红外触摸屏的扫描控制装置、控制器及控制方法
【专利摘要】一种红外触摸屏的扫描控制装置、控制器及控制方法，通过DMA控制器接收时钟信号，并根据时钟信号从内存器以DMA方式依次获取数据列表中的一数据组并发送至数据寄存器，通过数据寄存器暂存数据组。IO模块根据数据组调整为高电平或者低电平。由于DMA控制器以DMA方式依次获取数据组控制IO模块调整为高电平或低电平，使扫描控制信号线产生有序且连续的信号进行扫描，无需利用控制器通过软件指令控制，在进行扫描的过程中控制器可进行计算触摸点坐标等其他软件运算，提高了红外触摸屏的响应速度。
【专利说明】红外触摸屏的扫描控制装置、控制器及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及红外触摸屏【技术领域】，特别是涉及一种红外触摸屏的扫描控制装置、控制器及控制方法。
【背景技术】
[0002]红外触摸屏是在屏幕边框的两组对边上分别安装红外发射管和红外接收管，通过两组对边上的红外对管光路的通断来获得到触摸点坐标位置的触摸屏。
[0003]红外触摸屏的控制器循序点亮每一个红外发射管，并检测对应的红外接收管能接收到多少红外光(依次点亮红外发射管并检测红外接收管的操作称为扫描)。经过一个扫描周期之后，控制器根据每一条光线的遮挡情况计算出触摸点。
[0004]传统的红外触摸屏的控制器，通过软件指令对红外发射管阵列进行选址，对红外接收管阵列进行选址，点亮红外发射管以及采集红外接收管的信号。由于控制器比硬件的操作速度快很多，在扫描过程中控制器大部分时间都在等待硬件完成操作，而不能参与其他的运算，扫描结束后控制器计算触摸点坐标。传统的控制器使得红外触摸屏响应速度低。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高红外触摸屏响应速度的红外触摸屏的扫描控制装置、控制器及控制方法。
[0006]一种红外触摸屏的扫描控制装置，包括内存器、DMA控制器、数据寄存器和IO模块，所述内存器用于存储预设的数据列表，所述数据列表包括若干数据组；所述DMA控制器连接所述内存器和数据寄存器，用于根据接收的时钟信号，以DMA方式依次获取所述数据列表中的一数据组并发送至所述数据寄存器；所述数据寄存器连接所述IO模块，用于暂存所述数据组；所述IO模块连接扫描控制信号线，根据所述数据组调整为高电平或者低电平；所述扫描控制信号线包括发射管选址线、接收管选址线、发射管点亮线和接收管信号采集线。
[0007]一种红外触摸屏的扫描控制器，包括处理器，还包括上述红外触摸屏的扫描控制装置，所述内存器还用于存储接收的数字信号，所述处理器连接所述内存器，用于根据所述数字信号计算触摸点坐标。
[0008]一种红外触摸屏的扫描控制方法，基于上述红外触摸屏的扫描控制装置上实现，包括以下步骤:
[0009]通过所述DMA控制器接收所述时钟信号，并根据所述数字信号从所述内存器以DMA方式依次获取所述数据列表中的一数据组并发送至所述数据寄存器；
[0010]通过所述数据寄存器暂存所述数据组；
[0011]所述IO模块根据所述数据组调整为高电平或者低电平。
[0012]上述红外触摸屏的扫描控制装置、控制器及控制方法，通过DMA控制器接收时钟信号，并根据时钟信号从内存器以DMA方式依次获取数据列表中的一数据组并发送至数据寄存器，通过数据寄存器暂存数据组。IO模块根据数据组调整为高电平或者低电平。由于DMA控制器以DMA方式依次获取数据组控制IO模块调整为高电平或低电平，使扫描控制信号线产生有序且连续的信号进行扫描，无需利用控制器通过软件指令控制，在进行扫描的过程中控制器可进行计算触摸点坐标等其他软件运算，提高了红外触摸屏的响应速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为一实施例中红外触摸屏的扫描控制装置的结构图；
[0014]图2为一实施例中IO模块的引脚组结构图；
[0015]图3为另一实施例中红外触摸屏的扫描控制装置的结构图；
[0016]图4为一实施例中红外触摸屏的扫描控制装置的扫描控制方法的流程图；
[0017]图5为另一实施例中红外触摸屏的扫描控制装置的扫描控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0019]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的【技术领域】的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0020]一种红外触摸屏的扫描控制装置，如图1所示，包括内存器110、DMA (DirectMemory Access，直接内存存取)控制器120、数据寄存器130和IO (Input/Output，输入输出)模块140。
[0021]内存器110用于存储预设的数据列表，数据列表包括若干数据组。扫描过程中的每一时刻IO模块140每一个引脚的状态可以用I个或若干个字节进行表达，将表达同一时刻IO模块140的引脚状态的数据作为一个数据组，按照时间顺序将若干个数据组进行排列形成数据列表。
[0022]DMA控制器120连接内存器110和数据寄存器130，用于根据接收的时钟信号，以DMA方式依次获取数据列表中的一数据组并发送至数据寄存器130。根据时钟信号依次获取数据组，即是利用时钟信号控制DMA控制器120工作来获取数据组，DMA控制器120可以是在时钟信号处于高电平时工作，也可以是在时钟信号处于低电平、上升沿或下降沿时工作，也可以在时钟信号处于上升沿与下降沿两种状态时都工作，具体可根据情况进行调整。以DMA控制器120在时钟信号处于高电平时工作为例，当DMA控制器120接收到第一个高电平时，获取数据列表中的第一个数据组发送至数据寄存器130。DMA控制器120在接收到第二个高电平时，获取数据列表中的第二个数据组发送至数据寄存器130，以此类推，直至扫描结束。DMA控制器120以DMA方式获取数据组并发送至数据寄存器130，无需利用控制器通过软件指令控制。
[0023]数据寄存器130连接IO模块140，用于暂存DMA控制器120发送的数据组，暂存即是指数据寄存器130在接收到新的数据组时，以覆盖原数据组的形式进行存储。
[0024]IO模块140连接扫描控制信号线，根据数据组调整为高电平或者低电平。
[0025]扫描控制信号线包括发射管选址线、接收管选址线、发射管点亮线和接收管信号采集线。其中，发射管选址线用于传输红外发射管选址信号，接收管选址线用于传输红外接收管选址信号，发射管点亮线用于传输红外发射管发光信号，接收管信号采集线用于传输红外接收管的导通信号。具体地，IO模块140的引脚分别连接各扫描控制信号线，IO模块140根据数据组调整对应引脚为高电平或者低电平，使扫描控制信号线产生有序且连续的信号进行扫描。
[0026]利用DMA控制器120操作扫描过程中连接扫描控制信号线的IO模块140，在对应的扫描控制信号线上产生特定的信号，从而实现扫描的控制。
[0027]在其中一个实施例中，IO模块140包括若干个引脚组，数据寄存器130的数量与引脚组的数量相同且分别对应连接。同一引脚组连接扫描控制信号线，且通过对应数据寄存器130与DMA控制器120连接。如图2所示，IO模块140的一引脚组包括引脚PBO至引脚PB7，其中引脚PBO、PB1和PB2用于连接发射管选址线，引脚PB3用于连接发射管点亮线，引脚PB4用于连接接收管信号采集线，引脚PB5、引脚PB6和引脚PB7用于连接接收管选址线。可以理解，引脚的数量可根据扫描控制信号线进行调整，引脚与扫描控制信号线的具体连接关系也并不是唯一的。另外，引脚组的引脚数量也可多于扫描控制信号线的数量，但需要将多余的引脚悬空，避免对DMA控制器120传输数据组造成影响。
[0028]以扫描控制信号线数量为8为例，数据列表包括η个数据组，每一数据组中包括8个数据，分别用于调整引脚组中对应引脚为高电平或低电平。在此以数据“I”表示高电平，数据“O”表示低电平，第一个数据组Datal中的数据为Β11001010(Β代表二进制数)，则DMA控制器120在第一次传输数据组时，将数据组Datal发送至数据寄存器130，数据组Datal中的第m位的数值直接影响引脚组中第m个引脚。可以理解，在其他实施例中，也可以是以数据“ I ”表示低电平，数据“ O ”表示高电平。
[0029]DMA控制器120在进行一次DMA操作传输数据组时，传输宽度大于或等于引脚组中所有引脚所占内存空间大小，确保数据的完整传输。例如引脚组包括16个引脚，每一个引脚占用I位内存空间，引脚组的所有引脚共占用2字节(16位)的内存空间，则DMA控制器120进行一次DMA操作的数据宽度大于2字节或者等于2字节。
[0030]本实施例中即是将扫描控制信号线与同一引脚组连接，由于同一引脚组共用一个数据寄存器130，DMA控制器120可将一个完整的数据组直接发送至对应数据寄存器130，简化了设计，而且便于连线管理。
[0031]在其他实施例中，也可将扫描控制信号线分别连接不同引脚组，以连接两个引脚组为例，则需要利用两个DMA控制器120分别将数据组中的对应数据发送至对应的数据寄存器130。如一个引脚组连接发射管选址线和发射管点亮线，则利用一 DMA控制器120将数据组中控制发射管选址和发射管点亮的数据传输至与该引脚组连接的数据寄存器130。
[0032]上述红外触摸屏的扫描控制装置，通过DMA控制器120接收时钟信号，并根据时钟信号从内存器110以DMA方式依次获取数据列表中的一数据组并发送至数据寄存器130，通过数据寄存器130暂存数据组。IO模块140根据数据组调整为高电平或者低电平。由于DMA控制器120以DMA方式依次获取数据组控制IO模块140调整为高电平或低电平，使扫描控制信号线产生有序且连续的信号进行扫描，无需利用控制器通过软件指令控制，在进行扫描的过程中控制器可进行计算触摸点坐标等其他软件运算，提高了红外触摸屏的响应速度。
[0033]在其中一个实施例中，如图3所示，红外触摸屏的扫描控制装置还可包括模数转换器150，模数转换器150连接IO模块140，并连接内存器110。模数转换器150根据接收的时钟信号，对接收管信号采集线传输的信号进行模数转换得到数字信号，并发送至内存器110存储，供控制器计算触摸点坐标。模数转换器150和DMA控制器120可采用同一时钟信号控制，且控制方式相同，例如均在时钟信号处于高电平时工作，DMA控制器120传输一数据组，模数转换器150进行一次模数转换，实现扫描控制和信号转换的工作同步，提高信号采集的准确性。
[0034]可以理解，在其他实施例中，红外触摸屏的扫描控制装置也可不包括模数转换器150，而是利用外部模数转换设备对接收管信号采集线传输的信号进行模数转换。也可以是将接收管信号采集线通过外部模数转换设备与IO模块140连接，IO模块140直接接收数
字信号。
[0035]在其中一个实施例中，继续参照图3，红外触摸屏的扫描控制装置包括模数转换器150，还可包括连接DMA控制器120的定时器160，定时器160用于发送时钟信号至DMA控制器120。定时器160也可连接模数转换器150，同时为DMA控制器120和模数转换器150提供时钟信号，实现扫描控制和信号转换的工作同步。
[0036]可以理解，在其他实施例中，红外触摸屏的扫描控制装置也可不包括定时器160。通过外部时钟电路为DMA控制器120和模数转换器150提供时钟信号。
[0037]一种红外触摸屏的扫描控制器，包括处理器，还包括上述红外触摸屏的扫描控制装置，内存器110用于存储接收的数字信号，处理器连接内存器110，用于根据数字信号计算触摸点坐标。
[0038]由于DMA控制器以DMA方式依次获取数据组控制IO模块调整为高电平或低电平，使扫描控制信号线产生有序且连续的信号进行扫描，无需处理器通过软件指令控制，在进行扫描的过程中处理器可进行计算触摸点坐标等其他软件运算，在没有增加外部硬件的前提下提闻了红外触摸屏的响应速度。
[0039]本发明还提供一种红外触摸屏的扫描控制方法，基于上述红外触摸屏的扫描控制装置上实现，如图4所述，包括以下步骤:
[0040]步骤S120:通过DMA控制器接收时钟信号，并根据时钟信号从内存器以DMA方式依次获取数据列表中的一数据组并发送至数据寄存器。
[0041]扫描过程中的每一时刻IO模块每一个引脚的状态可以用I个或若干个字节进行表达，将表达同一时刻IO模块的引脚状态的数据作为一个数据组，按照时间顺序将若干个数据组进行排列形成数据列表。
[0042]根据时钟信号依次获取数据组，即是利用时钟信号控制DMA控制器工作来获取数据组，DMA控制器可以是在时钟信号处于高电平时工作，也可以是在时钟信号处于低电平、上升沿或下降沿时工作，也可以在时钟信号处于上升沿与下降沿两种状态时都工作，具体可根据情况进行调整。以DMA控制器在时钟信号处于高电平时工作为例，当DMA控制器接收到第一个高电平时，获取数据列表中的第一个数据组发送至数据寄存器。DMA控制器在接收到第二个高电平时，获取数据列表中的第二个数据组发送至数据寄存器，以此类推，直至扫描结束。通过DMA控制器以DMA方式获取数据组并发送至数据寄存器，无需利用控制器通过软件指令控制。
[0043]步骤S130:通过数据寄存器暂存数据组。
[0044]暂存即是指数据寄存器在接收到新的数据组时，以覆盖原数据组的形式进行存储。
[0045]步骤S140:10模块根据数据组调整为高电平或者低电平。
[0046]具体地，IO模块的引脚分别连接各扫描控制信号线，IO模块根据数据组调整对应引脚为高电平或者低电平，使扫描控制信号线产生有序且连续的信号进行扫描。
[0047]利用DMA控制器操作扫描过程中连接扫描控制信号线的IO模块，在对应的扫描控制信号线上产生特定的信号，从而实现扫描的控制。
[0048]在其中一个实施例中，IO模块140包括若干个引脚组，数据寄存器130的数量与引脚组的数量相同且分别对应连接。同一引脚组连接扫描控制信号线，且通过对应数据寄存器与DMA控制器连接。
[0049]本实施例中即是将扫描控制信号线与同一引脚组连接，由于同一引脚组共用一个数据寄存器，DMA控制器可将一个完整的数据组直接发送至对应数据寄存器，简化了设计，而且便于连线管理。
[0050]在其他实施例中，也可将扫描控制信号线分别连接不同引脚组，以连接两个引脚组为例，则需要利用两个DMA控制器分别将数据组中的对应数据发送至对应的数据寄存器。
[0051]上述红外触摸屏的扫描控制方法，通过DMA控制器接收时钟信号，并根据时钟信号从内存器以DMA方式依次获取数据列表中的一数据组并发送至数据寄存器，通过数据寄存器暂存数据组。IO模块根据数据组调整为高电平或者低电平。由于DMA控制器以DMA方式依次获取数据组控制IO模块调整为高电平或低电平，使扫描控制信号线产生有序且连续的信号进行扫描，无需利用控制器通过软件指令控制，在进行扫描的过程中控制器可进行计算触摸点坐标等其他软件运算，提高了红外触摸屏的响应速度。
[0052]在其中一个实施例中，如图5所示，步骤S140之后，还可包括以下步骤:
[0053]步骤S150:通过模数转换器接收时钟信号，并根据时钟信号对接收管信号采集线传输的信号进行模数转换得到数字信号，并发送至内存器存储。
[0054]模数转换器对接收管信号采集线传输的信号进行模数转换得到数字信号，用于供控制器计算触摸点坐标。模数转换器和DMA控制器可采用同一时钟信号控制，且控制方式相同，例如均在时钟信号处于高电平时工作，DMA控制器传输一数据组，模数转换器进行一次模数转换，实现扫描控制和信号转换的工作同步，提高扫描准确性。
[0055]可以理解，在其他实施例中，也可利用外部模数转换设备对接收管信号采集线传输的信号进行模数转换，得到数字信号并发送至内存器存储。也可以是将接收管信号采集线通过外部模数转换设备与IO模块连接，IO模块直接接收数字信号。
[0056]在其中一个实施例中，继续参照图5，步骤S120之前，还可包括以下步骤:
[0057]步骤SllO:通过定时器发送时钟信号至DMA控制器。
[0058]利用定时器为DMA控制器提供时钟信号，本实施例中还可利用定时器为模数转换器提供时钟信号，实现扫描控制和信号转换的工作同步。
[0059]可以理解，在其他实施例中，也可通过外部时钟电路为DMA控制器和模数转换器提供时钟信号。
[0060]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种红外触摸屏的扫描控制装置，其特征在于，包括内存器、DMA控制器、数据寄存器和IO模块， 所述内存器用于存储预设的数据列表，所述数据列表包括若干数据组； 所述DMA控制器连接所述内存器和数据寄存器，用于根据接收的时钟信号，以DMA方式依次获取所述数据列表中的一数据组并发送至所述数据寄存器； 所述数据寄存器连接所述IO模块，用于暂存所述数据组； 所述IO模块连接扫描控制信号线，根据所述数据组调整为高电平或者低电平；所述扫描控制信号线包括发射管选址线、接收管选址线、发射管点亮线和接收管信号采集线。
2.根据权利要求1所述的红外触摸屏的扫描控制装置，其特征在于，所述IO模块包括若干个引脚组，所述数据寄存器的数量与所述引脚组的数量相同且分别对应连接，同一引脚组连接所述扫描控制信号线，且通过对应数据寄存器与所述DMA控制器连接。
3.根据权利要求1所述的红外触摸屏的扫描控制装置，其特征在于，还包括模数转换器，所述模数转换器连接所述IO模块，并连接所述内存器，所述模数转换器根据接收的所述时钟信号，对所述接收管信号采集线传输的信号进行模数转换得到数字信号，并发送至所述内存器存储。
4.根据权利要求1所述的红外触摸屏的扫描控制装置，其特征在于，还包括连接所述DMA控制器的定时器，所述定时器用于发送所述时钟信号至所述DMA控制器。
5.一种红外触摸屏的扫描控制器，其特征在于，包括处理器，还包括如权利要求1至4任意一项所述的红外触摸屏的扫描控制装置，所述内存器还用于存储接收的数字信号，所述处理器连接所述内存器，用于根据所述数字信号计算触摸点坐标。
6.一种红外触摸屏的扫描控制方法，如权利要求1至4任意一项所述的红外触摸屏的扫描控制装置上实现，其特征在于，包括以下步骤: 通过所述DMA控制器接收所述时钟信号，并根据所述时钟信号从所述内存器以DMA方式依次获取所述数据列表中的一数据组并发送至所述数据寄存器； 通过所述数据寄存器暂存所述数据组； 所述IO模块根据所述数据组调整为高电平或者低电平。
7.根据权利要求6所述的红外触摸屏的扫描控制方法，其特征在于，所述IO模块根据所述数据组调整为高电平或者低电平的步骤之后，还包括以下步骤: 通过所述模数转换器接收所述时钟信号，并根据所述时钟信号对所述接收管信号采集线传输的信号进行模数转换得到数字信号，并发送至所述内存器存储。
8.根据权利要求6所述的红外触摸屏的扫描控制方法，其特征在于，所述通过所述DMA控制器接收所述时钟信号，并根据所述数字信号从所述内存器以DMA方式依次获取所述数据列表中的一数据组并发送至所述数据寄存器的步骤之前，还包括以下步骤； 通过所述定时器发送所述时钟信号至所述DMA控制器。
【文档编号】G06F13/28GK103631452SQ201310629351
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】邓孜俊, 刘扬, 刘伟高, 刘军刚 申请人:广州视睿电子科技有限公司