液晶模塊需要10個(gè)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)模擬脈沖電壓V0~V9，用于LCD模塊內(nèi)部產(chǎn)生灰度顯示時(shí)的參考。這些電壓直接影響LCD顯示的色彩和灰度的準(zhǔn)確性，對(duì)其數(shù)值要求精度較高。同時(shí)，它們是脈沖信號(hào)，要求邊沿陡，以保證顯示點(diǎn)清晰。圖3為V0~V9的波形示意圖，V0~V9的幅度參數(shù)要求如表1。

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　　表1中電壓信號(hào)的產(chǎn)生先用高精度電阻構(gòu)成陣列，用電阻分壓法產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓，再由二選一開(kāi)關(guān)按照LCD顯示的幀頻率進(jìn)行高速切換，在輸出端就可得到所需的標(biāo)準(zhǔn)模擬脈沖電壓。其中，二選一開(kāi)關(guān)選用LMC6009，該部分電路如圖4所示。

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　　LQ039Q2DS54與眾多的TFT一樣，每一象素采用18位的編碼方式。紅、綠、藍(lán)每一種基色6位，即RGB666。但SA1110 的LCD控制器支持16位方式，因此必須把紅、藍(lán)的最低位接地，從而形成5位紅、6位綠、5位藍(lán)的RGB565格式。這樣產(chǎn)生的色差非常小。

　　4 觸摸屏

　　通常，供掌上設(shè)備使用的觸摸屏一般都與LCD液晶屏集成安裝在一起，緊貼在LCD的表面。SHARP 3.9寸TFT LCD(LQ039Q2DS54)表面裝有一個(gè)電阻式觸摸屏，其基本結(jié)構(gòu)如圖5所示，分為X和Y上下兩個(gè)極板。

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　　通過(guò)電阻式觸摸屏，可以測(cè)得接觸點(diǎn)的位置和壓力。當(dāng)需要測(cè)試X坐標(biāo)時(shí)，首先給X極板的兩端加偏置電壓，然后測(cè)試tspy、tsmy之一或全部。它們相當(dāng)于電位器的滑動(dòng)端，其測(cè)得的電壓值正比于觸點(diǎn)的X坐標(biāo)。Y坐標(biāo)的測(cè)試同理，只是X極板和Y極板互換而已。SHARP 3.9寸 TFT LCD(LQ039Q2DS54)表面安裝的電阻式觸摸屏的特性參數(shù)如下：

　　·輸入電壓：5V;

　　·X1和X2之間的電阻：320Ω;

　　·Y1和Y2之間的電阻：580Ω;

　　·X或Y方向的行線性：1.5%;

　　·絕緣電阻大于：20MΩ;

　　·能檢測(cè)到的最小壓力：24g。

　　本設(shè)計(jì)中所采用的Philips公司的UCB1300不僅可以作為MODEM和音頻模擬前端芯片，而且它的內(nèi)部集成有觸摸屏控制器，可以一片多用，便于在掌上系統(tǒng)中使用。觸摸屏控制器的功能包括：對(duì)觸摸屏的兩層極板間施加偏置電壓，當(dāng)有點(diǎn)擊動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生中斷信號(hào);同時(shí)對(duì)點(diǎn)擊處的X和Y方向的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量化，得到點(diǎn)擊位置數(shù)據(jù)，保存在內(nèi)部寄存器中;再通過(guò)MCP接口讀到微處理器中。UCB1300與觸摸屏控制器相關(guān)的特征有：

　　(1)完整的四線電阻式(壓感式)觸摸屏接口電路，分別連接觸摸屏的4條信號(hào)線tspx、tsmx、tspy和tsmy，可以實(shí)現(xiàn)位置、壓力和極板電阻的測(cè)量。

　　(2)帶有內(nèi)部跟蹤保持電路以及模擬多路開(kāi)關(guān)的10位連續(xù)逼近型ADC，用于觸摸屏觸點(diǎn)數(shù)據(jù)的讀出和外電路4個(gè)模擬電壓的監(jiān)視，其中外電路4個(gè)模擬電壓監(jiān)視用于電源管理。

　　(3)內(nèi)部帶有參考電壓源，為10位ADC提供基準(zhǔn)電壓和虛擬地參考。這樣就可以不受電源電壓和溫度變化的影響。

　　(4)4線高速串行接口數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)與主處理器SA1110的MCP同步串口通信，有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)幀定義。

　　(5)觸摸屏的各種工作模式由UCB1300的內(nèi)部控制寄存器設(shè)置，而這些控制寄存器由SA1110通過(guò)MCP同步串口來(lái)讀寫(xiě)。

　　(6)因?yàn)橛|摸屏與LCD的近耦合，來(lái)自LCD屏的大的尖峰干擾信號(hào)會(huì)影響觸摸屏的工作，因此觸摸屏控制器內(nèi)部有4個(gè)低通濾波器，用于降低來(lái)自LCD的高頻干擾。

　　盡管目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的各種PDA和掌上電腦產(chǎn)品比較多，某些國(guó)內(nèi)的品牌也很暢銷，但是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造上，都是靠***地區(qū)等廠商的OEM，真正自主研究開(kāi)發(fā)的硬件平臺(tái)幾乎為零。因此，本項(xiàng)目中掌上電腦硬件平臺(tái)系統(tǒng)的研制成功，特別是基于Intel StrongARM SA1110高性能CPU的樣機(jī)，在國(guó)內(nèi)仍處于領(lǐng)先地位，并且為同組人員開(kāi)發(fā)嵌入式操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用程序提供了硬件環(huán)境。