Linux设备驱动工程师之路——触摸屏驱动s3c2410_ts.c分析

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Linux设备驱动工程师之路——触摸屏驱动s3c2410_ts.c分析

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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

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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

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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

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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

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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

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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;

}