STM32F103驱动GT911

Posted 2021-02-17 darkbright

0x00 引脚连接：

// SCL-------PB10
// SDA-------PB11
// INT--------PB1
// RST--------PB2

IIC的SCL与SDA需要接上拉电阻！

0x01 模拟IIC：

在模拟IIC的头文件中：

定义所需的IO操作宏：

//IO操作函数    
#define IIC_SCL    PBout(10) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(11) //SDA    
#define READ_SDA   PBin(11)  //输入SDA

宏定义模拟IIC的引脚：

#define    GT911_PIN_SCL    GPIO_Pin_10
#define    GT911_PIN_SDA    GPIO_Pin_11

在模拟IIC的C源文件中实现相关函数：

void SDA_IN(void)
{
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GT911_PIN_SDA;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING ;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);       
}

void SDA_OUT(void)
{
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     RCC_APB2PeriphClockCmd(    RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GT911_PIN_SDA;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

//初始化IIC
void IIC_Init(void)
{                        
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     RCC_APB2PeriphClockCmd(    RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );   
       
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GT911_PIN_SCL|GT911_PIN_SDA;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; 
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
     GPIO_SetBits(GPIOB,GT911_PIN_SCL|GT911_PIN_SDA);
}
//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{
     SDA_OUT();   
     IIC_SDA=1;           
     IIC_SCL=1;
     delay_us(4);
      IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
     delay_us(4);
     IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}     
//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{
     SDA_OUT();
     IIC_SCL=0;
     IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
      delay_us(4);
     IIC_SCL=1;
     IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
     delay_us(4);                                  
}
//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
//        0，接收应答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
     u8 ucErrTime=0;
     SDA_IN();      //SDA设置为输入 
     IIC_SDA=1;delay_us(1);      
     IIC_SCL=1;delay_us(1);    
     while(READ_SDA)
     {
         ucErrTime++;
         if(ucErrTime>250)
         {
             IIC_Stop();
             return 1;
         }
     }
     IIC_SCL=0;//时钟输出0       
     return 0; 
}
//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{
     IIC_SCL=0;
     SDA_OUT();
     IIC_SDA=0;
     delay_us(2);
     IIC_SCL=1;
     delay_us(2);
     IIC_SCL=0;
}
//不产生ACK应答           
void IIC_NAck(void)
{
     IIC_SCL=0;
     SDA_OUT();
     IIC_SDA=1;
     delay_us(2);
     IIC_SCL=1;
     delay_us(2);
     IIC_SCL=0;
}                                         
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答             
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{                       
     u8 t;  
     SDA_OUT();        
     IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
     for(t=0;t<8;t++)
     {             
         //IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
         if((txd&0x80)>>7)
             IIC_SDA=1;
         else
             IIC_SDA=0;
         txd<<=1;      
         delay_us(2);   //对TEA5767这三个延时都是必须的
         IIC_SCL=1;
         delay_us(2);
         IIC_SCL=0;   
         delay_us(2);
     }    
}        
//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK  
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
     unsigned char i,receive=0;
     SDA_IN();//SDA设置为输入
     for(i=0;i<8;i++ )
     {
         IIC_SCL=0;
         delay_us(2);
         IIC_SCL=1;
         receive<<=1;
         if(READ_SDA)receive++;  
         delay_us(1);
     }                    
     if (!ack)
         IIC_NAck();//发送nACK
     else
         IIC_Ack(); //发送ACK  
     return receive;
}

0x02 初始化GT911:

查阅《GT911编程指南》：

IIC通信地址选择 0x28/0x29，在头文件中加入相关声明和定义：

//I2C读写命令   
#define GT_CMD_WR         0X28         //写命令
#define GT_CMD_RD         0X29        //读命令
  
//GT911 部分寄存器定义
#define GT_CTRL_REG     0X8040       //GT911控制寄存器
#define GT_CFGS_REG     0X8047       //GT911配置起始地址寄存器
#define GT_CHECK_REG     0X80FF       //GT911校验和寄存器
#define GT_PID_REG         0X8140       //GT911产品ID寄存器

#define GT_GSTID_REG     0X814E       //GT911当前检测到的触摸情况

#define    GT911_PIN_INT    GPIO_Pin_1
#define    GT911_PIN_RST    GPIO_Pin_2

typedef struct _POINT{
     u16 x;
     u16 y;
}POINT, *PPOINT;

typedef struct _GT911_POINT_DATA{
     u8 cnt;
     POINT points[5];
}GT911_POINT_DATA, *PGT911_POINT_DATA;

extern GT911_POINT_DATA     gt911_data;

在C源文件中添加GT911初始化所需要的准备函数：

void GT911_INT_Init(void)
{
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GT911_PIN_INT;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
     GPIO_ResetBits(GPIOB, GT911_PIN_INT);
}

void GT911_INT(u8 cmd)
{
     if(cmd)    GPIO_SetBits(GPIOB, GT911_PIN_INT);
     else    GPIO_ResetBits(GPIOB, GT911_PIN_INT);
}

void GT911_INT_Change(void)
{
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GT911_PIN_INT;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
     GPIO_ResetBits(GPIOB, GT911_PIN_INT);   
}

void GT911_RST_Init(void)
{
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GT911_PIN_RST;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
     GPIO_ResetBits(GPIOB, GT911_PIN_RST);
}

void GT911_RST(u8 cmd)
{
     if(cmd)    GPIO_SetBits(GPIOB, GT911_PIN_RST);
     else    GPIO_ResetBits(GPIOB, GT911_PIN_RST);
}

按照时序GT911上电初始化大致流程如下（IIC通信地址选择 0x28/0x29）：

GT911_RST_Init();
GT911_INT_Init();
IIC_Init();

GT911_RST(0);
GT911_INT(1);
delay_us(200);
GT911_RST(1);
delay_ms(6);
GT911_INT(0);
delay_ms(55);
GT911_INT_Change();
delay_ms(50);

在C源文件中添加读写GT911寄存器以及修改配置的相关函数：

//reg:起始寄存器地址
//buf:数据缓缓存区
//len:写数据长度
//返回值:0,成功;1,失败.
u8 GT911_WR_Reg(u16 reg,u8 *buf,u8 len)
{
     u8 i;
     u8 ret=0;
     IIC_Start();   
      IIC_Send_Byte(GT_CMD_WR);       //发送写命令     
     IIC_Wait_Ack();
     IIC_Send_Byte(reg>>8);       //发送高8位地址
     IIC_Wait_Ack();                                                          
     IIC_Send_Byte(reg&0XFF);       //发送低8位地址
     IIC_Wait_Ack(); 
     for(i=0;i<len;i++)
     {      
         IIC_Send_Byte(buf[i]);      //发数据
         ret=IIC_Wait_Ack();
         if(ret)break; 
     }
     IIC_Stop();                    //产生一个停止条件       
     return ret;
}

//reg:起始寄存器地址
//buf:数据缓缓存区
//len:读数据长度             
void GT911_RD_Reg(u16 reg,u8 *buf,u8 len)
{
     u8 i;
      IIC_Start();   
      IIC_Send_Byte(GT_CMD_WR);   //发送写命令     
     IIC_Wait_Ack();
      IIC_Send_Byte(reg>>8);       //发送高8位地址
     IIC_Wait_Ack();                                                          
      IIC_Send_Byte(reg&0XFF);       //发送低8位地址
     IIC_Wait_Ack(); 
      IIC_Start();             
     IIC_Send_Byte(GT_CMD_RD);   //发送读命令          
     IIC_Wait_Ack();      
     for(i=0;i<len;i++)
     {      
         buf[i]=IIC_Read_Byte(i==(len-1)?0:1); //发数据     
     }
     IIC_Stop();//产生一个停止条件   
}

//发送配置参数
//mode:0,参数不保存到flash
//     1,参数保存到flash
u8 GT911_Send_Cfg(u8 mode)
{
     u8 buf[2];
     u8 i=0;
     buf[0]=0;
     buf[1]=mode;    //是否写入到GT911 FLASH?  即是否掉电保存
     for(i=0;i<sizeof(GT911_Cfg);i++)buf[0]+=GT911_Cfg[i];//计算校验和
     buf[0]=(~buf[0])+1;
     GT911_WR_Reg(GT_CFGS_REG,(u8*)GT911_Cfg,sizeof(GT911_Cfg));//发送寄存器配置
     GT911_WR_Reg(GT_CHECK_REG,buf,2);//写入校验和,和配置更新标记
     return 0;
}

其中GT911_Cfg为寄存器配置数据，一般由厂商直接提供

完整的GT911初始化代码如下：

void GT911_Init(void)
{   
     GT911_RST_Init();
     GT911_INT_Init();
     IIC_Init();
    
     GT911_RST(0);
     GT911_INT(1);
     delay_us(200);
     GT911_RST(1);
     delay_ms(6);
     GT911_INT(0);
     delay_ms(55);
     GT911_INT_Change();
     delay_ms(50);
    
     u8 tmp[4]={0};
     //读取PID
     GT911_RD_Reg(GT_PID_REG, tmp, 4);
    
     //修改配置
     tmp[0] = 0x02;
     GT911_WR_Reg(GT_CTRL_REG, tmp, 1);
     GT911_RD_Reg(GT_CFGS_REG, tmp, 1);
     if(tmp[0] < 0x60){
         printf("Default Ver:0x%X ",tmp[0]);
         GT911_Send_Cfg(1);
     }
     delay_ms(10);
     tmp[0] = 0x00;
     GT911_WR_Reg(GT_CTRL_REG, tmp, 1);
    
     EXTIX_Init();
}

0x03 中断接收GT911坐标数据：

GT911所连引脚外部中断初始化（PB1）：

void EXTIX_Init(void)
{
      EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
      NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

      GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource1);

      EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line1;   
       EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;   
       EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
       EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
       EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);    

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;           
       NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;
       NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;           
       NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                   
       NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

中断服务函数：

查阅《GT911编程指南》：

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
     u8 tmp;
     GT911_RD_Reg(0x8140, data, 0x40);
     tmp = data[0x0E];
     if((tmp&0x80) && ((tmp&0x0f)>0)){
         GetPointData(tmp&0x0f, data);
         ShowPointData();
     }
     tmp = 0;
     GT911_WR_Reg(0x814E, &tmp, 1);
    
     delay_ms(10);
     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
}

data为全局数据(0x8140-0x8180一共0x40个数据)，直接一次性读出所有的数据

其中获取和打印坐标的相关函数：

在GT911的头文件中：extern GT911_POINT_DATA     gt911_data;

void GetPointData(u8 cnt, u8 data[])
{
     gt911_data.cnt = 0;
     switch(cnt){
         case 5:
             gt911_data.points[4].x = data[0x31]<<8 | data[0x30];
             gt911_data.points[4].y = data[0x33]<<8 | data[0x32];       
         case 4:
             gt911_data.points[3].x = data[0x29]<<8 | data[0x28];
             gt911_data.points[3].y = data[0x2B]<<8 | data[0x2A];       
         case 3:
             gt911_data.points[2].x = data[0x21]<<8 | data[0x20];
             gt911_data.points[2].y = data[0x23]<<8 | data[0x22];
         case 2:
             gt911_data.points[1].x = data[0x19]<<8 | data[0x18];
             gt911_data.points[1].y = data[0x1B]<<8 | data[0x1A];
         case 1:
             gt911_data.points[0].x = data[0x11]<<8 | data[0x10];
             gt911_data.points[0].y = data[0x13]<<8 | data[0x12];           
             break;
         default:
             break;
     }

    gt911_data.cnt = cnt;
}

void ShowPointData(void)
{
     u8 cnt = gt911_data.cnt;
     for(u8 i=0; i<cnt; i++){
         printf("Point%d(%d,%d) ", i+1, gt911_data.points[i].x, gt911_data.points[i].y);
     }
     printf(" ");
     memset(&gt911_data, 0, sizeof(gt911_data));
}

0x04 验证结果：

烧录程序至MCU，接线、上电，打开串口调试助手查看打印信息（最多同时五点触摸）：