如何制作带触摸屏的FPGA原型？

Question

我正在寻找一个FPGA (或类似的)物理原型，但包括一个小触摸屏显示器。

(想象一个2英寸或类似的触摸屏显示器。例如，想象一个由电池供电的小玩具，有一个小的触摸屏显示器。)

今天最好的解决方案是什么？

Answer 1

首先，有几种廉价的触摸屏：resistive和capacitive (intro from 3m)。而在触摸屏下，我指的是触摸屏(数字化仪)--触摸屏上有触感的多层薄板，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来按压它们，它们在多点触摸方面也有问题(同时感知几次触摸)。电容式触摸屏现在通常用于智能手机(自iPhone以来)，它们只用手指或特殊的导电触针就能感知人体的电容。

电阻式触摸屏通常具有到触摸屏控制器的4线或5线模拟接口(short description)。如果要将其直接插入FPGA板，则需要ADC (模数转换器，有时精度可达10-12位)来测量触点的坐标。

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(25-200 kHz)。最简单的面板仍然有5根导线，但Cypress's "Touchscreens 101"列出了两个更高级的面板，分别有11和20个引脚。即使有好的ADC和DAC，在FPGA中实现(和校准)你自己的触摸控制器也是非常困难的。

因此，我们的第二步是触摸屏控制器ASIC:介于微控制器或FPGA与触摸屏之间的设备。控制器将做所有需要的魔术来检测触摸并将有关它们的信息转换成某种数字协议，如用于PC的古老控制器中的COM (RS-232)或USB，或者用于微控制器和FPGA的简单的SPI和I2C (您应该知道如何在fpga4fun上实现SPI/I2C；spi，i2c)。现在销售的许多小型触摸屏可能会包含一些控制器，集成到PCB或flex wire中。

第三步:如果你想用LCD显示器和触摸屏制作原型，特别是小尺寸的LCD (最多6英寸)，触摸屏可能已经集成到显示器中了。而且因为几乎所有的液晶显示器都有控制器来输出一些信息来显示(同样，fpga4fun对using LCD with FPGAs有一些介绍)，它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：“我能买到什么”。如果你已经有了FPGA板，你可以搜索一些流行的硬件原型平台的LCD+touchscreen，例如ardoino或者raspberry pi。例如，adafruit shop在没有控制器的情况下也有单独的触摸屏、线条和按钮：http://www.adafruit.com/category/60。它们还有几个像2.8" TFT with STMPE610 touch controller这样的LCD+touch (包括SPI和I2C，可通过引脚选择)。在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，或者你需要用ADC在FPGA中实现它(并且你的FPGA板上应该有ADC )。

如果你没有FPGA板，或者你没有任何FPGA经验，最好(也是昂贵的)找到带有可选LCD+touch的FPGA套件，但不是来自中国的供应商。在ebay的搜索"fpga touch“的廉价部分有很多中国工具包，但他们可能没有合适的供应商那么好的教程和演示项目。有来自Terasic的7“套件(2000美元，VEEK-MT-C5SoC)，或7”250美元的LCD+touchpanel模块，用于1800美元的DE3或600美元的DE2 FPGA板。对于Digilent，有150美元的VHDCI 4.3“TFT+touch (manual)兼容Digilent板与VHDCI连接器，如300美元的Nexys3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？有几个具有液晶显示器/液晶显示器/有机发光二极管的阿杜伊诺原型，比如最小的"microview"。