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ARM-Linux驱动-触摸屏驱动分析 .

2012-09-18 20:20 459 查看
http://blog.csdn.net/yming0221/article/details/6580981

硬件平台:FL2440

内核版本:2.6.28

主机平台:Ubuntu 11.04

内核版本:2.6.39

原创作品,转载请标明出处http://blog.csdn.net/yming0221/article/details/6580981

1、下面是ADC和触摸屏接口的模块图



当触摸屏接口使用时,XM或YM接触摸屏接口的地

当触摸屏接口不使用时,XM或YM接模拟信号,做普通ADC使用。

2、触摸屏接口的几种操作模式

(1) 正常转换模式

通过设置ADCCON(adc控制寄存器)来完成初始化,并对ADCDAT0数据寄存器进行操作。

(2) 分离XY坐标模式

X坐标模式写X坐标转换数据到ADCDAT0,触摸屏接口产生中断到中断控制寄存器。Y坐标模式写Y坐标转换数据到ADCDAT1,触摸屏接口产生中断到中断控制寄存器。两种模

式可以选择一种模式工作。

相应的引脚连接:



(3) 自动XY坐标模式

触摸屏控制器连续的转换X和Y的坐标,在X坐标转换后的值存入ADCDAT0后,自动将Y坐标转换后的值存入ADCDAT1,触摸屏接口产生中断到中断控制器。

相应的引脚连接:



(4) 等待中断模式

当光标被按下,触摸屏控制器产生中断IRQ_TC,当产生中断信号时,等待中断模式必须被清除。

引脚定义如下:



3、下面是s3c2440触摸屏驱动的分析

[cpp]
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//#define CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG
  
  
#include <linux/errno.h>
  
#include <linux/kernel.h>   
#include <linux/module.h>
  
#include <linux/slab.h>   
#include <linux/input.h>
  
#include <linux/init.h>   
#include <linux/serio.h>
  
#include <linux/delay.h>   
#include <linux/platform_device.h>
  
#include <linux/clk.h>   
#include <asm/io.h>
  
#include <asm/irq.h>   
  
#include <mach/regs-gpio.h>   
#include <mach/s3c2410_ts.h>
  
  
#include <plat/regs-adc.h>
  
  
#define TRUE 1    //CoAsia added
  
#define FALSE 0    //CoAsia added
  
#define FILTER_LIMIT 25    //CoAsia added
  
  
/* For ts.dev.id.version */  
#define S3C2410TSVERSION    0x0101
  
  
#define TSC_SLEEP  (S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))
  
  
#define WAIT4INT(x)  (((x)<<8) | \
  
             S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | \  
             S3C2410_ADCTSC_XY_PST(3))  
  
#define AUTOPST      (S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | \
  
             S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))  
  
#define DEBUG_LVL   "<3>" //KERN_DEBUG
  
  
static char *s3c2440ts_name = "s3c2440 TouchScreen";  
  
/* 
 * Per-touchscreen data. 
 */  
//定义s3c2440触摸屏使用的数据结构体   
struct s3c2440ts {  
    struct input_dev *dev;  
    long xp;  
    long yp;  
    int count;  
    int shift;  
};  
  
static struct s3c2440ts ts;  
static struct clk   *adc_clock;  
  
//__iomem声明地址空间是设备地址映射空间   
static void __iomem *base_addr;  
  
//函数声明   
static void touch_timer_fire(unsigned long data);  
static irqreturn_t tc_irq(int irq, void *dev_id);  
static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id);  
static int __init s3c2440ts_probe(struct platform_device *pdev);  
static int s3c2440ts_remove(struct platform_device *pdev);  
static int s3c2440ts_resume(struct platform_device *pdev);  
  
//定义定时器   
static struct timer_list touch_timer =  
        TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire, 0, 0);  
  
  
//IRQ_TC中断处理函数   
static irqreturn_t tc_irq(int irq, void *dev_id)  
{  
    //data0,data1用于存放读取的ADCDAT数据寄存器的值
  
    unsigned long data0;  
    unsigned long data1;  
    int updown;//用于存放光标的按下或提起的状态
  
      
    //读取ADCDAT0、ADCDAT1数据寄存器的值   
    data0 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);  
    data1 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);  
      
    //查看数据寄存器的第15位的值   
    updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));  
  
    /* TODO we should never get an interrupt with updown set while 
     * the timer is running, but maybe we ought to verify that the 
     * timer isn't running anyways. */  
       
    //如果data0和data1的第15位都是0,则updown为1,则通过函数touch_timer_fire()函数来启动ADC转换
  
    if (updown)  
        touch_timer_fire(0);  
  
    return IRQ_HANDLED;  
}  
  
static void touch_timer_fire(unsigned long data)  
{  
    //用于存储数据寄存器ADCDAT0、ADCDAT1的值   
    unsigned long data0;  
    unsigned long data1;  
      
    //用于存放光标是否被按下   
    int updown;  
  
    data0 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);  
    data1 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);  
  
    updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));  
//printk("The number of 'updown' is %d\n ",updown);
  
    //如果光标被按下,执行   
    if (updown)   
    {  
        //ts.count!=0表示ADC已经转换过,下面就报告事件和光标位置数据
  
        if (ts.count != 0)   
        {  
            ts.xp >>= ts.shift;//这里shift为2,这里实际上是求均值,四次的和/4,这样定位更加准确
  
            ts.yp >>= ts.shift;  
  
#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG
  
            {  
                struct timeval tv;  
                do_gettimeofday(&tv);  
                printk(DEBUG_LVL "T: %06d, X: %03ld, Y: %03ld\n", (int)tv.tv_usec, ts.xp, ts.yp);  
            }  
#endif   
/* 
下面的函数位于/include/linux/input.h,作用是报告事件 
static inline void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value) 

    input_event(dev, EV_ABS, code, value); 

*/  
            //报告X,Y的绝对坐标
  
            input_report_abs(ts.dev, ABS_X, ts.xp);  
            input_report_abs(ts.dev, ABS_Y, ts.yp);  
              
            //报告事件,1代表光标被按下
  
            input_report_key(ts.dev, BTN_TOUCH, 1);  
            //报告触摸屏状态,1代表触摸屏被按下
  
            input_report_abs(ts.dev, ABS_PRESSURE, 1);  
            //等待接收方的确认,用于事件的同步
  
            input_sync(ts.dev);  
        }  
        //现在光标被按下,并且ADC转换没有启动   
        ts.xp = 0;  
        ts.yp = 0;  
        ts.count = 0;  
          
        //设置触摸屏控制寄存器的值为 0xdc B:1101 1100,设置控制寄存器上拉无效,自动转换X,Y坐标
  
        //printk("S3C2410_ADCTSC: 0x%x\n",S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST);
  
        writel(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC);  
        //启动ADC转换   
        writel(readl(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON);  
    }   
    else//光标没有被按下
  
    {  
        ts.count = 0;  
        //报告事件及光标的位置状态   
        input_report_key(ts.dev, BTN_TOUCH, 0);  
        input_report_abs(ts.dev, ABS_PRESSURE, 0);  
        //等待接收方的应答,用于同步
  
        input_sync(ts.dev);  
        //设置触摸屏控制寄存器为等待中断模式
  
        writel(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);  
    }  
}  
  
  
static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id)  
{  
    //用于存放数据寄存器的数据   
    unsigned long data0;  
    unsigned long data1;  
    //读取数据,这次主要读取的是位置数据   
    data0 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);  
    data1 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);  
      
    ts.xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;//累加四次准换结果的X坐标和
  
    ts.yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;//累加四次准换结果的Y坐标和
  
  
    ts.count++;//转换次数加一
  
      
    //如果转换次数小于4   
    if (ts.count < (1<<ts.shift))   
    {  
        //再次设置触摸屏控制寄存器上拉不使能、自动X、Y转换模式
  
        writel(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC);  
        //再次启动ADC转换   
        writel(readl(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON);  
    }  
    else//这时,ADC转换四次完成,延迟一个系统滴答,执行touch_timer_fire()函数
  
    {  
        mod_timer(&touch_timer, jiffies+1);   
        writel(WAIT4INT(1), base_addr+S3C2410_ADCTSC);  
    }  
  
    return IRQ_HANDLED;  
}  
  
  
  
/* 
 * The functions for inserting/removing us as a module. 
 */  
/* 
该结构体定义在/include/linux/platform_device.h 
struct platform_device { 
    const char  * name; 
    int     id; 
    struct device   dev; 
    u32     num_resources; 
    struct resource * resource; 
}; 
*/  
static int __init s3c2440ts_probe(struct platform_device *pdev)  
{  
    int rc;  
    /* 
    下面结构体定义在/include/mach/s3c2410_ts.h 
    struct s3c2410_ts_mach_info { 
       int             delay; 
       int             presc; 
       int             oversampling_shift; 
    }; 
    */  
    struct s3c2410_ts_mach_info *info;  
    struct input_dev *input_dev;  
    /* 
        void        *platform_data;//Platform specific data, device core doesn't touch it  
    */  
    info = ( struct s3c2440_ts_mach_info *)pdev->dev.platform_data;  
  
    if (!info)  
    {  
        printk(KERN_ERR "Hm... too bad : no platform data for ts\n");  
        return -EINVAL;  
    }  
  
#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG
  
    printk(DEBUG_LVL "Entering s3c2440ts_init\n");  
#endif   
    //由于ADC转换需要时钟,这里获取时钟   
    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   
  
#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG
  
    printk(DEBUG_LVL "got and enabled clock\n");  
#endif   
    //通过ioremap实现物理地址到虚拟地址的转换
  
    base_addr = ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);  
    if (base_addr == NULL) {  
        printk(KERN_ERR "Failed to remap register block\n");  
        return -ENOMEM;  
    }  
      
    //设置ADCCON控制寄存器为0x4c40,设置预分频有效,预分频值为B:110001 D:49
  
    //printk("ADCCON is 0x%x\n",S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(info->presc&0xFF));
  
    if ((info->presc&0xff) > 0)  
        writel(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(info->presc&0xFF),\  
                 base_addr+S3C2410_ADCCON);  
    else  
        writel(0,base_addr+S3C2410_ADCCON);  
  
  
    /* Initialise registers */  
    /* 
        设置ADC开始延时寄存器ADCDLY: 0x4e20 
    */  
    //printk("ADCDLY: 0x%x\n",info->delay & 0xffff);
  
    if ((info->delay&0xffff) > 0)  
        writel(info->delay & 0xffff,  base_addr+S3C2410_ADCDLY);  
    /* 
        设置ADC触摸屏控制寄存器ADC_TSC: 0xd3 B:1101 0011 
        [8]检测光标按下中断信号 
        [7]YM输出驱动有效(GND) 
        [6]YP输出驱动无效(AIN5) 
        [5]XM输出驱动无效(Hi-z) 
        [4]XP输出驱动无效(AIN7) 
        [3]XP上拉有效 
        [2]普通ADC转换 
        [0:1]等待中断模式 测量X和Y的坐标 
    */  
    //printk("ADC_TSC: 0x%x\n",WAIT4INT(0));
  
    writel(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);  
  
    /* Initialise input stuff */  
    memset(&ts, 0, sizeof(struct s3c2440ts));  
  
    /* 
    下面的函数 
    为新的输入设备分配内存。 
    使用free_device()释放没有被注册的函数,使用input_unregister_device()解除已经注册的设备 
    定义在/drivers/input/input.c 
    struct input_dev *input_allocate_device(void) 
    { 
    struct input_dev *dev; 
 
    dev = kzalloc(sizeof(struct input_dev), GFP_KERNEL); 
    if (dev) { 
        dev->dev.type = &input_dev_type; 
        dev->dev.class = &input_class; 
        device_initialize(&dev->dev); 
        mutex_init(&dev->mutex); 
        spin_lock_init(&dev->event_lock); 
        INIT_LIST_HEAD(&dev->h_list); 
        INIT_LIST_HEAD(&dev->node); 
 
        __module_get(THIS_MODULE); 
    } 
    return dev; 
    } 
    */  
    input_dev = input_allocate_device();  
  
    if (!input_dev) {  
        printk(KERN_ERR "Unable to allocate the input device !!\n");  
        return -ENOMEM;  
    }  
    //下面初始化输入设备信息   
    ts.dev = input_dev;  
    ts.dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_SYN) | BIT_MASK(EV_KEY) |  
               BIT_MASK(EV_ABS);  
    ts.dev->keybit[BIT_WORD(BTN_TOUCH)] = BIT_MASK(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->private = &ts;   
    ts.dev->name = s3c2440ts_name;  
    ts.dev->id.bustype = BUS_RS232;  
    ts.dev->id.vendor = 0xDEAD;  
    ts.dev->id.product = 0xBEEF;  
    ts.dev->id.version = S3C2410TSVERSION;  
  
    ts.shift = info->oversampling_shift;  
    //printk("shift: %d\n",ts.shift);
  
      
    /* Get irqs */  
    //申请ADC中断,注意,中断类型为IRQF_SAMPLE_RANDOM | IRQF_SHARED,这样在使用触摸屏的时候
  
    //可以调试自己的ADC转换驱动,中断处理函数为adc_irq
  
    if (request_irq(IRQ_ADC, adc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM | IRQF_SHARED,  
        "s3c2440_action", ts.dev)) {  
        printk(KERN_ERR "s3c2440_ts.c: Could not allocate ts IRQ_ADC !\n");  
        iounmap(base_addr);  
        return -EIO;  
    }  
    //申请TC中断,中断处理函数为tc_irq
  
    if (request_irq(IRQ_TC, tc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM,  
            "s3c2440_action", ts.dev)) {  
        printk(KERN_ERR "s3c2440_ts.c: Could not allocate ts IRQ_TC !\n");  
        free_irq(IRQ_ADC, ts.dev);  
        iounmap(base_addr);  
        return -EIO;  
    }  
  
    printk(KERN_INFO "%s successfully loaded\n", s3c2440ts_name);  
  
    /* All went ok, so register to the input system */  
    /*这里注册设备 
    函数功能: 
     * This function registers device with input core. The device must be 
     * allocated with input_allocate_device() and all it's capabilities 
     * set up before registering. 
     * If function fails the device must be freed with input_free_device(). 
     * Once device has been successfully registered it can be unregistered 
     * with input_unregister_device(); input_free_device() should not be 
     * called in this case. 
    函数原型如下: 
    int input_register_device(struct input_dev *dev) 
    { 
        static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0); 
        struct input_handler *handler; 
        const char *path; 
        int error; 
 
        __set_bit(EV_SYN, dev->evbit); 
 
        init_timer(&dev->timer); 
        if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) { 
            dev->timer.data = (long) dev; 
            dev->timer.function = input_repeat_key; 
            dev->rep[REP_DELAY] = 250; 
            dev->rep[REP_PERIOD] = 33; 
        } 
 
        if (!dev->getkeycode) 
            dev->getkeycode = input_default_getkeycode; 
 
        if (!dev->setkeycode) 
            dev->setkeycode = input_default_setkeycode; 
 
        snprintf(dev->dev.bus_id, sizeof(dev->dev.bus_id), 
             "input%ld", (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1); 
 
        error = device_add(&dev->dev); 
        if (error) 
            return error; 
 
        path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL); 
        printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n", 
            dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A"); 
        kfree(path); 
 
        error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex); 
        if (error) { 
            device_del(&dev->dev); 
            return error; 
        } 
 
        list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list); 
 
        list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node) 
            input_attach_handler(dev, handler); 
 
        input_wakeup_procfs_readers(); 
 
        mutex_unlock(&input_mutex); 
 
        return 0; 
    } 
    */  
      
    rc = input_register_device(ts.dev);  
    if (rc) {  
        free_irq(IRQ_TC, ts.dev);  
        free_irq(IRQ_ADC, ts.dev);  
        clk_disable(adc_clock);  
        iounmap(base_addr);  
        return -EIO;  
    }  
  
    return 0;  
}  
  
static int s3c2440ts_remove(struct platform_device *pdev)  
{  
    disable_irq(IRQ_ADC);  
    disable_irq(IRQ_TC);  
    free_irq(IRQ_TC,ts.dev);  
    free_irq(IRQ_ADC,ts.dev);  
  
    if (adc_clock) {  
        clk_disable(adc_clock);  
        clk_put(adc_clock);  
        adc_clock = NULL;  
    }  
  
    input_unregister_device(ts.dev);  
    iounmap(base_addr);  
  
    return 0;  
}  
  
#ifdef CONFIG_PM   
static int s3c2440ts_suspend(struct platform_device *pdev, pm_message_t state)  
{  
    writel(TSC_SLEEP, base_addr+S3C2410_ADCTSC);  
    writel(readl(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_STDBM,  
           base_addr+S3C2410_ADCCON);  
  
    disable_irq(IRQ_ADC);  
    disable_irq(IRQ_TC);  
  
    clk_disable(adc_clock);  
  
    return 0;  
}  
  
static int s3c2440ts_resume(struct platform_device *pdev)  
{  
    struct s3c2440_ts_mach_info *info =  
        ( struct s3c2440_ts_mach_info *)pdev->dev.platform_data;  
  
    clk_enable(adc_clock);  
    msleep(1);  
  
    enable_irq(IRQ_ADC);  
    enable_irq(IRQ_TC);  
  
    if ((info->presc&0xff) > 0)  
        writel(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(info->presc&0xFF),\  
                 base_addr+S3C2410_ADCCON);  
    else  
        writel(0,base_addr+S3C2410_ADCCON);  
  
    /* Initialise registers */  
    if ((info->delay&0xffff) > 0)  
        writel(info->delay & 0xffff,  base_addr+S3C2410_ADCDLY);  
  
    writel(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);  
  
    return 0;  
}  
  
#else   
#define s3c2440ts_suspend NULL
  
#define s3c2440ts_resume  NULL
  
#endif   
/* 
下面是/linux/platform_device.h定义的platform_driver结构体 
struct platform_driver { 
    int (*probe)(struct platform_device *);//设备的检测,所以需要先前的设备注册 
    int (*remove)(struct platform_device *);//删除该设备 
    void (*shutdown)(struct platform_device *); //关闭该设备 
    int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state); 
    int (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state); 
    int (*resume_early)(struct platform_device *); 
    int (*resume)(struct platform_device *); 
    struct pm_ext_ops *pm; 
    struct device_driver driver;//设备驱动,定义在include/linux/device.h中 
}; 
内核提供的platform_driver结构体的注册函数为platform_driver_register(),该函数定义在driver/base/platform.c中 
*/  
static struct platform_driver s3c2440ts_driver = {  
       .driver         = {  
           .name   = "s3c2440-ts",  
           .owner  = THIS_MODULE,  
       },  
       .probe          = s3c2440ts_probe,  
       .remove         = s3c2440ts_remove,  
       .suspend        = s3c2440ts_suspend,  
       .resume         = s3c2440ts_resume,  
  
};  
  
static int __init s3c2440ts_init(void)  
{  
    int rc;  
    rc = platform_driver_register(&s3c2440ts_driver);  
    if (rc < 0)  
        printk(KERN_ERR "platform_driver_register error!\n");  
    return rc;  
}  
  
static void __exit s3c2440ts_exit(void)  
{  
    platform_driver_unregister(&s3c2440ts_driver);  
}  
  
module_init(s3c2440ts_init);  
module_exit(s3c2440ts_exit);  
  
MODULE_AUTHOR("YANMING");  
MODULE_DESCRIPTION("My s3c2440 touchscreen driver");  
MODULE_LICENSE("GPL");  

//#define CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG

#include <linux/errno.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/serio.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/clk.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/irq.h>

#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/s3c2410_ts.h>

#include <plat/regs-adc.h>

#define TRUE 1    //CoAsia added
#define FALSE 0    //CoAsia added
#define FILTER_LIMIT 25    //CoAsia added

/* For ts.dev.id.version */
#define S3C2410TSVERSION	0x0101

#define TSC_SLEEP  (S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))

#define WAIT4INT(x)  (((x)<<8) | \
S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | \
S3C2410_ADCTSC_XY_PST(3))

#define AUTOPST	     (S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | \
S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))

#define DEBUG_LVL   "<3>" //KERN_DEBUG

static char *s3c2440ts_name = "s3c2440 TouchScreen";

/*
* Per-touchscreen data.
*/
//定义s3c2440触摸屏使用的数据结构体
struct s3c2440ts {
struct input_dev *dev;
long xp;
long yp;
int count;
int shift;
};

static struct s3c2440ts ts;
static struct clk	*adc_clock;

//__iomem声明地址空间是设备地址映射空间
static void __iomem *base_addr;

//函数声明
static void touch_timer_fire(unsigned long data);
static irqreturn_t tc_irq(int irq, void *dev_id);
static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id);
static int __init s3c2440ts_probe(struct platform_device *pdev);
static int s3c2440ts_remove(struct platform_device *pdev);
static int s3c2440ts_resume(struct platform_device *pdev);

//定义定时器
static struct timer_list touch_timer =
TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire, 0, 0);

//IRQ_TC中断处理函数
static irqreturn_t tc_irq(int irq, void *dev_id)
{
//data0,data1用于存放读取的ADCDAT数据寄存器的值
unsigned long data0;
unsigned long data1;
int updown;//用于存放光标的按下或提起的状态

//读取ADCDAT0、ADCDAT1数据寄存器的值
data0 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
data1 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

//查看数据寄存器的第15位的值
updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));

/* TODO we should never get an interrupt with updown set while
* the timer is running, but maybe we ought to verify that the
* timer isn't running anyways. */

//如果data0和data1的第15位都是0,则updown为1,则通过函数touch_timer_fire()函数来启动ADC转换
if (updown)
touch_timer_fire(0);

return IRQ_HANDLED;
}

static void touch_timer_fire(unsigned long data)
{
//用于存储数据寄存器ADCDAT0、ADCDAT1的值
unsigned long data0;
unsigned long data1;

//用于存放光标是否被按下
int updown;

data0 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
data1 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));
//printk("The number of 'updown' is %d\n ",updown);
//如果光标被按下,执行
if (updown)
{
//ts.count!=0表示ADC已经转换过,下面就报告事件和光标位置数据
if (ts.count != 0)
{
ts.xp >>= ts.shift;//这里shift为2,这里实际上是求均值,四次的和/4,这样定位更加准确
ts.yp >>= ts.shift;

#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG
{
struct timeval tv;
do_gettimeofday(&tv);
printk(DEBUG_LVL "T: %06d, X: %03ld, Y: %03ld\n", (int)tv.tv_usec, ts.xp, ts.yp);
}
#endif
/*
下面的函数位于/include/linux/input.h,作用是报告事件
static inline void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
{
input_event(dev, EV_ABS, code, value);
}
*/
//报告X,Y的绝对坐标
input_report_abs(ts.dev, ABS_X, ts.xp);
input_report_abs(ts.dev, ABS_Y, ts.yp);

//报告事件,1代表光标被按下
input_report_key(ts.dev, BTN_TOUCH, 1);
//报告触摸屏状态,1代表触摸屏被按下
input_report_abs(ts.dev, ABS_PRESSURE, 1);
//等待接收方的确认,用于事件的同步
input_sync(ts.dev);
}
//现在光标被按下,并且ADC转换没有启动
ts.xp = 0;
ts.yp = 0;
ts.count = 0;

//设置触摸屏控制寄存器的值为 0xdc B:1101 1100,设置控制寄存器上拉无效,自动转换X,Y坐标
//printk("S3C2410_ADCTSC: 0x%x\n",S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST);
writel(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC);
//启动ADC转换
writel(readl(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON);
}
else//光标没有被按下
{
ts.count = 0;
//报告事件及光标的位置状态
input_report_key(ts.dev, BTN_TOUCH, 0);
input_report_abs(ts.dev, ABS_PRESSURE, 0);
//等待接收方的应答,用于同步
input_sync(ts.dev);
//设置触摸屏控制寄存器为等待中断模式
writel(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);
}
}

static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id)
{
//用于存放数据寄存器的数据
unsigned long data0;
unsigned long data1;
//读取数据,这次主要读取的是位置数据
data0 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
data1 = readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

ts.xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;//累加四次准换结果的X坐标和
ts.yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;//累加四次准换结果的Y坐标和

ts.count++;//转换次数加一

//如果转换次数小于4
if (ts.count < (1<<ts.shift))
{
//再次设置触摸屏控制寄存器上拉不使能、自动X、Y转换模式
writel(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC);
//再次启动ADC转换
writel(readl(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON);
}
else//这时,ADC转换四次完成,延迟一个系统滴答,执行touch_timer_fire()函数
{
mod_timer(&touch_timer, jiffies+1);
writel(WAIT4INT(1), base_addr+S3C2410_ADCTSC);
}

return IRQ_HANDLED;
}

/*
* The functions for inserting/removing us as a module.
*/
/*
该结构体定义在/include/linux/platform_device.h
struct platform_device {
const char	* name;
int		id;
struct device	dev;
u32		num_resources;
struct resource	* resource;
};
*/
static int __init s3c2440ts_probe(struct platform_device *pdev)
{
int rc;
/*
下面结构体定义在/include/mach/s3c2410_ts.h
struct s3c2410_ts_mach_info {
int             delay;
int             presc;
int             oversampling_shift;
};
*/
struct s3c2410_ts_mach_info *info;
struct input_dev *input_dev;
/*
void		*platform_data;//Platform specific data, device core doesn't touch it
*/
info = ( struct s3c2440_ts_mach_info *)pdev->dev.platform_data;

if (!info)
{
printk(KERN_ERR "Hm... too bad : no platform data for ts\n");
return -EINVAL;
}

#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG
printk(DEBUG_LVL "Entering s3c2440ts_init\n");
#endif
//由于ADC转换需要时钟,这里获取时钟
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

#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG
printk(DEBUG_LVL "got and enabled clock\n");
#endif
//通过ioremap实现物理地址到虚拟地址的转换
base_addr = ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);
if (base_addr == NULL) {
printk(KERN_ERR "Failed to remap register block\n");
return -ENOMEM;
}

//设置ADCCON控制寄存器为0x4c40,设置预分频有效,预分频值为B:110001 D:49
//printk("ADCCON is 0x%x\n",S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(info->presc&0xFF));
if ((info->presc&0xff) > 0)
writel(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(info->presc&0xFF),\
base_addr+S3C2410_ADCCON);
else
writel(0,base_addr+S3C2410_ADCCON);

/* Initialise registers */
/*
设置ADC开始延时寄存器ADCDLY: 0x4e20
*/
//printk("ADCDLY: 0x%x\n",info->delay & 0xffff);
if ((info->delay&0xffff) > 0)
writel(info->delay & 0xffff,  base_addr+S3C2410_ADCDLY);
/*
设置ADC触摸屏控制寄存器ADC_TSC: 0xd3 B:1101 0011
[8]检测光标按下中断信号
[7]YM输出驱动有效(GND)
[6]YP输出驱动无效(AIN5)
[5]XM输出驱动无效(Hi-z)
[4]XP输出驱动无效(AIN7)
[3]XP上拉有效
[2]普通ADC转换
[0:1]等待中断模式 测量X和Y的坐标
*/
//printk("ADC_TSC: 0x%x\n",WAIT4INT(0));
writel(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);

/* Initialise input stuff */
memset(&ts, 0, sizeof(struct s3c2440ts));

/*
下面的函数
为新的输入设备分配内存。
使用free_device()释放没有被注册的函数,使用input_unregister_device()解除已经注册的设备
定义在/drivers/input/input.c
struct input_dev *input_allocate_device(void)
{
struct input_dev *dev;

dev = kzalloc(sizeof(struct input_dev), GFP_KERNEL);
if (dev) {
dev->dev.type = &input_dev_type;
dev->dev.class = &input_class;
device_initialize(&dev->dev);
mutex_init(&dev->mutex);
spin_lock_init(&dev->event_lock);
INIT_LIST_HEAD(&dev->h_list);
INIT_LIST_HEAD(&dev->node);

__module_get(THIS_MODULE);
}
return dev;
}
*/
input_dev = input_allocate_device();

if (!input_dev) {
printk(KERN_ERR "Unable to allocate the input device !!\n");
return -ENOMEM;
}
//下面初始化输入设备信息
ts.dev = input_dev;
ts.dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_SYN) | BIT_MASK(EV_KEY) |
BIT_MASK(EV_ABS);
ts.dev->keybit[BIT_WORD(BTN_TOUCH)] = BIT_MASK(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->private = &ts;
ts.dev->name = s3c2440ts_name;
ts.dev->id.bustype = BUS_RS232;
ts.dev->id.vendor = 0xDEAD;
ts.dev->id.product = 0xBEEF;
ts.dev->id.version = S3C2410TSVERSION;

ts.shift = info->oversampling_shift;
//printk("shift: %d\n",ts.shift);

/* Get irqs */
//申请ADC中断,注意,中断类型为IRQF_SAMPLE_RANDOM | IRQF_SHARED,这样在使用触摸屏的时候
//可以调试自己的ADC转换驱动,中断处理函数为adc_irq
if (request_irq(IRQ_ADC, adc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM | IRQF_SHARED,
"s3c2440_action", ts.dev)) {
printk(KERN_ERR "s3c2440_ts.c: Could not allocate ts IRQ_ADC !\n");
iounmap(base_addr);
return -EIO;
}
//申请TC中断,中断处理函数为tc_irq
if (request_irq(IRQ_TC, tc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM,
"s3c2440_action", ts.dev)) {
printk(KERN_ERR "s3c2440_ts.c: Could not allocate ts IRQ_TC !\n");
free_irq(IRQ_ADC, ts.dev);
iounmap(base_addr);
return -EIO;
}

printk(KERN_INFO "%s successfully loaded\n", s3c2440ts_name);

/* All went ok, so register to the input system */
/*这里注册设备
函数功能:
* This function registers device with input core. The device must be
* allocated with input_allocate_device() and all it's capabilities
* set up before registering.
* If function fails the device must be freed with input_free_device().
* Once device has been successfully registered it can be unregistered
* with input_unregister_device(); input_free_device() should not be
* called in this case.
函数原型如下:
int input_register_device(struct input_dev *dev)
{
static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
struct input_handler *handler;
const char *path;
int error;

__set_bit(EV_SYN, dev->evbit);

init_timer(&dev->timer);
if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {
dev->timer.data = (long) dev;
dev->timer.function = input_repeat_key;
dev->rep[REP_DELAY] = 250;
dev->rep[REP_PERIOD] = 33;
}

if (!dev->getkeycode)
dev->getkeycode = input_default_getkeycode;

if (!dev->setkeycode)
dev->setkeycode = input_default_setkeycode;

snprintf(dev->dev.bus_id, sizeof(dev->dev.bus_id),
"input%ld", (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);

error = device_add(&dev->dev);
if (error)
return error;

path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n",
dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");
kfree(path);

error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
if (error) {
device_del(&dev->dev);
return error;
}

list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);

list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
input_attach_handler(dev, handler);

input_wakeup_procfs_readers();

mutex_unlock(&input_mutex);

return 0;
}
*/

rc = input_register_device(ts.dev);
if (rc) {
free_irq(IRQ_TC, ts.dev);
free_irq(IRQ_ADC, ts.dev);
clk_disable(adc_clock);
iounmap(base_addr);
return -EIO;
}

return 0;
}

static int s3c2440ts_remove(struct platform_device *pdev)
{
disable_irq(IRQ_ADC);
disable_irq(IRQ_TC);
free_irq(IRQ_TC,ts.dev);
free_irq(IRQ_ADC,ts.dev);

if (adc_clock) {
clk_disable(adc_clock);
clk_put(adc_clock);
adc_clock = NULL;
}

input_unregister_device(ts.dev);
iounmap(base_addr);

return 0;
}

#ifdef CONFIG_PM
static int s3c2440ts_suspend(struct platform_device *pdev, pm_message_t state)
{
writel(TSC_SLEEP, base_addr+S3C2410_ADCTSC);
writel(readl(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_STDBM,
base_addr+S3C2410_ADCCON);

disable_irq(IRQ_ADC);
disable_irq(IRQ_TC);

clk_disable(adc_clock);

return 0;
}

static int s3c2440ts_resume(struct platform_device *pdev)
{
struct s3c2440_ts_mach_info *info =
( struct s3c2440_ts_mach_info *)pdev->dev.platform_data;

clk_enable(adc_clock);
msleep(1);

enable_irq(IRQ_ADC);
enable_irq(IRQ_TC);

if ((info->presc&0xff) > 0)
writel(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(info->presc&0xFF),\
base_addr+S3C2410_ADCCON);
else
writel(0,base_addr+S3C2410_ADCCON);

/* Initialise registers */
if ((info->delay&0xffff) > 0)
writel(info->delay & 0xffff,  base_addr+S3C2410_ADCDLY);

writel(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);

return 0;
}

#else
#define s3c2440ts_suspend NULL
#define s3c2440ts_resume  NULL
#endif
/*
下面是/linux/platform_device.h定义的platform_driver结构体
struct platform_driver {
int (*probe)(struct platform_device *);//设备的检测,所以需要先前的设备注册
int (*remove)(struct platform_device *);//删除该设备
void (*shutdown)(struct platform_device *); //关闭该设备
int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);
int (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);
int (*resume_early)(struct platform_device *);
int (*resume)(struct platform_device *);
struct pm_ext_ops *pm;
struct device_driver driver;//设备驱动,定义在include/linux/device.h中
};
内核提供的platform_driver结构体的注册函数为platform_driver_register(),该函数定义在driver/base/platform.c中
*/
static struct platform_driver s3c2440ts_driver = {
.driver         = {
.name   = "s3c2440-ts",
.owner  = THIS_MODULE,
},
.probe          = s3c2440ts_probe,
.remove         = s3c2440ts_remove,
.suspend        = s3c2440ts_suspend,
.resume         = s3c2440ts_resume,

};

static int __init s3c2440ts_init(void)
{
int rc;
rc = platform_driver_register(&s3c2440ts_driver);
if (rc < 0)
printk(KERN_ERR "platform_driver_register error!\n");
return rc;
}

static void __exit s3c2440ts_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&s3c2440ts_driver);
}

module_init(s3c2440ts_init);
module_exit(s3c2440ts_exit);

MODULE_AUTHOR("YANMING");
MODULE_DESCRIPTION("My s3c2440 touchscreen driver");
MODULE_LICENSE("GPL");
4、分析完成后对触摸屏的工作过程就有了一个比较明确的认识

从触摸屏被按下到系统相应的过程如下:

(1) 当触摸屏感觉到触摸,触发IRQ_TC中断,然后读取触摸屏控制寄存器的值,判断是否被按下,如果被按下,启动定时器,执行touch_timer_fire()函数启动ADC转换。

(2) ADC转换完成后,会触发IRQ_ADC中断,执行相应的中断处理函数,如果ADC转换次数小于4,再次启动ADC转换;如果ADC转换次数为4,则启动一个系统滴答定时器,执行touch_timer_fire()函数

(3) 执行定时器服务程序时,如果此时触摸屏仍被按下,则上报事件和坐标数据,重复(2);如果没有被按下,上报时间和坐标数据,将触摸屏控制寄存器设置为中断等待状态

可见,触摸屏驱动的服务是一个封闭的循环过程。

 
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