- 基于SA1110的掌上电脑显示器的设计与实现

表1中电压信号的产生先用高精度电阻构成阵列，用电阻分压法产生基准电压，再由二选一开关按照LCD显示的帧频率进行高速切换，在输出端就可得到所需的标准模拟脉冲电压。其中，二选一开关选用LMC6009，该部分电路如图4所示。
 

LQ039Q2DS54与众多的TFT一样，每一象素采用18位的编码方式。红、绿、蓝每一种基色6位，即RGB666。但SA1110 的LCD控制器支持16位方式，因此必须把红、蓝的最低位接地，从而形成5位红、6位绿、5位蓝的RGB565格式。这样产生的色差非常小。

4 触摸屏

通常，供掌上设备使用的触摸屏一般都与LCD液晶屏集成安装在一起，紧贴在LCD的表面。SHARP 3.9寸TFT LCD(LQ039Q2DS54)表面装有一个电阻式触摸屏，其基本结构如图5所示，分为X和Y上下两个极板。
 

通过电阻式触摸屏，可以测得接触点的位置和压力。当需要测试Ｘ坐标时，首先给X极板的两端加偏置电压，然后测试tspy、tsmy之一或全部。它们相当于电位器的滑动端，其测得的电压值正比于触点的X坐标。Y坐标的测试同理，只是X极板和Y极板互换而已。SHARP 3.9寸 TFT LCD(LQ039Q2DS54)表面安装的电阻式触摸屏的特性参数如下：

·输入电压：5V；

·X1和X2之间的电阻：320Ω；

·Y1和Y2之间的电阻：580Ω；

·X或Y方向的行线性：1.5%；

·绝缘电阻大于：20MΩ；

·能检测到的最小压力：24g。

本设计中所采用的Philips公司的UCB1300不仅可以作为MODEM和音频模拟前端芯片，而且它的内部集成有触摸屏控制器，可以一片多用，便于在掌上系统中使用。触摸屏控制器的功能包括：对触摸屏的两层极板间施加偏置电压，当有点击动作时，产生中断信号；同时对点击处的X和Y方向的模拟电压信号进行数字量化，得到点击位置数据，保存在内部寄存器中；再通过MCP接口读到微处理器中。

UCB1300与触摸屏控制器相关的特征有：

(1) 完整的四线电阻式(压感式)触摸屏接口电路，分别连接触摸屏的4条信号线tspx、tsmx、tspy和tsmy，可以实现位置、压力和极板电阻的测量。

(2) 带有内部跟踪保持电路以及模拟多路开关的10位连续逼近型ADC，用于触摸屏触点数据的读出和外电路4个模拟电压的监视，其中外电路4个模拟电压监视用于电源管理。

(3) 内部带有参考电压源，为10位ADC提供基准电压和虚拟地参考。这样就可以不受电源电压和温度变化的影响。

(4) 4线高速串行接口数据总线，实现与主处理器SA1110的MCP同步串口通信，有严格的数据帧定义。

(5) 触摸屏的各种工作模式由UCB1300的内部控制寄存器设置，而这些控制寄存器由SA1110通过MCP同步串口来读写。

(6) 因为触摸屏与LCD的近耦合，来自LCD屏的大的尖峰干扰信号会影响触摸屏的工作，因此触摸屏控制器内部有4个低通滤波器，用于降低来自LCD的高频干扰。

尽管目前国内市场上的各种PDA和掌上电脑产品比较多，某些国内的品牌也很畅销，但是在产品设计和制造上，都是靠***地区等厂商的OEM，真正自主研究开发的硬件平台几乎为零。因此，本项目中掌上电脑硬件平台系统的研制成功，特别是基于Intel StrongARM SA1110高性能CPU的样机，在国内仍处于领先地位，并且为同组人员开发嵌入式操作系统和各种应用程序提供了硬件环境。