Linux设备驱动工程师之路——触摸屏驱动s3c2410_ts.c分析

Linux设备驱动工程师之路——触摸屏驱动s3c2410_ts.c分析

K-Style

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一、触摸屏硬件知识

1.模块原理图

S3C2440有8路的ADC通道其中触摸屏控制器接口XP,XM,YP,YM与四路ADC通道复用四个IO引脚。从原理图看出8路ADC只有一个A/D转换器，通过一个8选1开关MUX来选通哪一路A/D通道进行转换。触摸屏控制会产生两个中断，一个触摸屏中断INT_ADC,一个ADC_转换完成中断INT_ADC。ADC需要时钟才能工作，因为它需要设置采样率。



再复习一下ARM裸机实验时触摸屏寄存器操作流程

流程：

初始化

1设置采样延时和分频值ADCDLY ADCCON

2中断相关设置

3设置触摸屏AD转换为等待中断模式 ADCTSC

中断服务函数

4清相关挂起寄存器

5设置转换模式，一般为连续x,y转换

6 启动转换

7 转换完成后读取x y坐标ADCDAT0ADCDAT1

8 设置触摸屏AD转换为等待中断模式，设置等待弹起中断ADCTSC

9 弹起中断发生后，设置触摸屏转换为等待中断模式，等待下一次触笔按下rADCTSC

程序

二、触摸屏驱动程序

1.模块初始化

static int __init s3c2410ts_init(void)
{
struct input_dev *input_dev;

//获取时钟
adc_clock = clk_get(NULL, "adc");
if (!adc_clock) {
printk(KERN_ERR "failed to get adc clock source\n");
return -ENOENT;
}
clk_enable(adc_clock);
//使能时钟
//需要时钟的是因为触摸屏要用到ADC转换，而完成ADC转换则需要时钟（采用时间）

//映射ADC的IO内存
base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);
if (base_addr == NULL) {
printk(KERN_ERR "Failed to remap register block\n");
return -ENOMEM;
}

//初始化触摸屏的IO引脚
/* Configure GPIOs */
s3c2410_ts_connect();

//设置预分频值
iowrite32(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(0xFF),\
base_addr+S3C2410_ADCCON);
iowrite32(0xffff,  base_addr+S3C2410_ADCDLY);//设置采用延时
iowrite32(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);
//设置触摸屏控制器为等待按下中断

/* Initialise input stuff */
//申请一个input设备
input_dev = input_allocate_device();

if (!input_dev) {
printk(KERN_ERR "Unable to allocate the input device !!\n");
return -ENOMEM;
}

dev = input_dev;

//设置可被支持的事件为同步、按键、绝对坐标事件
dev->evbit[0] = BIT(EV_SYN) | BIT(EV_KEY) | BIT(EV_ABS);
//设置按键时间类型为触摸屏
dev->keybit[BITS_TO_LONGS(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH);

//设置事件数值范围X,Y坐标范围为0到3FF,按键数值范围从0，到1
input_set_abs_params(dev, ABS_X, 0, 0x3FF, 0, 0);
input_set_abs_params(dev, ABS_Y, 0, 0x3FF, 0, 0);
input_set_abs_params(dev, ABS_PRESSURE, 0, 1, 0, 0);

//设置设备的身份信息
dev->name = s3c2410ts_name;
dev->id.bustype = BUS_RS232;
dev->id.vendor = 0xDEAD;
dev->id.product = 0xBEEF;
dev->id.version = S3C2410TSVERSION;

/* Get irqs */
//获取触摸屏中断IRQ_TC,ADC转换完成中断IRQ_ADC
if (request_irq(IRQ_ADC, stylus_action, IRQF_SHARED|IRQF_SAMPLE_RANDOM,
"s3c2410_action", dev)) {
printk(KERN_ERR "s3c2410_ts.c: Could not allocate ts IRQ_ADC !\n");
iounmap(base_addr);
return -EIO;
}
if (request_irq(IRQ_TC, stylus_updown, IRQF_SAMPLE_RANDOM,
"s3c2410_action", dev)) {
printk(KERN_ERR "s3c2410_ts.c: Could not allocate ts IRQ_TC !\n");
iounmap(base_addr);
return -EIO;
}

printk(KERN_INFO "%s successfully loaded\n", s3c2410ts_name);

/* All went ok, so register to the input system */
//注册设备
input_register_device(dev);

return 0;
}

我们再来看看模块初始化函数中初始化触摸屏的IO引脚的s3c2410_ts_connect();函数

static inline void s3c2410_ts_connect(void)
{
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG12, S3C2410_GPG12_XMON);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG13, S3C2410_GPG13_nXPON);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG14, S3C2410_GPG14_YMON);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG15, S3C2410_GPG15_nYPON);
}

触摸屏控制器接口是与IO端口复用的。

2.触摸屏中断服务函数

static irqreturn_t stylus_updown(int irq, void *dev_id)
{
unsigned long data0;
unsigned long data1;
int updown;

if (down_trylock(&ADC_LOCK) == 0) {
OwnADC = 1;

//读取ADCDAT0和ADCDAT1寄存器，判断是按下中断还是弹起中断
//ADCDAT0和ADCDAT1查手册可知其第15位当按下时为0，弹起为1
data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));

if (updown) {
touch_timer_fire(0);//当判断为按下时
} else {
OwnADC = 0;
up(&ADC_LOCK);
}
}

return IRQ_HANDLED;
}

我们再来看touch_timer_fire(0);这个函数

static void touch_timer_fire(unsigned long data)
{
unsigned long data0;
unsigned long data1;
int updown;

//读取ADCDAT0和ADCDAT1判断为弹起还是按下
data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));

//当按下时
if (updown) {
if (count != 0) {
//当两次转换完成后
long tmp;

tmp = xp;
xp = yp;
yp = tmp;

xp >>= 2;
yp >>= 2;
//求取两次转换坐标的平均值，然后报告

input_report_abs(dev, ABS_X, xp);
input_report_abs(dev, ABS_Y, yp);

input_report_key(dev, BTN_TOUCH, 1);
input_report_abs(dev, ABS_PRESSURE, 1);
input_sync(dev);
}

xp = 0;
yp = 0;
count = 0;

//启动ADC转换
//设置ADCTSC，转换模式
iowrite32(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC);
//设置ADCCON，启动转换
iowrite32(ioread32(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON);
} else {
//如果是弹起了将count清0，并报告弹起事件
count = 0;

input_report_key(dev, BTN_TOUCH, 0);
input_report_abs(dev, ABS_PRESSURE, 0);
input_sync(dev);

//再次设置触摸屏为等待中断模式
iowrite32(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);
if (OwnADC) {
OwnADC = 0;
up(&ADC_LOCK);
}
}

3.ADC中断

static irqreturn_t stylus_action(int irq, void *dev_id)
{
unsigned long data0;
unsigned long data1;

if (OwnADC) {
data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

//读取转换后X,Y值
xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;
yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;
count++;

//通过对count的判断进行两次转换，两次转换后求和的值将在触摸屏中断里面报告时间的时候除以2求得平均值然后上报。
if (count < (1<<2)) {
iowrite32(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC);
iowrite32(ioread32(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON);
} else {
//当两次转换完成时
mod_timer(&touch_timer, jiffies+1);//设置定时器的定时值为一个时钟滴答，一个滴答之后touch_timer_fire函数被调用用来报告时间数值
/*该定时器的初始化如下
static struct timer_list touch_timer =
TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire, 0, 0);
*/
iowrite32(WAIT4INT(1), base_addr+S3C2410_ADCTSC);//重新设置触摸屏为等待中断模式
}
}

return IRQ_HANDLED;
}

PS:最近准备做一个网络视频监控系统，很久木有更新啦。