2440触摸屏驱动详解

1、2440触摸屏驱动详解、开发环境主机：VMWareFedora9 开发板：Mini2440-64MBNand,Kernel: 编译器：arm-linux-gcc-4.3.2二、前提知识l、Linux输入子系统(InputSubsystem)：在Linux中，输入子系统是由输入子系统设备驱动层、输入子系统核心层(InputCore)和输入子系统事件处理层(EventHandler)组成。其中设备驱动层提供对硬件各寄存器的读写访问和将底层硬件对用户输入访问的响应转换为标准的输入事件，再通过核心层提交给事件处理层；而核心层对下提供了设备驱动层的编程接口，对上又提供了事件处理层的编程接

2、口；而事件处理层就为我们用户空间的应用程序提供了统一访问设备的接口和驱动层提交来的事件处理。所以这使得我们输入设备的驱动部分不在用关心对设备文件的操作，而是要关心对各硬件寄存器的操作和提交的输入事件。下面用图形来描述一下这三者的关系吧！设备节占访问:设备驱动层输入广系统結构图罗索工诈室EOS00.MET核奔层事件层用户空间Input匚亡har-csler:鼠标输入设备11I即増键盘输入设备:|KeyboardHandlerTSHandler；触摸屏输入设备另外，又找了另一幅图来说明Linux输入子系统的结构，可能更加形象容易理解。如下：InputCoreBluetoothHidpRollerB

3、luetoothControllelMouseCorLtrollerSFITouchInputEventDrivers(mousedeVjevdevjjoydeVjkeybo：ard)Keyboai_d:andWheelerUSBKeybcHELfd1JSE；MouseHarfcareKernelSpaceISA/LPCGPIO罗案工诈室KOSOO.BETPS/KeybcarFS/ZJIomeSeri：ilTouch/dev/input/eventX/dev/input/iTLice/dev/input/jsKeyticciidinputUSEHidpSPIVirtualTerminalAcc

4、eleromeUserApplicationXWindowConsoleGPM2、输入子系统设备驱动层实现原理：在Linux中，Input设备用input_dev结构体描述，定义在input.h中。设备的驱动只需按照如下步骤就可实现了。 、在驱动模块加载函数中设置Input设备支持input子系统的哪些事件； 、将Input设备注册到input子系统中； 、在Input设备发生输入操作时（如：键盘被按下/抬起、触摸屏被触摸/抬起/移动、鼠标被移动/单击/抬起时等），提交所发生的事件及对应的键值/坐标等状态。Linux中输入设备的事件类型有（这里只列出了常用的一些，更多请看linux/input

5、.h中）：1.EV_SYN0x00同步事件2.EV_KEY0x01按键事件3.EV_REL0x02相对坐标(如：鼠标移动，报告的是相对最后一次位置的偏移)4.EV_ABS0x03绝对坐标(如：触摸屏和操作杆，报告的是绝对的坐标位置)5.EV_MSC0x04其它6.EV_LED0x11LED7.EV_SND0x12声音8.EV_REP0x14Repeat9.EV_FF0x15力反馈用于提交较常用的事件类型给输入子系统的函数有：1. voidinput_report_key(structinput_dev*dev,unsignedintcode,intvalue);2. /提交按键事件的函数3.

6、voidinput_report_rel(structinput_dev*dev,unsignedintcode,intvalue);4. /提交相对坐标事件的函数5. voidinput_report_abs(structinput_dev*dev,unsignedintcode,intvalue);6. /提交绝对坐标事件的函数注意，在提交输入设备的事件后必须用下列方法使事件同步，让它告知input系统，设备驱动已经发出了一个完整的报告：1. voidinput_sync(structinput_dev*dev)三、触摸屏驱动的实现步骤1、硬件原理图分析：S3c2440芯片内部触摸屏接口与

7、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

8、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10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：1. #include2. #include3. #include4. #include5. #include6. #include7. #include8. #i

9、nclude9. #include10.10. /*用于保存从平台时钟列表中获取的ADC时钟*/11. staticstructclk*adc_clk;12. /*定义了一个用来保存经过虚拟映射后的内存地址*/13. staticvoid_iomem*adc_base;14. /*定义一个输入设备来表示我们的触摸屏设备*/15. staticstructinput_dev*ts_dev;16. /*设备名称*/17. #defineDEVIcE_NAMEmy2440_TouchScreen18. /*定义一个WAIT4INT宏，该宏将对ADC触摸屏控制寄存器进行操作19. S3C2410_AD

10、CTSC_YM_SEN这些宏都定义在regs-adc.h中*/20. #defineWAIT4INT(x)(x)evbit0=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_T0UCH类型来表示触摸屏的点击*/ts_dev-keybitBITS_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(0T023范围)ABS_X和ABS_Y就表示X坐标和Y坐标，ABS_PRESSURE就表

11、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-namets_dev-id.bustypets_dev-id.vendor=DEVICE_NAME;=BUS_RS232;=0x

12、DEAD;/*设备名称*/*总线类型*/*经销商ID号*/03.ts_ductts_dev-id.version0xBEEF;0x0101;/*产品ID号*/*版本ID号*/*好了，一些都准备就绪系统中*/104. input_register_device(ts_dev);105.现在就把ts_dev触摸屏设备注册到输入子106. return0;107.108. /*下面是错误跳转处理*/109. err_noclk:110. clk_disable(adc_clk);111. clk_put(adc_clk);112.113. err_nom

13、ap:114. iounmap(adc_base);115.116. err_noirq:117. free_irq(IRQ_ADC,1);118.119. returnret;120. 121.122. /*初始化ADC控制寄存器和ADC触摸屏控制寄存器*/123. staticvoidadc_initialize(void)124. 125. /*计算结果为(二进制)：111111111000000，再根据数据手册得知126. 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*/127. writel(S3C2410_ADCCON_PRSCEN|S3C2410_ADCCON_

14、PRSCVL(0xFF),adc_base+S3C2410_ADCCON);128.128. /*对ADC开始延时寄存器进行设置，延时值为Oxffff*/129. writel(0xffff,adc_base+S3C2410_ADCDLY);131.130. /*WAIT4INT宏计算结果为(二进制)：11010011，再根据数据手册得知131. 此处是将ADC触摸屏控制寄存器设置成等待中断模式*/132. writel(WAIT4INT(0),adc_base+S3C2410_ADCTSC);133. 136.134. staticvoid_exitts_exit(void)135. 136

15、. /*屏蔽和释放中断*/137. disable_irq(IRQ_ADC);138. disable_irq(IRQ_TC);139. free_irq(IRQ_ADC,1);140. free_irq(IRQ_TC,1);144.141. /*释放虚拟地址映射空间*/142. iounmap(adc_base);147.143. /*屏蔽和销毁时钟*/144. if(adc_clk)145. 146. clk_disable(adc_clk);147. clk_put(adc_clk);148. adc_clk=NULL;149. 155.156. /*将触摸屏设备从输入子系统中注销*/1

16、57. input_unregister_device(ts_dev);158. 159.160. module_init(ts_init);161. module_exit(ts_exit);162.163. MODULE_LICENSE(GPL);164. MODULE_AUTHOR(HuangGang);165. MODULE_DESCRIPTION(My2440TouchScreenDriver);3、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：1. /*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2. 这样就能

17、保证ADC资源在ADC驱动和触摸屏驱动中进行互斥访问*/3. externstructsemaphoreADC_LOCK;4.4. /*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*/5. staticintOwnADC=0;7.6. /*用于记录转换后的X坐标值和Y坐标值*/7. staticlongxp;8. staticlongyp;11.12. /*用于计数对触摸屏压下或抬起时模拟输入转换的次数*/13. staticintcount;14.15. /*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*/16. #defineAUTOPST(S3C2410

18、_ADCTSC_YM_SEN|S3C2410_ADCTSC_YP_SEN17.|S3C2410_ADCTSC_XP_SEN|S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST|S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0)7./*触摸屏中断服务程序，对触摸屏按下或提笔时触发执行*/staticirqreturn_ttc_irq(intirq,void*dev_id

19、)/*用于记录这一次AD转换后的值*/unsignedlongdata0;unsignedlongdata1;/*用于记录触摸屏操作状态是按下还是抬起*/intupdown;/*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

20、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);0.71.72

21、.4.95.96.returnIRQ_HANDLED;staticvoidtouch_timer_fire(unsignedlongdata)/*用于记录这一次AD转换后的值*/unsignedlongdata0;unsignedlongdata1;/*用于记录触摸屏操作状态是按下还是抬起*/intupdown;/*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(a

22、dc_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)longtmp;tmp=xp;xp=yp;yp=tmp;xp=2;yp=2;#ifdefCONFIG_TOUCHSCREEN_MY2440_DE

23、BUG/*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*/structtimevaltv;do_gettimeofday(&tv);97. printk(KERN_DEBUGT:%06d,X:%03ld,Y:%03ldn,(int)tv.tv_usec,xp,yp);98. #endif99.100. /*报告X、Y的绝对坐标值*/101. input_report_abs(ts_dev,ABS_X,xp);102. input_report_abs(ts_dev,ABS_Y,yp);103.103. /*报告触摸屏的状态，1表明触摸屏被按下*/104. input

24、_report_abs(ts_dev,ABS_PRESSURE,1);106.107. /*报告按键事件，键值为1(代表触摸屏对应的按键被按下)*/108. input_report_key(ts_dev,BTN_TOUCH,1);109.110. /*等待接收方受到数据后回复确认，用于同步*/111. input_sync(ts_dev);112. 113.114. /*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*/115. xp=0;116. yp=0;117. count=0;118. /*设置触摸屏的模式为自动转换模式*/119. writel(S3C2410_ADC

25、TSC_PULL_UP_DISABLE|AUTOPST,adc_base+S3C2410_ADCTSC);120.120. /*启动ADC转换*/121. writel(readl(adc_base+S3C2410_ADCCON)|S3C2410_ADCCON_ENABLE_START,122. adc_base+S3C2410_ADCCON);123. 124. else125. 126. /*否则是抬起状态*/127. count=0;128. /*报告按键事件，键值为0(代表触摸屏对应的按键被释放)*/129. input_report_key(ts_dev,BTN_TOUCH,0);1

26、30. /*报告触摸屏的状态，0表明触摸屏没被按下*/131. input_report_abs(ts_dev,ABS_PRESSURE,0);132. /*等待接收方受到数据后回复确认，用于同步*/133. input_sync(ts_dev);134. /*将触摸屏重新设置为等待中断状态*/135. writel(WAIT4INT(0),adc_base+S3C2410_ADCTSC);136. /*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*/137. if(OwnADC)138. 139. OwnADC=0;140. up(&ADC_LOCK);141. 14

27、2. 143. 145.146. /*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*/147. staticstructtimer_listtouch_timer=TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire,0,0);148.148. /*ADC中断服务程序，AD转换完成后触发执行*/149. staticirqreturn_tadc_irq(intirq,void*dev_id)150. 151. /*用于记录这一次AD转换后的值*/152. unsignedlongdata0;153. unsignedlongd

28、ata1;154. if(OwnADC)155. 156. /*读取这一次AD转换后的值，注意这次主要读的是坐标*/157. data0=readl(adc_base+S3C2410_ADCDAT0);158. data1=readl(adc_base+S3C2410_ADCDAT1);159. /*记录这一次通过AD转换后的X坐标值和Y坐标值，根据数据手册可知知,X和Y坐标转换数值160. 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*/161. xp+=data0&S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_

29、MASK;162. yp+=data1&S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;163. /*计数这一次AD转换的次数*/164. count+;165. if(count(12)166. 167. /*如果转换的次数小于4，则重新启动ADC转换*/168. writel(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE|AUTOPST,adc_base+S3C2410_ADCTSC);169. writel(readl(adc_base+S3C2410_ADCCON)|S3C2410_ADCCON_ENABLE_START,170. adc_base+S3C241

30、0_ADCCON);171. 172. else173. 174. /*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*/175. mod_timer(&touch_timer,jiffies+1);176. writel(WAIT4INT(1),adc_base+S3C2410_ADCTSC);177. 178. 180.181. returnIRQ_HANDLED;182. 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

31、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。移植和测试触摸屏驱动程序一、移植环境主机：VMW

32、are-Fedora9开发板：Mini2440-64MBNand编译器：arm-linux-gcc-4.3.2二、移植步骤1. 准备驱动源码。因为linux-内核中没有提供合适的ADC驱动和触摸屏驱动，所以这里就直接用友善提供的驱动s3c24xx-adc.h1. #ifndef_S3C2410_ADC_H_2. #define_S3C2410_ADC_H_(ch)16)&0x7)7.#defineADC_WRITE_GETPRE(data)(data)&0xff)8.mini2440_adc.c1.#include2.#include3.#include4.#include5.

33、#include6.#include7.#include8.#include9.#include10.#include11.#include12.#include13.#include14.#include15.16.#include17.#include18.#include19.#include20.21.#includes3c24xx-adc.h22.23.#undefDEBUG24./#defineDEBUG25.26.#ifdefDEBUG27.#defineDPRINTK(x.)printk(_FUNCTION_(%d):9.#endif/*_S3C2410_ADC_H_*/LIN

34、E_);printk(#x);28. #else29. #defineDPRINTK(x.)(void)(0)30. #endif31.32.#defineDEVICE_NAMEadc33.34.staticvoid_iomem*base_addr;7.78.typedefstructwait_queue_head_twait;intchann

35、el;intprescale;ADC_DEV;DECLARE_MUTEX(ADC_LOCK);staticintOwnADC=0;staticADC_DEVadcdev;staticvolatileintev_adc=0;staticintadc_data;staticstructclk*adc_clock;#defineADCCON(*(volatileunsignedlong*)(base_addr+S3C2410_ADCCON)/ADCcontrol#defineADCTSC(*(volatileunsignedlong*)(base_addr+S3C2410_ADCTSC)/ADCto

36、uchscreencontrol#defineADCDLY(*(volatileunsignedlong*)(base_addr+S3C2410_ADCDLY)/ADCstartorIntervalDelay#defineADCDAT0(*(volatileunsignedlong*)(base_addr+S3C2410_ADCDAT0)/ADCconversiondata0#defineADCDAT1(*(volatileunsignedlong*)(base_addr+S3C2410_ADCDAT1)/ADCconversiondata1#defineADCUPDN(*(volatileu

37、nsignedlong*)(base_addr+0x14)/StylusUp/Downinterruptstatus#definePRESCALE_DIS(014)#definePRESCALE_EN(114)#definePRSCVL(x)(x)6)#defineADC_INPUT(x)(x)3)#defineADC_START(10)#defineADC_ENDCVT(1=len)121. intr=copy_to_user(buffer,str,len);122. returnr?r:len;123. else124. return-EINVAL;125. 126. 127.128. s

38、taticints3c2410_adc_open(structinode*inode,structfile*filp)129. 130. init_waitqueue_head(&(adcdev.wait);131.132.adcdev.channel=0;133.adcdev.prescale=0xff;134.135. DPRINTK(adcopenedn);136. return0;137. 138.139. staticints3c2410_adc_release(structinode*inode,structfile*filp)140. 141. DPRINTK(adcclosed

39、n);142. return0;143. 144.144. staticstructfile_operationsdev_fops=145. owner:THIS_MODULE,146. open:s3c2410_adc_open,147. read:s3c2410_adc_read,148. release:s3c2410_adc_release,149. ;151.152. staticstructmiscdevicemisc=153. .minor=MISC_DYNAMIC_MINOR,154. .name=DEVICE_NAME,155. .fops=&dev_fops,156. ;157.158. staticint_initdev_init(void)159. 160. intret;161.162. base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);163. if(base_addr=NULL)164. printk(KERN_ERRFailedtoremapregisterblockn);165. return-ENOMEM;166. 167.168. adc_clock=clk_get