设计方案，并以控制器硬件设计和操作系统移植两个方面给出了具体的体现。以模块化和结构化的思想设计和实现了硬件平台。分析

2、了触摸屏控制器中的主要硬件模块，包括处理器核心模块、存储模块、触摸板模块、键盘模块、以太网模块和USB主从模块，给出了硬件设计方法及电路实现。建立了硬件测试环境，对哥哥硬件模块进行调试。基于搭建好的硬件平台，重点研究了嵌入式操作系统WinCE5.0的移植和BSP的开发。分析了WinCE5.0操作系统的体系结构和移植原理，在摄入了解三星公司S3C2410BSP的基础上，给出了基于AT91SAM9261的WinCE5.0BSP的开发流程。详细分析了WinCE5.0Bootloader的工作原理和架构，根据触摸屏系统的功能需要和硬件资源分配，设计了触摸屏设

3、备的Bootloader并给出了具体的开发步骤。深入研究了OAL的功能和原理，对OAL开发中的重要函数和主要模块，给出了具体的实现。针对触摸屏控制器的主要硬件模块，在分析WinCE5.0的中断模型和中断机制的基础上，开发了触摸屏驱动程序、矩阵键盘驱动程序和USB主机驱动程序。在开发的BSP基础上，利用WinCE5.0操作系统定制工具PlarformBuilder进行了操作系统内核的定制和编译，同时对操作系统的性能进行测试。测试结果表明：WinCE5.0操作系统可成功移植到触摸屏控制器上，并能满足工业现场的实时性要求。本课题对于基于ARM9和WinCE

4、的触摸屏设备的开发具有很高的参考价值，对于其它基于ARM和WinCE的开发也具有一定的参考价值。关键词：触摸屏；μClinux；驱动程序；μC/OS-II；S_CPU_A.ASM；绪论1.1课题的研究背景现阶段随着计算机技术的发展，人们对电子产品需求越来越高，不仅要求其性能良好、可靠，功能多样而且要求其设计美观，操作人性。触摸屏和手写汉字输入就是在该需求下的产物，而且这些技术已经广泛的渗透到我们的生活中了。比如银行的查询系统，ATM取款机，高档手机上的手写输入法以及各种手写板都是这方面的产品。由于触摸屏技术的不断改进与革新，越来越多的电子产品采用触摸

5、屏作为输入设备，对用户来说非常方便，直观。而且省去了键盘和按钮，能够增大可携带的电子展品的屏幕尺寸，能带给用户非常舒适的视觉效果。对于产品的设计者来说，设计产品更加灵活，更容易推出富有个性的产品。触摸屏输入使得人机互交仅仅依靠手指触摸完成操作，操作简便直观，而且就爱你姑耐用，节省空间。2077年六月苹果公司推出的iPhone手普及，就掀起触摸屏应用到电子设备的高潮，它的操作界面设计比较人性化，用手点击空触摸屏取代按钮和滚轮来完成手机的所有操作，还附加了很多按键操作无法实现的功能，显然是一个多媒体娱乐平台。课件良好的触摸屏产品非常受用户青睐，是未来中高

6、档电子产品的必不可少的输入设备。现阶段我们把汉字输入到计算机，手机等电子产品的主要方式是通过饮马、形码。但如果我们使用的电子产品输入设备是触摸屏，我们就会更倾向于采用手写输入。其实，把汉字字符输入计算机等电子设备一直是中国使用、设计各种电子产品的一个难题。对于计算机来说，饮马输入法有智能双拼、微软双频、清华紫光拼音输入法、搜狗输入法等等，但如果用户不知道该汉字的读音，就非常麻烦，而且这种重码率非常高，影响输入速率。对于形码输入法，比较流行的有王码，郑码。这两种输入法都是通过吧汉字分解为字根，这些字跟对应不同的字母按键，通过这种编码方式来获得对汉字的输

7、入。这种方式重码率低，输入速率比较快，缺点是需要用户区学习记忆字根位码。然而如果采用触摸屏进行汉字的输入（即进行联机输入），符合通常汉字的书写习惯，用户更容易上手。这种输入方法关键技术在于手写字符的识别，需要解决的事一种大类别数的模式识别问题。由于模式识别，计算机等技术的发展，现在联机汉字输入系统已经比较成熟，不少产品已成功的应用到现实生活当当中，并得到良好的反响。1.2触摸屏技术简介触摸屏在20世纪70年代就开始问世了，它是由美国人SamHurt在1971年发明了这项技术。由于各种技术员因，70年代后触摸屏技术发展比较缓慢。当时其反应速度、可靠性、

8、使用寿命、对恶劣环境的适应性等方面都不尽人意。现在这种情况已经得到了很大的改善，也正是由于这种改进掀起了触摸