论文部分内容阅读
随着社会的发展和科学技术的创新,人们对于人机交互的要求越来越高,传统的鼠标,键盘等交互方式甚至于单点触摸已经不能满足用户,在这样的情况下,多点触摸技术应运而生。多点触摸技术是在单点触摸的基础上发展而来的,该技术可以使用户可同时控制的操作点扩展到多个,甚至多个用户同时使用。它使得操作更灵活,给用户带来一种前所未有的体验。本文研究了一种基于STM32单片机多点触摸的设计方法,对实现多点触摸的坐标运算,HID设备通信等关键内容进行了研究,并在FPGA上实现CORDIC算法,为坐标运算打下了基础。主要研究内容有以下几个方面:(1)采用成本比较低的数字图像传感器CMOS作为图像采集器件,利用摄像头交汇定位原理推导出坐标运算的公式,从而进行坐标运算的算法设计,对触摸点进行准确的定位,并在STM32单片机上实现。(2)深入研究了CORDIC算法的原理,并对传统的CORDIC算法进行了改进,在此基础上利用FPGA实现了正弦函数与反正切函数的计算,此后对改进的算法进行仿真和结果的误差分析,协助STM32单片机进行触摸坐标的运算。(3)利用STM32芯片进行USB接口电路的设计,研究了HID类设备的USB协议,包括USB设备的描述符、枚举过程等,同时研究关于多点触摸的微软白皮书。在STM32单片机上实现USB的编码测试,并进行实验验证。将STM32单片机模拟成HID多点触摸设备,搭载Windows系统的上位机进行通信,将触摸点信息传给Windows操作系统,以便Windows系统执行下一步操作。本文所设计的触摸屏系统硬件成本低,在尺寸需求增大的情况下成本增幅不大,因此在大尺寸触摸屏上体现出来的性价比就比较高,并且在Window系统中能够实现即插即用,非常方便,具有一定的实用价值。