一、開發環境
主 機:VMWare--Fedora 9
開發闆: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(Input Subsystem):
在Linux中,輸入子系統是由輸入子系統裝置驅動層、輸入子系統核心層(Input Core)和輸入子系統事件處理層(Event Handler)組成。其中裝置驅動層提供對硬體各寄存器的讀寫通路和将底層硬體對使用者輸入通路的響應轉換為标準的輸入事件,再通過核心層送出給事件處理層;而核心層對下提供了裝置驅動層的程式設計接口,對上又提供了事件處理層的程式設計接口;而事件處理層就為我們使用者空間的應用程式提供了統一通路裝置的接口和驅動層送出來的事件處理。是以這使得我們輸入裝置的驅動部分不在用關心對裝置檔案的操作,而是要關心對各硬體寄存器的操作和送出的輸入事件。下面用圖形來描述一下這三者的關系吧!
2、輸入子系統裝置驅動層實作原理:
在Linux中,Input裝置用input_dev結構體描述,定義在input.h中。裝置的驅動隻需按照如下步驟就可實作了。
①、在驅動子產品加載函數中設定Input裝置支援input子系統的哪些事件;
②、将Input裝置注冊到input子系統中;
③、在Input裝置發生輸入操作時(如:鍵盤被按下/擡起、觸摸屏被觸摸/擡起/移動、滑鼠被移動/單擊/擡起時等),送出所發生的事件及對應的鍵值/坐标等狀态。
Linux中輸入裝置的事件類型有(這裡隻列出了常用的一些,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 相對坐标(如:滑鼠移動,報告的是相對最後一次位置的偏移)
EV_ABS 0x03 絕對坐标(如:觸摸屏和操作杆,報告的是絕對的坐标位置)
EV_MSC 0x04 其它
EV_LED 0x11 LED
EV_SND 0x12 聲音
EV_REP 0x14 Repeat
EV_FF 0x15 力回報
用于送出較常用的事件類型給輸入子系統的函數有:
void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value); //送出按鍵事件的函數
void input_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value); //送出相對坐标事件的函數
void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value); //送出絕對坐标事件的函數
注意,在送出輸入裝置的事件後必須用下列方法使事件同步,讓它告知input系統,裝置驅動已經發出了一個完整的報告:
void input_sync(struct input_dev *dev)
三、觸摸屏驅動的實作步驟
1、硬體原理圖分析:
S3c2440晶片内部觸摸屏接口與ADC接口是內建在一起的,硬體結構原理圖請看:S3C2440上ADC驅動執行個體開發講解中的圖,其中通道7(XP或AIN7)作為觸摸屏接口的X坐标輸入,通道5(YP或AIN5)作為觸摸屏接口的Y坐标輸入。在"S3C2440上ADC驅動執行個體開發講解"中,AD轉換的模拟信号是由開發闆上的一個電位器産生并通過通道1(AIN0)輸入的,而這裡的模拟信号則是由點觸觸摸屏所産生的X坐标和Y坐标兩個模拟信号,并分别通過通道7和通道5輸入。S3c2440提供的觸摸屏接口有4種處理模式,分别是: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,請詳細檢視資料手冊的描述。本驅動執行個體将采用自動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了解,就沒有考慮代碼的順序,比如函數要先定義後調用。如果要編譯此代碼,請嚴格按照C語言的規範來調整代碼的順序。
2、建立觸摸屏驅動程式my2440_ts.c,首先實作加載和解除安裝部分,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、初始化輸入裝置、将輸入裝置注冊到輸入子系統。代碼如下:
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/serio.h>
#include <plat/regs-adc.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
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,在兩個中斷服務程式中實作觸摸屏狀态和坐标的轉換。先看代碼,如下:
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: %06d, X: %03ld, Y: %03ld/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,則觸發觸摸屏中斷即進入tc_irq,擷取ADC_LOCK後判斷觸摸屏狀态為按下,則調用touch_timer_fire啟動ADC轉換;
(2)當ADC轉換啟動後,觸發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次完畢後,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内,ADC轉換是停止的;
(3)這裡為什麼要在1個時間滴答到來之前停止ADC的轉換呢?這是為了防止螢幕抖動。
(4)如果1個時間滴答到來則進入定時器服務程式touch_timer_fire,判斷觸摸屏仍然處于按下狀态則上報事件和轉換的資料,并重新開機ADC轉換,重複第(2)步;
(5)如果觸摸擡起了,則上報釋放事件,并将觸摸屏重新設定為等待中斷狀态。
四、移植和測試觸摸屏驅動程式
移植和測試請看Linux-2.6.30.4在2440上的移植之觸摸屏驅動
原文位址 http://hbhuanggang.cublog.cn