我如何才能制作一个带有触摸屏显示器的FPGA原型



我想制作一个FPGA(或类似的)物理原型,但包括一个小型触摸屏显示器。

(想象一个2英寸或类似的触摸屏显示器。例如,想象一下某种带有小触摸屏显示器的小型电池供电玩具。)

目前最好的解决方案是什么?

首先:有几种类型的廉价触摸屏:电阻式和电容式(3米起介绍)。在触摸屏下,我指的是触摸板(数字化仪)——一种薄的多层面板,它能感觉到触摸,但不会显示任何东西。触摸屏可以与LCD/OLED屏幕相结合,以获得具有触摸功能的显示器。电阻式触摸屏对压力很敏感,你可以用任何一根棍子按压它们,它们也有多点触摸(同时感应多个触摸)的问题。电容式触摸屏现在经常用于智能手机(自iPhone以来),它们可以感应人体的电容,只能用手指或特殊的导电笔工作。

电阻式触摸屏通常具有与触摸屏控制器的4线或5线模拟接口(简短描述)。如果你想把它直接插入FPGA板,你需要ADC(模数转换器,有时精度高达10-12位)来测量触摸点的坐标。

电容式触摸屏通常具有更复杂的接口,具有复杂的中频信号(25-200kHz)。最简单的面板仍然有5根线,但Cypress的"触摸屏101"列出了两个更高级的面板,分别有11和20个引脚。即使使用良好的ADC和DAC,也很难在FPGA中实现(和校准)您自己的触摸控制器。

因此,我们的第二步是触摸屏控制器ASIC:微控制器或FPGA与触摸屏之间的设备。控制器将发挥所有必要的魔力来检测触摸,并将有关触摸的信息转换为一些数字协议,如用于PC的古代控制器中的COM(RS-232)或USB,或用于微控制器和FPGA的简单SPI和I2C(您应该知道如何为FPGA实现SPI/I2C;fpga4fun站点可能会帮助您:SPI,I2C)。现在出售的许多小型触摸屏可能包括一些控制器,集成到PCB或软线中。

第三步:如果你想制作带有LCD显示器和触摸屏的原型,尤其是小尺寸LCD(高达6英寸),触摸板可能已经集成到显示器中。因为几乎所有的LCD都有控制器来输出一些信息来显示(同样,fpga4fun也介绍了将LCD与FPGA一起使用),所以他们可能也会有集成的触摸屏控制器。

现在我们可以开始谈论你的案例:"我能买什么"。如果你已经有FPGA板,你可以为一些流行的硬件原型平台搜索一些LCD+触摸屏,例如ardino或树莓pi。例如,即使没有控制器,adafruit商店也有单独的触摸板、线路和按钮:http://www.adafruit.com/category/60.此外,他们还有几个类似LCD+触摸的2.8"TFT,带有STMPE610触摸控制器(SPI和I2C均可通过引脚选择)。sparkfun.com上也有几个。确保您了解如何将LCD连接到FPGA,包括电气和协议要求。检查是否有触摸控制器,或者您需要在带有ADC的FPGA中实现它(FPGA板上应该有ADC)。

如果你没有FPGA板,或者你没有任何FPGA经验,那么最好(而且成本高昂)找到带有可选LCD+触摸的FPGA套件,但不能从中国供应商那里找到。ebay搜索"fpga touch"的廉价部分有很多中文套件,但它们可能没有合适的供应商那么好的教程和演示项目。Terasic有7"套件(2000美元,VEEK-MT-C5SoC),或7"250美元LCD+触摸板模块,用于1800美元DE3或600美元DE2 FPGA板。对于Digilent,有150美元的VmodTFT 4.3"TFT+触摸(手动)与带VHDCI连接器的Digilent板兼容,如300美元的Nexys 3板、450美元的Atlys板或1100美元的Genesys超级板。

PS:你确定你需要FPGA吗?有几个带有TFT/LCD/OLED的arduino原型,就像最小的"微视图"。

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