正点原子 I.MX6ULL MINI 开发板学习笔记：GT9147 电容触摸屏驱动

这篇笔记继续正点原子 I.MX6ULL MINI 开发板裸机学习，主题是GT9147 电容触摸屏驱动。代码来自实际工程 /home/zhao/code/2026/touch_screen，通过 I2C2 + 中断读取触摸坐标。

1. 完成什么实验？

驱动 GT9147 电容触摸芯片，通过 I2C2 读取触摸点坐标，并用 GPIO1_IO09 中断触发读取。

2. 电容屏和电阻屏有什么区别？

电容屏靠人体感应电荷工作，支持多点触控，表面覆盖玻璃，寿命长、手感好；电阻屏靠压力使两层导电膜接触，通常只支持单点，表面为软屏，容易磨损。

3. GT9147 使用什么接口？

GT9147 使用 I2C 通信，同时需要 INT 中断引脚和 RST 复位引脚。代码中 INT 接 GPIO1_IO09，RST 接 GPIO5_IO09。

4. GT9147 的 I2C 地址是多少？

代码中使用的设备地址是 0x14。GT9147 在复位时序中采样 INT 引脚电平来选择地址：本代码的复位时序是 INT 与 RST 同时拉低，10ms 后释放 RST，INT 继续保持低电平约 100ms——复位释放期间 INT 保持低电平，选中的就是 0x14；如果复位释放后把 INT 拉高，则选中 0x5D。所以代码的时序和所用地址 0x14 是一致的。

5. 怎么读取坐标？

先读 0x814E 获取触摸点数并清标志位，再从 0x8150、0x8158、0x8160 等寄存器读取每个触摸点的 4 字节坐标（X 低字节、X 高字节、Y 低字节、Y 高字节）。

6. 中断方式还是轮询方式？

代码使用 GPIO1_IO09 上升沿中断（ICR1[19:18]=10，I.MX6ULL 的 ICR 编码为 00=低电平/01=高电平/10=上升沿/11=下降沿）。触摸发生时 GT9147 拉高 INT，触发中断服务函数 read_points()。

7. 真实可用的 GT9147 代码

下面是工程中验证过的 gt9147.c 核心代码。

struct GT9147_Device
{
    int num;
    int available;
    unsigned short x[5];
    unsigned short y[5];
};

struct GT9147_Device gt9147_dev;
const unsigned short GT_TP[5] = {0x8150, 0x8158, 0x8160, 0x8168, 0x8170};

void read_gt9147(unsigned short reg_addr, unsigned char *data, unsigned int len)
{
    struct I2C_Msg msg =
    {
        .dev_addr = 0x14,
        .reg_addr = reg_addr,
        .reg_len = 2,
        .data = data,
        .direction = I2C_Read,
        .len = len
    };
    transfer(I2C2, &msg);
}

void write_gt9147(unsigned short reg_addr, unsigned char *data, unsigned int len)
{
    struct I2C_Msg msg =
    {
        .dev_addr = 0x14,
        .reg_addr = reg_addr,
        .reg_len = 2,
        .data = data,
        .direction = I2C_Write,
        .len = len
    };
    transfer(I2C2, &msg);
}

void read_points(void)
{
    unsigned char buffer[24];
    read_gt9147(0x814E, buffer, 1);
    int num = buffer[0] & 0x0F;
    buffer[0] = 0;
    write_gt9147(0x814E, buffer, 1);

    if(num != 0)
    {
        gt9147_dev.available = 1;
        gt9147_dev.num = num;
    }
    int i;
    for(i = 0;i < num;++i)
    {
        read_gt9147(GT_TP[i], buffer, 4);
        gt9147_dev.x[i] = buffer[1] << 8 | buffer[0];
        gt9147_dev.y[i] = buffer[3] << 8 | buffer[2];
    }
}

void touch_screen_interrupt_handler(void)
{
    if((GPIO1->ISR & (1 << 9)) != 0)
    {
        read_points();
        GPIO1->ISR |= (1 << 9);
    }
}

void init_gt9147(void)
{
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO09_GPIO1_IO09, 0);            // INT
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_SNVS_SNVS_TAMPER9_GPIO5_IO09, 0);     // RST
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO09_GPIO1_IO09, 0x10B0);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_SNVS_SNVS_TAMPER9_GPIO5_IO09, 0x10B0);

    gpio_configt_t t =
    {
        .pin_direction = gpio_direction_output,
        .default_vaule = 0
    };
    init_gpio(GPIO1, 9, &t);
    init_gpio(GPIO5, 9, &t);

    write_gpio(GPIO1, 9, 0);
    write_gpio(GPIO5, 9, 0);
    delay_ms(10);
    write_gpio(GPIO5, 9, 1);
    delay_ms(100);

    unsigned char buffer[24] = {0};
    read_gt9147(0x8140, buffer, 4);
    printf("product ID =  %s\n", (char *)buffer);

    read_gt9147(0x804d, buffer, 1);
    printf("interrupt way 0 = %d\r\n", buffer[0] & 0x03);
    read_gt9147(0x8056, buffer, 1);
    printf("interrupt way 1 = %d\r\n", buffer[0] & 0x03);

    t.pin_direction = gpio_direction_input;
    init_gpio(GPIO1, 9, &t);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO09_GPIO1_IO09, 0x80);

    GPIO1->ICR1 &= ~(3 << 18);
    GPIO1->ICR1 |= (2 << 18);
    GPIO1->IMR |= (1 << 9);

    system_interrupt_register(touch_screen_interrupt_handler, GPIO1_Combined_0_15_IRQn);
    GIC_EnableIRQ(GPIO1_Combined_0_15_IRQn);

    buffer[0] = 0;
    write_gt9147(0x8040, buffer, 1);
    delay_ms(200);
}

#include "gt9147.h"
#include "lcd.h"

int main(void)
{
    init_clock();
    system_interrupt_init();
    init_uart1();
    init_lcd();
    init_gt9147();

    while (1)
    {
        if (gt9147_dev.available)
        {
            gt9147_dev.available = 0;
            for (int i = 0; i < gt9147_dev.num; i++)
            {
                printf("point %d: x=%d, y=%d\n", i,
                       gt9147_dev.x[i], gt9147_dev.y[i]);
            }
        }
        delay_ms(50);
    }
    return 0;
}

8. 关键点说明

• 接口：I2C2 通信 + GPIO1_IO09 中断 + GPIO5_IO09 复位。
• I2C 地址：代码中使用 0x14（复位释放期间 INT 保持低电平选中 0x14；INT 拉高则选中 0x5D）。
• 寄存器：0x814E 为状态/点数寄存器；0x8150/58/60... 为各点坐标寄存器；0x804D 低位与 INT 触发方式相关；0x8056 实为刷新率寄存器 Refresh_Rate（代码里打印标签 interrupt way 1 是笔误）。
• 坐标格式：每个点 4 字节，低高字节组合成 X 和 Y。
• 中断触发：GPIO1_IO09 配置为上升沿中断，触摸时自动触发读取。
• 清标志：读 0x814E 后必须写 0 清标志，否则不会再次触发中断。
• 点数钳位：0x814E 低 4 位给出的点数最大可到 15，而 GT_TP 数组只有 5 项，严谨写法应在 read_points() 里加 if(num > 5) num = 5; 钳位，防止数组越界。

9. 实验现象

程序运行后，用手指触摸屏幕，串口会打印当前触摸点坐标，例如 "point 0: x=312, y=198"。单点和多点触摸都能检测到最多 5 个点的坐标。

总结

GT9147 触摸驱动把 I2C、GPIO 中断和 LCD 显示串在了一起，是人机交互的重要一环。