一、開發(fā)環(huán)境主 機：VMWare--Fedora 9
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201611/318998.htm開發(fā)板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4
編譯器：arm-linux-gcc-4.3.2
二、前提知識
1、Linux輸入子系統(tǒng)(Input Subsystem)：
在Linux中，輸入子系統(tǒng)是由輸入子系統(tǒng)設備驅動層、輸入子系統(tǒng)核心層(Input Core)和輸入子系統(tǒng)事件處理層(Event Handler)組成。其中設備驅動層提供對硬件各寄存器的讀寫訪問和將底層硬件對用戶輸入訪問的響應轉換為標準的輸入事件，再通過核心層提交給事件處理層；而核心層對下提供了設備驅動層的編程接口，對上又提供了事件處理層的編程接口；而事件處理層就為我們用戶空間的應用程序提供了統(tǒng)一訪問設備的接口和驅動層提交來的事件處理。所以這使得我們輸入設備的驅動部分不在用關心對設備文件的操作，而是要關心對各硬件寄存器的操作和提交的輸入事件。下面用圖形來描述一下這三者的關系吧！
另外，又找了另一幅圖來說明Linux輸入子系統(tǒng)的結構，可能更加形象容易理解。如下：
2、輸入子系統(tǒng)設備驅動層實現(xiàn)原理：
在Linux中，Input設備用input_dev結構體描述，定義在input.h中。設備的驅動只需按照如下步驟就可實現(xiàn)了。
①、在驅動模塊加載函數中設置Input設備支持input子系統(tǒng)的哪些事件；
②、將Input設備注冊到input子系統(tǒng)中；
③、在Input設備發(fā)生輸入操作時(如：鍵盤被按下/抬起、觸摸屏被觸摸/抬起/移動、鼠標被移動/單擊/抬起時等)，提交所發(fā)生的事件及對應的鍵值/坐標等狀態(tài)。
Linux中輸入設備的事件類型有(這里只列出了常用的一些，更多請看linux/input.h中)：
EV_SYN 0x00 同步事件
EV_KEY 0x01 按鍵事件
EV_REL 0x02 相對坐標(如：鼠標移動，報告的是相對最后一次位置的偏移)
EV_ABS 0x03 絕對坐標(如：觸摸屏和操作桿，報告的是絕對的坐標位置)
EV_MSC 0x04 其它
EV_LED 0x11 LED
EV_SND 0x12 聲音
EV_REP 0x14 Repeat
EV_FF 0x15 力反饋
用于提交較常用的事件類型給輸入子系統(tǒng)的函數有：
void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value); //提交按鍵事件的函數
void input_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value); //提交相對坐標事件的函數
void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value); //提交絕對坐標事件的函數
注意，在提交輸入設備的事件后必須用下列方法使事件同步，讓它告知input系統(tǒng)，設備驅動已經發(fā)出了一個完整的報告：
void input_sync(struct input_dev *dev)
三、觸摸屏驅動的實現(xiàn)步驟
1、硬件原理圖分析：
S3c2440芯片內部觸摸屏接口與ADC接口是集成在一起的，硬件結構原理圖請看：S3C2440上ADC驅動實例開發(fā)講解中的圖，其中通道7(XP或AIN7)作為觸摸屏接口的X坐標輸入，通道5(YP或AIN5)作為觸摸屏接口的Y坐標輸入。在"S3C2440上ADC驅動實例開發(fā)講解"中，AD轉換的模擬信號是由開發(fā)板上的一個電位器產生并通過通道1(AIN0)輸入的，而這里的模擬信號則是由點觸觸摸屏所產生的X坐標和Y坐標兩個模擬信號，并分別通過通道7和通道5輸入。S3c2440提供的觸摸屏接口有4種處理模式，分別是：正常轉換模式、單獨的X/Y位置轉換模式、自動X/Y位置轉換模式和等待中斷模式，對于在每種模式下工作的要求，請詳細查看數據手冊的描述。本驅動實例將采用自動X/Y位置轉換模式和等待中斷模式。
注意：在每步中，為了讓代碼邏輯更加有條理和容易理解，就沒有考慮代碼的順序，比如函數要先定義后調用。如果要編譯此代碼，請嚴格按照C語言的規(guī)范來調整代碼的順序。
2、建立觸摸屏驅動程序my2440_ts.c，首先實現(xiàn)加載和卸載部分，在驅動加載部分，我們主要做的事情是：啟用ADC所需要的時鐘、映射IO口、初始化寄存器、申請中斷、初始化輸入設備、將輸入設備注冊到輸入子系統(tǒng)。代碼如下：
view plainprint?
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include adc.h>
#include
#include
static struct clk *adc_clk;
static void __iomem *adc_base;
static struct input_dev *ts_dev;
#define DEVICE_NAME "my2440_TouchScreen"
#define WAIT4INT(x) (((x)<<8) | S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | /
S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(3))
static int __init ts_init(void)
{
int ret;
adc_clk = clk_get(NULL, "adc");
if(!adc_clk)
{
printk(KERN_ERR "falied to find adc clock source/n");
return -ENOENT;
}
clk_enable(adc_clk);
adc_base = ioremap(S3C2410_PA_ADC, 0x20);
if(adc_base == NULL)
{
printk(KERN_ERR "failed to remap register block/n");
ret = -EINVAL;
goto err_noclk;
}
adc_initialize();
ret = request_irq(IRQ_ADC, adc_irq, IRQF_SHARED | IRQF_SAMPLE_RANDOM, DEVICE_NAME, 1);
if(ret)
{
printk(KERN_ERR "IRQ%d error %d/n", IRQ_ADC, ret);
ret = -EINVAL;
goto err_nomap;
}
ret = request_irq(IRQ_TC, tc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM, DEVICE_NAME, 1);
if(ret)
{
printk(KERN_ERR "IRQ%d error %d/n", IRQ_TC, ret);
ret = -EINVAL;
goto err_noirq;
}
ts_dev = input_allocate_device();
ts_dev->evbit[0] = BIT(EV_SYN) | BIT(EV_KEY) | BIT(EV_ABS);
ts_dev->keybit[BITS_TO_LONGS(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH);
input_set_abs_params(ts_dev, ABS_X, 0, 0x3FF, 0, 0);
input_set_abs_params(ts_dev, ABS_Y, 0, 0x3FF, 0, 0);
input_set_abs_params(ts_dev, ABS_PRESSURE, 0, 1, 0, 0);
ts_dev->name = DEVICE_NAME;
ts_dev->id.bustype = BUS_RS232;
ts_dev->id.vendor = 0xDEAD;
ts_dev->id.product = 0xBEEF;
ts_dev->id.version = 0x0101;
input_register_device(ts_dev);
return 0;
err_noclk:
clk_disable(adc_clk);
clk_put(adc_clk);
err_nomap:
iounmap(adc_base);
err_noirq:
free_irq(IRQ_ADC, 1);
return ret;
}
static void adc_initialize(void)
{
writel(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(0xFF), adc_base + S3C2410_ADCCON);
writel(0xffff, adc_base + S3C2410_ADCDLY);
writel(WAIT4INT(0), adc_base + S3C2410_ADCTSC);
}
static void __exit ts_exit(void)
{
disable_irq(IRQ_ADC);
disable_irq(IRQ_TC);
free_irq(IRQ_ADC, 1);
free_irq(IRQ_TC, 1);
iounmap(adc_base);
if(adc_clk)
{
clk_disable(adc_clk);
clk_put(adc_clk);
adc_clk = NULL;
}
input_unregister_device(ts_dev);
}
module_init(ts_init);
module_exit(ts_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Huang Gang");
MODULE_DESCRIPTION("My2440 Touch Screen Driver");
3、接下來要做的是，在兩個中斷服務程序中實現(xiàn)觸摸屏狀態(tài)和坐標的轉換。先看代碼，如下：
view plainprint?
extern struct semaphore ADC_LOCK;
static int OwnADC = 0;
static long xp;
static long yp;
static int count;
#define AUTOPST (S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | /
S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))
static irqreturn_t tc_irq(int irq, void *dev_id)
{
unsigned long data0;
unsigned long data1;
int updown;
if (down_trylock(&ADC_LOCK) == 0)
{
OwnADC = 1;
data0 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT0);
data1 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT1);
updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));
if (updown)
{
touch_timer_fire(0);
}
else
{
OwnADC = 0;
up(&ADC_LOCK);
}
}
return IRQ_HANDLED;
}
static void touch_timer_fire(unsigned long data)
{
unsigned long data0;
unsigned long data1;
int updown;
data0 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT0);
data1 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT1);
updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));
if (updown)
{
if (count != 0)
{
long tmp;
tmp = xp;
xp = yp;
yp = tmp;
xp >>= 2;
yp >>= 2;
#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_MY2440_DEBUG
struct timeval tv;
do_gettimeofday(&tv);
printk(KERN_DEBUG "T: d, X: ld, Y: ld/n", (int)tv.tv_usec, xp, yp);
#endif
input_report_abs(ts_dev, ABS_X, xp);
input_report_abs(ts_dev, ABS_Y, yp);
input_report_abs(ts_dev, ABS_PRESSURE, 1);
input_report_key(ts_dev, BTN_TOUCH, 1);
input_sync(ts_dev);
}
xp = 0;
yp = 0;
count = 0;
writel(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, adc_base + S3C2410_ADCTSC);
writel(readl(adc_base + S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, adc_base + S3C2410_ADCCON);
}
else
{
count = 0;
input_report_key(ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
input_report_abs(ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
input_sync(ts_dev);
writel(WAIT4INT(0), adc_base + S3C2410_ADCTSC);
if (OwnADC)
{
OwnADC = 0;
up(&ADC_LOCK);
}
}
}
static struct timer_list touch_timer = TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire, 0, 0);
static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id)
{
unsigned long data0;
unsigned long data1;
if(OwnADC)
{
data0 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT0);
data1 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT1);
xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;
yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;
count++;
if (count < (1<<2))
{
writel(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, adc_base + S3C2410_ADCTSC);
writel(readl(adc_base + S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, adc_base + S3C2410_ADCCON);
}
else
{
mod_timer(&touch_timer, jiffies + 1);
writel(WAIT4INT(1), adc_base + S3C2410_ADCTSC);
}
}
return IRQ_HANDLED;
}
我們從整體上描述轉換這個的過程：
(1)如果觸摸屏感覺到觸摸，則觸發(fā)觸摸屏中斷即進入tc_irq，獲取ADC_LOCK后判斷觸摸屏狀態(tài)為按下，則調用touch_timer_fire啟動ADC轉換；
(2)當ADC轉換啟動后，觸發(fā)ADC中斷即進入adc_irq，如果這一次轉換的次數小于4，則重新啟動ADC進行轉換，如果4次完畢后，啟動1個時間滴答的定時器，停止ADC轉換，也就是說在這個時間滴答內，ADC轉換是停止的；
(3)這里為什么要在1個時間滴答到來之前停止ADC的轉換呢？這是為了防止屏幕抖動。
(4)如果1個時間滴答到來則進入定時器服務程序touch_timer_fire，判斷觸摸屏仍然處于按下狀態(tài)則上報事件和轉換的數據，并重啟ADC轉換，重復第(2)步；
(5)如果觸摸抬起了，則上報釋放事件，并將觸摸屏重新設置為等待中斷狀態(tài)。
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