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mii2440linux中触摸屏驱动的理解

已有 1175 次阅读| 2011-12-28 14:37 |个人分类:ARM

对下面文章中的几点我觉得有必要说明下:

1、该触摸屏驱动的去抖采用的是1ms的延时采集4次采样求平均值的方式。

2、等待中断模式可以设置成按下中断或弹起中断:最初进入tc中断处理程序stylus_updown,仅仅在触摸笔按下时才进入;4次采样完成后,一方面启动定时器,一方面也把触发中断的条件设置成了“触笔弹起才进入”。

3、在int_tc中断处理程序中,

if (updown) {
   touch_timer_fire(0); 

} else {    OwnADC = 0;
   up(&ADC_LOCK);}

对按下之后却采样的状态是“触笔弹起”,仅仅释放了资源。此时依然等待“触笔按下”来触发中断.

4、s3c2440对触摸屏的支持还是要结合软件的:先必须设置成等待int_tc中断模式,等待的是触笔按下或弹起;在按下之后我们才需要采集坐标位置,控制器提供了2种采集坐标位置的方式:自动连续转换和分别转换。这里采用的是自动连续转换(2.4内核中采用的是分别转换模式)。

以下文章转自:

http://www.arm9home.net/read.php?tid-2406-keyword-%B4%A5%C3%FE%C6%C1%B3%CC%D0%F2.html

mini2440驱动分析系列之

---------------------------------------Mini2440触摸屏程序分析

By JeefJiang July8th2009

这是mini2440驱动分析系列的第三篇文章,本文分为三个部分,第一部分讲叙硬件知识,包括触摸屏的原理以及SCC2440 SOC上的触摸屏是如何工作的。第二部分分析输入设备子系统的框架,并进行相应的代码分析。第三部分利用上述的原理来分析mini2440的触摸屏驱动。第四部分介绍了测试和校准。

1.需要准备的硬件知识

1.1电阻式触摸屏工作原理原理

触摸屏附着在显示器的表面,与显示器相配合使用,如果能测量出触摸点在屏幕上的坐标位置,则可根据显示屏上对应坐标点的显示内容或图符获知触摸者的意图。触摸屏按其技术原理可分为五类:矢量压力传感式、电阻式、电容式、红外线式、表面声波式,其中电阻式触摸屏在嵌入式系统中用的较多。电阻触摸屏是一块4层的透明的复合薄膜屏,如图2所示,最下面是玻璃或有机玻璃构成的基层,最上面是一层外表面经过硬化处理从而光滑防刮的塑料层,中间是两层金属导电层,分别在基层之上和塑料层内表面,在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开。当手指触摸屏幕时,两导电层在触摸点处接触。

触摸屏的两个金属导电层是触摸屏的两个工作面,在每个工作面的两端各涂有一条银胶,称为该工作面的一对电极,若在一个工作面的电极对上施加电压,则在该工作面上就会形成均匀连续的平行电压分布。如4所示,当在X方向的电极对上施加一确定的电压,而Y方向电极对上不加电压时,在X平行电压场中,触点处的电压值可以在Y+(Y-)电极上反映出来,通过测量Y+电极对地的电压大小,便可得知触点的X坐标值。同理,当在Y电极对上加电压,而X电极对上不加电压时,通过测量X+电极的电压,便可得知触点的Y坐标。电阻式触摸屏有四线和五线两种。四线式触摸屏的X工作面和Y工作面分别加在两个导电层上,共有四根引出线,分别连到触摸屏的X电极对和Y电极对上。五线式触摸屏把X工作面和Y工作面都加在玻璃基层的导电涂层上,但工作时,仍是分时加电压的,即让两个方向的电压场分时工作在同一工作面上,而外导电层则仅仅用来充当导体和电压测量电极。因此,五线式触摸屏的引出线需为5根。

1.2 S3C2440中的触摸屏接口

SOC S3C2440的触摸屏接口是与ADC接口结合在一起的,框图如下:

转换速率:当PCLK=50MHz时,分频设为49,则10位的转换计算如下:

When the GCLK frequency is 50MHz and the prescaler value is 49,

 A/D converter freq. = 50MHz/(49+1) = 1MHz

Conversion time = 1/(1MHz / 5cycles) = 1/200KHz = 5 us

This A/D converter was designed to operate at maximum 2.5MHz clock, so the conversion rate can go up to 500 KSPS.

触摸屏接口的模式有以下几种:

普通ADC转换模式

独立X/Y位置转换模式

自动X/Y位置转换模式

等待中断模式

我们主要接受触摸屏接口的等待中断模式和自动X/Y位置转换模式(驱动程序中会用到):

自动转换模式操作流程如下:触摸屏控制器自动转换X,Y的触摸位置,当转换完毕后将数据分别存放在寄存器ADCDAT0ADCDAT1.并产生INT_ADC中断通知转换完毕。

等待中断模式:

Touch Screen Controller generates interrupt (INT_TC) signal when the Stylus is down. Waiting for Interrupt Modesetting value is rADCTSC=0xd3;  // XP_PU, XP_Dis, XM_Dis, YP_Dis, YM_En.

当触摸后,触摸屏控制器产生INT_TC中断,四个引脚设置应该为:

引脚

XP

XM

YP

YM

状态

PULL UP/XP Disable

Disable (初始值即是)

Disable

Enable

设置

1

0

1

1

当中断产生后,X/Y的位置数据可以选择独立X/Y位置转换模式,和自动X/Y位置转换模式进行读取,采用自动X/Y位置转换模式进行读取需要对我们已经设置的TSC寄存器进行更改,在原有的基础上或上S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0)

数据转换完毕后,也会产生中断。

 

2. 输入子系统模型分析

2.1 整体框架:

输入子系统包括三个部分设备驱动、输入核心、事件处理器

第一部分是连接在各个总线上的输入设备驱动,在我们的SOC上,这个总线可以使虚拟总线platformbus,他们的作用是将底层的硬件输入转化为统一事件型式,向输入核心(Input core)汇报.

第二部分输入核心的作用如下:

(1)          调用input_register_device() used to 添加设备,调用input_unregister_device() 除去设备。(下面会结合触摸屏驱动讲述)

(2)          /PROC下产生相应的设备信息,下面这个例子即是:

/proc/bus/input/devices showing a USB mouse:

I: Bus=0003 Vendor=046d Product=c002 Version=0120

N: Name="Logitech USB-PS/2 Mouse M-BA47"

P: Phys=usb-00:01.2-2.2/input0

H: Handlers=mouse0 event2

B: EV=7

B: KEY=f0000 0 0 0 0 0 0 0 0

B: REL=103

(3)         通知事件处理器对事件进行处理

第三部分是事件处理器:

输入子系统包括了您所需要的大所属处理器,如鼠标、键盘、joystick,触摸屏,也有一个通用的处理器被叫做event handler(对于内核文件evdev.C.需要注意的是随着内核版本的发展,event handler将用来处理更多的不同硬件的输入事件。在Linux2.6.29版本中,剩下的特定设备事件处理就只有鼠标和joystick。这就意味着越来越多的输入设备将通过event handler来和用户空间打交道。事件处理层的主要作用就是和用户空间打交道,我们知道Linux在用户空间将所有设备当成文件来处理,在一般的驱动程序中都有提供fops接口,以及在/dev下生成相应的设备文件nod,而在输入子系统的驱动中,这些动作都是在事件处理器层完成的,我们看看evdev.C相关代码吧。

static int __init evdev_init(void)

{

       return input_register_handler(&evdev_handler);

}

这是该模块的注册程序,将在系统初始化时被调用。

初始化得过程很简单,就一句话,不过所有的秘密都被保藏在evdev_handler中了:

static struct input_handler evdev_handler = {

       .event             = evdev_event,

       .connect  = evdev_connect,

       .disconnect     = evdev_disconnect,

       .fops              = &evdev_fops,

       .minor            = EVDEV_MINOR_BASE,

       .name             = "evdev",

       .id_table  = evdev_ids,

};

先看connect函数中如下的代码:

snprintf(evdev->name, sizeof(evdev->name), "event%d", minor);

evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);

evdev->handle.dev = input_get_device(dev);

     evdev->handle.name = evdev->name;

     dev_set_name(&evdev->dev, evdev->name);

     evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor);

evdev->dev.class = &input_class;

     evdev->dev.parent = &dev->dev;

     evdev->dev.release = evdev_free;

     device_initialize(&evdev->dev);

    error = device_add(&evdev->dev);

注意黑色的部分这将会在/sys/device/viture/input/input0/event0这个目录就是在这里生成的,在event下会有一个dev的属性文件,存放着设备文件的设备号,,这样 udev 就能读

取该属性文件获得设备号,从而在/dev目录下创建设备节点/dev/event0

再看evdev_fops成员:

static const struct file_operations evdev_fops = {

       .owner           = THIS_MODULE,

       .read              = evdev_read,

       .write             = evdev_write,

       .poll        = evdev_poll,

       .open             = evdev_open,

       .release    = evdev_release,

       .unlocked_ioctl       = evdev_ioctl,

#ifdef CONFIG_COMPAT

       .compat_ioctl  = evdev_ioctl_compat,

#endif

       .fasync           = evdev_fasync,

       .flush             = evdev_flush

};

看过LDD3的人都知道,这是设备提供给用户空间的接口,用来提供对设备的操作,其中evdev_ioctl提供了很多命令,相关的命令使用参照《Using the Input Subsystem, Part II

 

3         mini2440的触摸屏驱动

3.1 初始化:

static int __init s3c2410ts_init(void)

{

       struct input_dev *input_dev;

 

       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);

//获取时钟,挂载APB BUS上的外围设备,需要时钟控制,ADC就是这样的设备。


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