您的位置:首页 > 其它

基于 mini2440 电阻式触摸屏(四):mini2440触摸屏驱动分析

2015-01-25 12:28 369 查看
==========================================================

开发环境

编译系统 :fedora9

编译器 :arm-linux-4.4.3

主控芯片 :S3C2440

开发板 :mini2440

==========================================================

一、电阻式触摸屏工作原理

二、 S3C2440 电阻式触摸屏接口、内部ADC结构

三、Linux输入子系统(InputSubsystem)

四、mini2440触摸屏驱动分析

==========================================================

(这部分转自:http://blog.chinaunix.net/uid-22174347-id-1786941.html 文章写得很好)

四、mini2440触摸屏驱动分析

1、硬件原理图分析

S3c2440芯片内部触摸屏接口与ADC接口是集成在一起的,硬件结构原理图请看:S3C2440上ADC驱动实例开发讲解中的图,其中通道7(XP或AIN7)作为触摸屏接口的X坐标输入,通道5(YP或AIN5)作为触摸屏接口的Y坐标输入。在"S3C2440上ADC驱动实例开发讲解"中,AD转换的模拟信号是由开发板上的一个电位器产生并通过通道1(AIN0)输入的,而这里的模拟信号则是由点触触摸屏所产生的X坐标和Y坐标两个模拟信号,并分别通过通道7和通道5输入。S3c2440提供的触摸屏接口有4种处理模式,分别是:正常转换模式、单独的X/Y位置转换模式、自动X/Y位置转换模式和等待中断模式,对于在每种模式下工作的要求,请详细查看数据手册的描述。本驱动实例将采用自动X/Y位置转换模式和等待中断模式。

注意:在每步中,为了让代码逻辑更加有条理和容易理解,就没有考虑代码的顺序,比如函数要先定义后调用。如果要编译此代码,请严格按照C语言的规范来调整代码的顺序。



2、建立触摸屏驱动程序my2440_ts.c,首先实现加载和卸载部分,在驱动加载部分,我们主要做的事情是:启用ADC所需要的时钟、映射IO口、初始化寄存器、申请中断、初始化输入设备、将输入设备注册到输入子系统。代码如下:

[cpp] view
plaincopy

#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>



/*用于保存从平台时钟列表中获取的ADC时钟*/

static struct clk *adc_clk;



/*定义了一个用来保存经过虚拟映射后的内存地址*/

static void __iomem *adc_base;



/*定义一个输入设备来表示我们的触摸屏设备*/

static struct input_dev *ts_dev;



/*设备名称*/

#define DEVICE_NAME "my2440_TouchScreen"



/*定义一个WAIT4INT宏,该宏将对ADC触摸屏控制寄存器进行操作

S3C2410_ADCTSC_YM_SEN这些宏都定义在regs-adc.h中*/

#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;



/*从平台时钟队列中获取ADC的时钟,这里为什么要取得这个时钟,因为ADC的转换频率跟时钟有关。

系统的一些时钟定义在arch/arm/plat-s3c24xx/s3c2410-clock.c中*/

adc_clk = clk_get(NULL, "adc");

if(!adc_clk)

{

/*错误处理*/

printk(KERN_ERR "falied to find adc clock source\n");

return -ENOENT;

}



/*时钟获取后要使能后才可以使用,clk_enable定义在arch/arm/plat-s3c/clock.c中*/

clk_enable(adc_clk);



/*将ADC的IO端口占用的这段IO空间映射到内存的虚拟地址,ioremap定义在io.h中。

注意:IO空间要映射后才能使用,以后对虚拟地址的操作就是对IO空间的操作,

S3C2410_PA_ADC是ADC控制器的基地址,定义在mach-s3c2410/include/mach/map.h中,0x20是虚拟地址长度大小*/

adc_base = ioremap(S3C2410_PA_ADC, 0x20);

if(adc_base == NULL)

{

/*错误处理*/

printk(KERN_ERR "failed to remap register block\n");

ret = -EINVAL;

goto err_noclk;

}



/*初始化ADC控制寄存器和ADC触摸屏控制寄存器*/

adc_initialize();



/*申请ADC中断,AD转换完成后触发。这里使用共享中断IRQF_SHARED是因为该中断号在ADC驱动中也使用了,

最后一个参数1是随便给的一个值,因为如果不给值设为NULL的话,中断就申请不成功*/

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;

}



/*申请触摸屏中断,对触摸屏按下或提笔时触发*/

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;

}



/*给输入设备申请空间,input_allocate_device定义在input.h中*/

ts_dev = input_allocate_device();



/*下面初始化输入设备,即给输入设备结构体input_dev的成员设置值。

evbit字段用于描述支持的事件,这里支持同步事件、按键事件、绝对坐标事件,

BIT宏实际就是对1进行位操作,定义在linux/bitops.h中*/

ts_dev->evbit[0] = BIT(EV_SYN) | BIT(EV_KEY) | BIT(EV_ABS);



/*keybit字段用于描述按键的类型,在input.h中定义了很多,这里用BTN_TOUCH类型来表示触摸屏的点击*/

ts_dev->keybit[BITS_TO_LONGS(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH);



/*对于触摸屏来说,使用的是绝对坐标系统。这里设置该坐标系统中X和Y坐标的最小值和最大值(0-1023范围)

ABS_X和ABS_Y就表示X坐标和Y坐标,ABS_PRESSURE就表示触摸屏是按下还是抬起状态*/

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);



/*以下是设置触摸屏输入设备的身份信息,直接在这里写死。

这些信息可以在驱动挂载后在/proc/bus/input/devices中查看到*/

ts_dev->name = DEVICE_NAME; /*设备名称*/

ts_dev->id.bustype = BUS_RS232; /*总线类型*/

ts_dev->id.vendor = 0xDEAD; /*经销商ID号*/

ts_dev->id.product = 0xBEEF; /*产品ID号*/

ts_dev->id.version = 0x0101; /*版本ID号*/



/*好了,一些都准备就绪,现在就把ts_dev触摸屏设备注册到输入子系统中*/

input_register_device(ts_dev);



return 0;



/*下面是错误跳转处理*/

err_noclk:

clk_disable(adc_clk);

clk_put(adc_clk);



err_nomap:

iounmap(adc_base);



err_noirq:

free_irq(IRQ_ADC, 1);



return ret;

}



/*初始化ADC控制寄存器和ADC触摸屏控制寄存器*/

static void adc_initialize(void)

{

/*计算结果为(二进制):111111111000000,再根据数据手册得知

此处是将AD转换预定标器值设为255、AD转换预定标器使能有效*/

writel(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(0xFF), adc_base + S3C2410_ADCCON);



/*对ADC开始延时寄存器进行设置,延时值为0xffff*/

writel(0xffff, adc_base + S3C2410_ADCDLY);



/*WAIT4INT宏计算结果为(二进制):11010011,再根据数据手册得知

此处是将ADC触摸屏控制寄存器设置成等待中断模式*/

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

}



static void __exit ts_exit(void)

{

/*屏蔽和释放中断*/

disable_irq(IRQ_ADC);

disable_irq(IRQ_TC);

free_irq(IRQ_ADC, 1);

free_irq(IRQ_TC, 1);



/*释放虚拟地址映射空间*/

iounmap(adc_base);



/*屏蔽和销毁时钟*/

if(adc_clk)

{

clk_disable(adc_clk);

clk_put(adc_clk);

adc_clk = NULL;

}



/*将触摸屏设备从输入子系统中注销*/

input_unregister_device(ts_dev);

}



module_init(ts_init);

module_exit(ts_exit);



MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("s3c2440 tp");

MODULE_DESCRIPTION("My2440 Touch Screen Driver");

2、接下来要做的是,在两个中断服务程序中实现触摸屏状态和坐标的转换。先看代码,如下:

[cpp] view
plaincopy

/*定义一个外部的信号量ADC_LOCK,因为ADC_LOCK在ADC驱动程序中已申明

这样就能保证ADC资源在ADC驱动和触摸屏驱动中进行互斥访问*/

extern struct semaphore ADC_LOCK;



/*做为一个标签,只有对触摸屏操作后才对X和Y坐标进行转换*/

static int OwnADC = 0;



/*用于记录转换后的X坐标值和Y坐标值*/

static long xp;

static long yp;



/*用于计数对触摸屏压下或抬起时模拟输入转换的次数*/

static int count;



/*定义一个AUTOPST宏,将ADC触摸屏控制寄存器设置成自动转换模式*/

#define AUTOPST (S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | \

S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))





/*触摸屏中断服务程序,对触摸屏按下或提笔时触发执行*/

static irqreturn_t tc_irq(int irq, void *dev_id)

{

/*用于记录这一次AD转换后的值*/

unsigned long data0;

unsigned long data1;



/*用于记录触摸屏操作状态是按下还是抬起*/

int updown;



/*ADC资源可以获取,即上锁*/

if (down_trylock(&ADC_LOCK) == 0)

{

/*标识对触摸屏进行了操作*/

OwnADC = 1;



/*读取这一次AD转换后的值,注意这次主要读的是状态*/

data0 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT0);

data1 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT1);



/*记录这一次对触摸屏是压下还是抬起,该状态保存在数据寄存器的第15位,所以与上S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN*/

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



/*判断触摸屏的操作状态*/

if (updown)

{

/*如果是按下状态,则调用touch_timer_fire函数来启动ADC转换,该函数定义后面再讲*/

touch_timer_fire(0);

}

else

{

/*如果是抬起状态,就结束了这一次的操作,所以就释放ADC资源的占有*/

OwnADC = 0;

up(&ADC_LOCK);

}

}



return IRQ_HANDLED;

}



static void touch_timer_fire(unsigned long data)

{

/*用于记录这一次AD转换后的值*/

unsigned long data0;

unsigned long data1;



/*用于记录触摸屏操作状态是按下还是抬起*/

int updown;



/*读取这一次AD转换后的值,注意这次主要读的是状态*/

data0 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT0);

data1 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT1);



/*记录这一次对触摸屏是压下还是抬起,该状态保存在数据寄存器的第15位,所以与上S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN*/

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



/*判断触摸屏的操作状态*/

if (updown)

{

/*如果状态是按下,并且ADC已经转换了就报告事件和数据*/

if (count != 0)

{

long tmp;



tmp = xp;

xp = yp;

yp = tmp;



xp >>= 2;

yp >>= 2;



#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_MY2440_DEBUG

/*触摸屏调试信息,编译内核时选上此项后,点击触摸屏会在终端上打印出坐标信息*/

struct timeval tv;

do_gettimeofday(&tv);

printk(KERN_DEBUG "T: %06d, X: %03ld, Y: %03ld\n", (int)tv.tv_usec, xp, yp);

#endif



/*报告X、Y的绝对坐标值*/

input_report_abs(ts_dev, ABS_X, xp);

input_report_abs(ts_dev, ABS_Y, yp);



/*报告触摸屏的状态,1表明触摸屏被按下*/

input_report_abs(ts_dev, ABS_PRESSURE, 1);



/*报告按键事件,键值为1(代表触摸屏对应的按键被按下)*/

input_report_key(ts_dev, BTN_TOUCH, 1);



/*等待接收方受到数据后回复确认,用于同步*/

input_sync(ts_dev);

}



/*如果状态是按下,并且ADC还没有开始转换就启动ADC进行转换*/

xp = 0;

yp = 0;

count = 0;



/*设置触摸屏的模式为自动转换模式*/

writel(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, adc_base + S3C2410_ADCTSC);



/*启动ADC转换*/

writel(readl(adc_base + S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, adc_base + S3C2410_ADCCON);

}

else

{

/*否则是抬起状态*/

count = 0;



/*报告按键事件,键值为0(代表触摸屏对应的按键被释放)*/

input_report_key(ts_dev, BTN_TOUCH, 0);



/*报告触摸屏的状态,0表明触摸屏没被按下*/

input_report_abs(ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);



/*等待接收方受到数据后回复确认,用于同步*/

input_sync(ts_dev);



/*将触摸屏重新设置为等待中断状态*/

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



/*如果触摸屏抬起,就意味着这一次的操作结束,所以就释放ADC资源的占有*/

if (OwnADC)

{

OwnADC = 0;

up(&ADC_LOCK);

}

}

}



/*定义并初始化了一个定时器touch_timer,定时器服务程序为touch_timer_fire*/

static struct timer_list touch_timer = TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire, 0, 0);



/*ADC中断服务程序,AD转换完成后触发执行*/

static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id)

{

/*用于记录这一次AD转换后的值*/

unsigned long data0;

unsigned long data1;



if(OwnADC)

{

/*读取这一次AD转换后的值,注意这次主要读的是坐标*/

data0 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT0);

data1 = readl(adc_base + S3C2410_ADCDAT1);



/*记录这一次通过AD转换后的X坐标值和Y坐标值,根据数据手册可知,X和Y坐标转换数值

分别保存在数据寄存器0和1的第0-9位,所以这里与上S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK就是取0-9位的值*/

xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;

yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;



/*计数这一次AD转换的次数*/

count++;



if (count < (1<<2))

{

/*如果转换的次数小于4,则重新启动ADC转换*/

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

{

/*否则,启动1个时间滴答的定时器,这是就会去执行定时器服务程序上报事件和数据*/

mod_timer(&touch_timer, jiffies + 1);

writel(WAIT4INT(1), adc_base + S3C2410_ADCTSC);

}

}



return IRQ_HANDLED;

}

3、我们从整体上描述转换这个的过程:

(1)如果触摸屏感觉到触摸,则触发触摸屏中断即进入tc_irq,获取ADC_LOCK后判断触摸屏状态为按下,则调用touch_timer_fire启动ADC转换;

(2)当ADC转换启动后,触发ADC中断即进入adc_irq,如果这一次转换的次数小于4,则重新启动ADC进行转换,如果4次完毕后,启动1个时间滴答的定时器,停止ADC转换,也就是说在这个时间滴答内,ADC转换是停止的;

(3)这里为什么要在1个时间滴答到来之前停止ADC的转换呢?这是为了防止屏幕抖动。

(4)如果1个时间滴答到来则进入定时器服务程序touch_timer_fire,判断触摸屏仍然处于按下状态则上报事件和转换的数据,并重启ADC转换,重复第(2)步;

(5)如果触摸抬起了,则上报释放事件,并将触摸屏重新设置为等待中断状态。

4、整体流程如下图所示

内容来自用户分享和网络整理,不保证内容的准确性,如有侵权内容,可联系管理员处理 点击这里给我发消息
标签: