基于JZ2440编写触摸屏驱动

简介

JZ2440开发板配套的是一款4.3英寸电阻触控屏，电阻触控屏原理很简单，就是尖锐物体在某一个点按下，上面触控薄膜导电，由于这个点举例起始点暂且规定00点，距离不同，电阻薄膜导电电阻不同，电压压降也就不同，原理就是通过判断XY两个方向轴与零点之间的电压差确定触控位置。

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内核触控驱动

内核自带触摸屏驱动，在s3c2440_ts.c这个文件，实现这个文件的主体框架就是，利用平台设备模型，在设备注册时又利用了输入子系统将触控设备添加进去。我们自己写大致也是这个思路。在输入子系统中软件层也就是handler层内核已经为我们写好，我们只需要书写设备层以及硬件相关代码即可。基于linux2.6

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触摸屏使用过程

• 按下触摸屏，进入中断
• 在中断处理程序中，启动ADC转换X、Y坐标
• ADC转换结束，产生ADC中断
• 在ADC中断处理函数里面，上报事件（input_even），启动定时器
• 定时器时间到，再次启动ADC，这样操作可以处理连续滑动、长按等情况
• 松开

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输入子系统书写套路

• 分配inrut_dev
• 设置
• 注册
• 硬件相关

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源码

#include 
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#include 
#include 
#include 

#include 

#include 
#include 

struct s3c_ts_regs {
    unsigned long adccon;
    unsigned long adctsc;
    unsigned long adcdly;
    unsigned long adcdat0;
    unsigned long adcdat1;
    unsigned long adcupdn;
};

static struct input_dev *s3c_ts_dev;
static volatile struct s3c_ts_regs *s3c_ts_regs;

static struct timer_list ts_timer;

static void enter_wait_pen_down_mode(void)
{
    s3c_ts_regs->adctsc = 0xd3;
}

static void enter_wait_pen_up_mode(void)
{
    s3c_ts_regs->adctsc = 0x1d3;
}

static void enter_measure_xy_mode(void)
{
    s3c_ts_regs->adctsc = (1<<3)|(1<<2);
}

static void start_adc(void)
{
    s3c_ts_regs->adccon |= (1<<0);
}

static int s3c_filter_ts(int x[], int y[])
{
#define ERR_LIMIT 10

    int avr_x, avr_y;
    int det_x, det_y;

    avr_x = (x[0] + x[1])/2;
    avr_y = (y[0] + y[1])/2;

    det_x = (x[2] > avr_x) ? (x[2] - avr_x) : (avr_x - x[2]);
    det_y = (y[2] > avr_y) ? (y[2] - avr_y) : (avr_y - y[2]);

    if ((det_x > ERR_LIMIT) || (det_y > ERR_LIMIT))
        return 0;

    avr_x = (x[1] + x[2])/2;
    avr_y = (y[1] + y[2])/2;

    det_x = (x[3] > avr_x) ? (x[3] - avr_x) : (avr_x - x[3]);
    det_y = (y[3] > avr_y) ? (y[3] - avr_y) : (avr_y - y[3]);

    if ((det_x > ERR_LIMIT) || (det_y > ERR_LIMIT))
        return 0;

    return 1;
}

static void s3c_ts_timer_function(unsigned long data)
{
    if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))
    {
        /* 已经松开 */
        input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
        input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
        input_sync(s3c_ts_dev);
        enter_wait_pen_down_mode();
    }
    else
    {
        /* 测量X/Y坐标 */
        enter_measure_xy_mode();
        start_adc();
    }
}


static irqreturn_t pen_down_up_irq(int irq, void *dev_id)
{
    if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))
    {
        //printk("pen up\n");
        input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
        input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
        input_sync(s3c_ts_dev);
        enter_wait_pen_down_mode();
    }
    else
    {
        //printk("pen down\n");
        //enter_wait_pen_up_mode();
        enter_measure_xy_mode();
        start_adc();
    }
    return IRQ_HANDLED;
}

static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id)
{
    static int cnt = 0;
    static int x[4], y[4];
    int adcdat0, adcdat1;


    /* 优化措施2: 如果ADC完成时, 发现触摸笔已经松开, 则丢弃此次结果 */
    adcdat0 = s3c_ts_regs->adcdat0;
    adcdat1 = s3c_ts_regs->adcdat1;

    if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))
    {
        /* 已经松开 */
        cnt = 0;
        input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
        input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
        input_sync(s3c_ts_dev);
        enter_wait_pen_down_mode();
    }
    else
    {
        // printk("adc_irq cnt = %d, x = %d, y = %d\n", ++cnt, adcdat0 & 0x3ff, adcdat1 & 0x3ff);
        /* 优化措施3: 多次测量求平均值 */
        x[cnt] = adcdat0 & 0x3ff;
        y[cnt] = adcdat1 & 0x3ff;
        ++cnt;
        if (cnt == 4)
        {
            /* 优化措施4: 软件过滤 */
            if (s3c_filter_ts(x, y))
            {           
                //printk("x = %d, y = %d\n", (x[0]+x[1]+x[2]+x[3])/4, (y[0]+y[1]+y[2]+y[3])/4);
                input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_X, (x[0]+x[1]+x[2]+x[3])/4);
                input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_Y, (y[0]+y[1]+y[2]+y[3])/4);
                input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 1);
                input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 1);
                input_sync(s3c_ts_dev);
            }
            cnt = 0;
            enter_wait_pen_up_mode();

            /* 启动定时器处理长按/滑动的情况 */
            mod_timer(&ts_timer, jiffies + HZ/100);
        }
        else
        {
            enter_measure_xy_mode();
            start_adc();
        }       
    }

    return IRQ_HANDLED;
}

static int s3c_ts_init(void)
{
    struct clk* clk;

    /* 1. 分配一个input_dev结构体 */
    s3c_ts_dev = input_allocate_device();

    /* 2. 设置 */
    /* 2.1 能产生哪类事件 */
    set_bit(EV_KEY, s3c_ts_dev->evbit);
    set_bit(EV_ABS, s3c_ts_dev->evbit);

    /* 2.2 能产生这类事件里的哪些事件 */
    set_bit(BTN_TOUCH, s3c_ts_dev->keybit);

    input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_X, 0, 0x3FF, 0, 0);
    input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_Y, 0, 0x3FF, 0, 0);
    input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0, 1, 0, 0);


    /* 3. 注册 */
    input_register_device(s3c_ts_dev);

    /* 4. 硬件相关的操作 */
    /* 4.1 使能时钟(CLKCON[15]) */
    clk = clk_get(NULL, "adc");
    clk_enable(clk);

    /* 4.2 设置S3C2440的ADC/TS寄存器 */
    s3c_ts_regs = ioremap(0x58000000, sizeof(struct s3c_ts_regs));

    /* bit[14]  : 1-A/D converter prescaler enable
     * bit[13:6]: A/D converter prescaler value,
     *            49, ADCCLK=PCLK/(49+1)=50MHz/(49+1)=1MHz
     * bit[0]: A/D conversion starts by enable. 先设为0
     */
    s3c_ts_regs->adccon = (1<<14)|(49<<6);

    request_irq(IRQ_TC, pen_down_up_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM, "ts_pen", NULL);
    request_irq(IRQ_ADC, adc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM, "adc", NULL);

    /* 优化措施1: 
     * 设置ADCDLY为最大值, 这使得电压稳定后再发出IRQ_TC中断
     */
    s3c_ts_regs->adcdly = 0xffff;

    /* 优化措施5: 使用定时器处理长按,滑动的情况
     * 
     */
    init_timer(&ts_timer);
    ts_timer.function = s3c_ts_timer_function;
    add_timer(&ts_timer);

    enter_wait_pen_down_mode();

    return 0;
}

static void s3c_ts_exit(void)
{
    free_irq(IRQ_TC, NULL);
    free_irq(IRQ_ADC, NULL);
    iounmap(s3c_ts_regs);
    input_unregister_device(s3c_ts_dev);
    input_free_device(s3c_ts_dev);
    del_timer(&ts_timer);
}

module_init(s3c_ts_init);
module_exit(s3c_ts_exit);


MODULE_LICENSE("GPL");