STM32基础--I2C与触摸屏驱动

发表于 2020-6-26 15:54

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在《使用STM32CubeMX创建TouchGFX应用程序（四）-- 触屏驱动》中，我们使用ST的BSP驱动了STM32F746G-DISCO开发板上的触屏，虽然一切工作正常，但总觉得用了ST现成的东西，并没有搞清楚触屏驱动的细节。下面来初步研究一下这个触屏的硬件结构和软件驱动。板子上显示器、触屏模组型号是 RK043FN48H，触屏IC型号为 FT5336GQQ，其通过MCU的I2C3与MCU通讯，有4根信号线，其中I2C占用了2根，1根是INT中断信号、1根是RESET信号（连接到了MCU的RST引脚），硬件连接很简单：

作者：海东青电子
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发表于 2020-6-26 15:58

阅读 FT5336手册知，MCU是I2C的Master，触屏是Slave，MCU通过读取触屏的某个8-bit的“寄存器，reg”，就可以获得触屏的有关信息。比如，读地址为0xA8的reg，将返回触屏的 Chip ID（0x51，见图三）。这些reg的地址定义可以参考BSP中的 ft5336.h头文件：

发表于 2020-6-26 15:59

具体而言，MCU通过I2C读触屏数据时，是将触屏的 reg地址当作I2C协议中的“片内地址”来处理的，而且这个地址位宽是8-bit，I2C总线时序是：MCU发出I2C开始信号，送出7-bit Slave 地址+写命令，送一个8-bit地址（reg地址），然后restart信号，再送7-bit Salve地址+读命令，读1个字节，结束。可见，为了读出触屏信息，需要做2个工作：使用CubeMX正确配置I2C3，然后调用 I2C的HAL读取函数读数据即可。

发表于 2020-6-26 15:59

配置外部时钟：

发表于 2020-6-26 16:00

HCLK==216MHz：

发表于 2020-6-26 16:00

调试器：

发表于 2020-6-26 16:01

配置I2C，3#：

发表于 2020-6-26 16:02

注意，需要调整pin的映射关系：

发表于 2020-6-26 16:03

将用户LED管脚配置成输出，便于观察实验结果：

发表于 2020-6-26 16:03

配置完毕，生成KEIL代码，main.c 如下：

发表于 2020-6-26 16:04

其中，MX_I2C3_Init() 是CubeMX 对于I2C的初始化函数，它调用了函数 HAL_I2C_Init() ，又调用了 HAL_I2C_MspInit() 配置I2C的管脚、打开外设时钟（APB1总线），配置I2C相关的寄存器，完成初始化。之后，跟I2C HAL有关的功能函数就可以调用了，具体调用哪个，就要看用户的需要了--由I2C设备的功能来决定。本例中，I2C设备是触摸屏，地址为0x07（FT5336_I2C_SLAVE_ADDRESS），读取芯片ID（FT5336_CHIP_ID_REG），所以调用了 HAL_I2C_Mem_Read()，正确读取ID后，LED一秒一次慢闪。如果过程中出错，LED会快闪。完整代码见：https://github.com/haidongqing/i2c3test-readid 。

发表于 2020-6-26 16:04

下面来实现读取触屏上手指按下的坐标位置。当手指按下触屏时，地址为0x02的reg（FT5336_TD_STAT_REG）将保存 “active touch points”（触点个数，取值0--5，按下时实测为1），代码中不断轮询这个reg，一旦大于0，说明按下屏幕了，而坐标位置保存在地址为 0x03--0x06的4个reg中，读取这些reg即可：

发表于 2020-6-26 16:05

全速运行debug，通过ITM跟踪方式输出触屏坐标：

发表于 2020-6-26 16:06

完整代码见：https://github.com/haidongqing/i2c3test-xy 。

（如何在KEIL中使用ITM功能实时查看变量，见《STM32的ITM跟踪调试功能介绍及实现（一）KEIL篇》https://www.jianshu.com/p/0255097f594e
《STM32的ITM跟踪调试功能介绍及实现（四）printf() 篇》https://www.jianshu.com/p/3f637df3912f）

发表于 2020-6-26 16:07

说明：为了使用 FT5336_CHIP_ID_REG 等reg地址定义，可以include ft5336.h 这个头文件的，但这个文件又include了 ts.h头文件，以及一堆BSP中的数据类型定义，需要向KEIL工程中添加许多c文件，很麻烦，所以直接从 ft5336.h 中 copy了一些要用到的宏定义，反而来的简单。

发表于 2020-6-26 16:07

作者：海东青电子
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