正点原子ATK-7' TFTLCD 模块用户手册

7寸TFTLCD 电容触摸屏模块

ATK-7’TFTLCD 用户手册

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版本 日期 原因

V1.00 2013/3/22

第一次发布

User Manual

目录

1.特性参数 (1)

2.使用说明 (2)

2.1 模块引脚说明 (2)

2.2 LCD控制器接口时序 (3)

2.3 LCD控制器寄存器说明 (4)

2.3.1 CUR_X寄存器(0x01)和CUR_Y寄存器(0x00) (4)

2.3.2 PIXELS寄存器(0x02) (5)

2.3.3 END_X寄存器(0x03) (5)

2.3.4 PREF寄存器(0x05) (6)

2.3.5 MIRROR寄存器(0X07) (6)

2.3.6 STATE/ DATA寄存器 (7)

2.4 电容触摸屏接口说明 (7)

2.4.1 GT811初始化流程 (8)

2.4.2 GT811坐标数据读取 (8)

2.4.3 GT811自动校准 (9)

3.结构尺寸 (10)

4.其他 (11)

1.特性参数

ATK-7’TFTLCD-V14（V14是版本号，下面均以A TK-7’TFTLCD表示该产品）是ALIENTEK推出的一款高性能7寸电容触摸屏模块。该模块屏幕分辨率为800*480，16位真彩显示，模块自带LCD控制器，拥有多达8MB的显存，能提供8页的显存，并支持任意点颜色读取。模块采用电容触摸屏，支持5点同时触摸，具有非常好的操控效果。

ATK-7’TFTLCD模块还提供了镜像翻转、背光控制等功能，方便用户使用。ATK-7’

表1.1 ATK-7’ TFTLCD 基本特性

注1：8M字节

表1.3 ATK-7’ TFTLCD 电气特性

注1：3.3V系统，可以直接接本模块（供电必须5V），如果是5V系统，建议串接1K左右电阻，做限流处理。

注2：130mA对应背光关闭时的功耗，350mA对应背光最亮时的功耗，此数据是在电源电压为5V时测出的，实际应用中功耗会由于电源电压的波动而略微变化。

2.使用说明

2.1 模块引脚说明

ATK-7’TFTLCD电容触摸屏模块通过2*17的排针（2.54mm间距）同外部连接，模块可以与ALIENTEK的STM32开发板直接对接，我们提供相应的例程，用户可以在ALIENTEK STM32开发板上直接测试。A TK-7’ TFTLCD电容触摸屏模块外观如图2.1.1所示：

图2.1.1-1 ATK-7’ TFTLCD电容触摸屏模块正面图

图2.1.1-2 ATK-7’ TFTLCD电容触摸屏模块背面图

模块通过34（2*17）个引脚同外部连接，各引脚的详细描述如表2.1.1所示：

表2.1.1 A TK-7’ TFTLCD 模块引脚说明

从上表可以看出，LCD控制器总共需要21个IO口驱动，电容触摸屏需要4个IO口驱动，这样整个模块需要25个IO口驱动。

2.2 LCD控制器接口时序

ATK-7’ TFTLCD模块自带的LCD控制器采用16位8080总线接口，总线写时序如图2.2.1所示：

图2.2.1 总线写时序

图中，当RS为0的时候，表示写入的是寄存器地址（0~7），RS为1的时候，表示写入的是数据（寄存器值/GRAM数据）。

总线读时序如图2.2.2所示：

图2.2.2 总线读时序

ATK-7’ TFTLCD模块自带的LCD控制器可读的寄存器只有2个，当RS为0的时候，表示读取的是状态寄存器(STA TE)，当RS为1的时候，表示读取的是像素数据(DATA)，读期间的地址寄存器(ADDR)将被忽略。

2.3 LCD控制器寄存器说明

表2.3.1 A TK-7’ TFTLCD 模块自带LCD驱动器寄存器地址和功能简介

2.3.1 CUR_X寄存器(0x01)和CUR_Y寄存器(0x00)

寄存器CUR_X和CUR_Y用于设置待操作像素点的坐标，TFTLCD屏幕上坐标的排列如图2.3.1.1所示：

图2.3.1.1 坐标排列

当CUR_Y和CUR_X的值确定后，像素点A的位置便被唯一的确定了，随后的写入的像素数据会被准确的放置在A点。

2.3.2 PIXELS寄存器(0x02)

寄存器PIXELS对应着16位的颜色数据，如果当前显示页与当前操作页相同，那么写入PIXELS的数据会被立即呈现在由CUR_X和CUR_Y选中的当前激活点上，如果当前显示页与当前操作页不相同，那么写入PIXELS的数据不会被立即呈现出来。

ATK-7’ TFTLCD模块的颜色格式为RGB565，具体的颜色与每个位对应关系如表2.3.2.1

2.3.3 END_X寄存器(0x03)

为了提高像素数据连续读写的效率，当设置好CUR_X和CUR_Y后，每读取/写入一个像素，当前激活点的X坐标就会自动加一，当激活点的X坐标等于END_X后，便会自动返回CUR_X同时Y坐标自动加一。如图2.3.3.1所示：

图2.3.3.1 X坐标自动返回示意图

以写数据为例，假设CUR_X、CUR_Y、END_X分别为400、200、500，A点、B点、C点、D点的坐标分别为（400，200）、（500，200）、（400，201）、（500，201）。设置好CUR_X、CUR_Y后，第一个像素写到了A点，第100个像素写到B点，第101个像素写到C点，

第200个像素写到D点，依此类推。

借助END_X寄存器，可以简化MCU批量数据读写的流程，假设MCU需要以（100，200）为起始坐标写入一个10×20的矩形，那么只需要将CUR_X设为100，CUR_Y设为200，END_X设为210，然后进行200次的像素点读/写操作即可，期间不需要再进行坐标设置操作，所有的坐标都会被自动推算。

2.3.4 PREF寄存器(0x05)

PREF寄存器用于设置当前显示页、当前操作页和TFT背光，各个位的具体含义如表

表2.3.4.1 HREF寄存器各位定义

2.3.4.1 背光控制

BK_PWM用于设置背光信号的占空比，从而调节TFT背光的亮度，取值范围为0~63，0代表背光关闭，63代表背光最亮。上电复位后BK_PWM的值默认为0，也就是背光关闭，在MCU对BK_PWM赋以非零值后，背光才能点亮。

2.3.4.2 当前显示/操作页

当前显示页由CUR_PAGE指定，表示屏幕上实际显示的显存分页，当前操作页由OPT_PAGE指定，表示当前读写操作的显存分页。如果CUR_PAGE与OPT_PAGE指向同一显存分页，那么写显存操作的结果会被立即呈现在屏幕上，如果CUR_PAGE与OPT_PAGE 指向不同的显存分页，那么对OPT_PAGE的任何操作都不会影响屏幕上的显示内容，只有在CUR_PAGE切换到OPT_PAGE后，OPT_PAGE中数据才会被显示出来。

2.3.5 MIRROR寄存器(0X07)

MIRROR寄存器用于实现图像的水平和垂直镜像翻转，该寄存器各位的具体含义如表2.3.5.1所示。

表2.3.5.1 MIRROR寄存器各位定义

UD位用于控制显示画面的垂直翻转，LR位用于控制显示画面的水平翻转，操作UD 位和LR位会影响TFT上的像素点位置与显存中数据地址的映射关系，但不会改变显存中的数据，不同的UD和LR值所对应的显示效果如图2.3.5.1所示。

图2.3.5.1 显示效果示意图

2.3.6 STATE/ DATA寄存器

这两个寄存器相互配合，用于完成像素数据的读操作。STATE寄存器的位定义如表2.3.6.1所示，读取该寄存器会自动启动像素点的读操作，当MCU查询到STATE的DATA_OK 位（b0位）为1后，表示像素数据有效，然后MCU读DA TA寄存器即可获得对应点的像素数据，与写像素数据的操作相同，读像素数据的像素点位置也是由当前的CUR_X和CUR_Y定义的。当MCU读取DA TA寄存器后，DATA_OK位会被自动清零。需要注意的是，读STATE寄器时，b15~b1位是随机值，因此在判断DATA_OK时，需要屏蔽掉这些位。

表2.3.6.1 STA TE寄存器各位定义

2.4 电容触摸屏接口说明

ATK-7’ TFTLCD模块采用汇顶科技（GOODIX）公司的GT811作为电容触摸屏的驱动IC，该驱动芯片通过4根线与外部连接：CT_RST、CT_INT、CT_SDA、CT_SCL。

CT_RST为GT811的复位信号，低电平有效，可以用来复位GT811，并可以让GT811进入正常工作模式。

CT_INT为GT811的中断输出引脚，当GT811有数据可以输出的时候，该引脚会输出脉冲信号，提醒CPU可以读取数据了。

CT_SDA和CT_SCL则是GT811和CPU进行IIC通信的接口，通过IIC总线进行数据交换。

GT811采用标准的IIC通信，最大通信速率为600Khz，模块设置的GT811器件地址为0XBA（写）和0XBB（读）。

GT811的写操作流程如图2.4.1所示：

图2.4.1 GT811写操作流程图

图2.4.1为CPU写GT811的操作流程图，首先CPU产生一个起始信号(S)，然后发送地址信息及读写位信息“0”表示写操作：0XBA(Address_W)。

GT811接收到正确的地址后，发送ACK给CPU，CPU随后分2次发送16位首寄存器地址，先发送高8位，再发送低8位，随后发送8为要写入到寄存器的数据内容。

GT811寄存器的地址指针，会在写入一个数据后，自动加1，所以当CPU需要对连续地址的寄存器进行写操作的时候，只需要写入第一个寄存器的地址，然后开始连续写入数据即可。最后，当写操作完成时，CPU发送停止信号(E)，结束当前的写操作。

GT811的读操作流程如图2.4.2所示：

图2.4.2 GT811读操作流程图

图2.4.2为CPU读GT811的操作流程图，首先CPU产生一个起始信号(S)，然后发送地址信息及读写位信息“0”表示写操作：0XBA(Address_W)。

GT811接收到正确的地址后，发送ACK给CPU，CPU随后分2次发送16位首寄存器地址，设置要读取的寄存器地址。在收到应答后，CPU重新发送一次起始信号(S)，发送地址信息及读写位信息“1”表示读操作：0XBB(Address_R)。在收到应答(ACK)后，CPU就可以开始读取数据了。

同样，GT811支持连续的读操作，CPU只需要在每收到一个数据后，发送一个ACK给GT811，就可以读取下一个寄存器的数据，寄存器地址也是自动增加的。当CPU想停止继续读数据的时候，发送NACK，然后在发送停止信号(E)，即可结束当前的读操作。

2.4.1 GT811初始化流程

GT811的初始化流程非常简单，首先通过CT_RST引脚对GT811进行一次复位，让GT811进入正常工作模式。然后读取GT811的软件版本信息（通过寄存器0X717和0X718实现）。最后，在读到正确的版本后（0X2010），发送触摸屏厂家提供的配置信息到GT811，等到配置信息发送成功后，就完成了对GT811的初始化。

2.4.2 GT811坐标数据读取

完成初始化之后，就可以从G8T11读取当前触摸屏的坐标数据了。每当GT811有数据可供读取的时候，CPU就可以在CT_INT信号上接收到一个脉冲信号（100us左右的低电平脉冲），CPU在检测到脉冲信号后，就可以从GT811读取当前触摸屏的坐标信息了。

GT811的输出信息寄存器如图2.4.2.1所示：

图2.4.2.1 GT811输出信息寄存器

从图2.4.2.1可以看出，CPU只需要在接收到CT_INT中断后，从0X721处开始，连续读取34个字节，即可以把所有的触摸屏数据读出来，然后按照图中所示格式，将数据组织起来，就可以获得最多5个点的触摸数据。

其中TouchpointFlag寄存器（0X721）的tp0~tp4是触摸点0~4的数据是否有效的标志，如果为1，则说明对应点的数据有效，如果为0，则表示触摸点该数据无效。

另外PointxPressure(x=0~4)寄存器表示对应触摸点的力道大小，其实就是通过你按下的面积来判断力道，按下面积越大，该值越大。

2.4.3 GT811自动校准

GT811带有自动初始化校准即自动温度补偿功能，所以，ATK-7’TFTLCD电容触摸屏模块是不需要人工手动校准的。

a) 初始化校准

不同的温度、湿度及物理空间结构均会影响到电容传感器在闲置状态的基准值。GT811会在初始化的200ms内根据环境情况自动获得新的检测基准。完成触摸屏检测的初始化。

b) 自动温漂补偿

温度、湿度或灰尘等环境因素的缓慢变化，也会影响到电容传感器在闲置状态的基准值。GT811实时检测各点数据的变化，对历史数据进行统计分析，由此来修正检测基准。从而降低环境变化对触摸屏检测的影响。

3.结构尺寸

ATK-7’ TFTLCD电容触摸屏模块的尺寸结构如图3.1所示：

图3.1 ATK-7’ TFTLCD模块尺寸图

4.其他

1、购买地址：

官方店铺1：https://www.wendangku.net/doc/be17800615.html,

官方店铺2：https://www.wendangku.net/doc/be17800615.html,

2、资料下载

ATK-7’ TFTLCD模块资料下载地址：https://www.wendangku.net/doc/be17800615.html,/posts/list/0/13558.htm 3、技术支持

公司网址：https://www.wendangku.net/doc/be17800615.html,

技术论坛：https://www.wendangku.net/doc/be17800615.html,

联系电话：020-********