S3C2440触摸屏驱动

S3C2440触摸屏驱动

01	/** arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/regs-adc.h

02

*

03	* Copyright (c) 2004 Shannon Holland <[email protected]>

04

*

05	* This program is free software; yosu can redistribute it and/or modify

06	* it under the terms of the GNU General Public License version 2 as

07	* published by the Free Software Foundation.

08

*

09	* S3C2410 ADC registers

10

*/

11

12	#ifndef __ASM_ARCH_REGS_ADC_H

13	#define __ASM_ARCH_REGS_ADC_H "regs-adc.h"

14

15	#define S3C2410_ADCREG(x) (x)

16

17	#define S3C2410_ADCCON     S3C2410_ADCREG(0x00)

18	#define S3C2410_ADCTSC     S3C2410_ADCREG(0x04)

19	#define S3C2410_ADCDLY     S3C2410_ADCREG(0x08)

20	#define S3C2410_ADCDAT0    S3C2410_ADCREG(0x0C)

21	#define S3C2410_ADCDAT1    S3C2410_ADCREG(0x10)

22	#define S3C64XX_ADCUPDN     S3C2410_ADCREG(0x14)

23	#define S3C64XX_ADCCLRINT   S3C2410_ADCREG(0x18)

24	#define S3C64XX_ADCCLRINTPNDNUP S3C2410_ADCREG(0x20)

25

26

27	/** ADCCON Register Bits */

28	#define S3C64XX_ADCCON_RESSEL       (1<<16)

29	#define S3C2410_ADCCON_ECFLG        (1<<15)

30	#define S3C2410_ADCCON_PRSCEN       (1<<14)

31	#define S3C2410_ADCCON_PRSCVL(x)    (((x)&0xFF)<<6)

32	#define S3C2410_ADCCON_PRSCVLMASK   (0xFF<<6)

33	#define S3C2410_ADCCON_SELMUX(x)    (((x)&0x7)<<3)

34	#define S3C2410_ADCCON_MUXMASK      (0x7<<3)

35	#define S3C2410_ADCCON_STDBM        (1<<2)

36	#define S3C2410_ADCCON_READ_START   (1<<1)

37	#define S3C2410_ADCCON_ENABLE_START (1<<0)

38	#define S3C2410_ADCCON_STARTMASK    (0x3<<0)

39

40

41	/** ADCTSC Register Bits */

42	#define S3C2410_ADCTSC_YM_SEN       (1<<7)

43	#define S3C2410_ADCTSC_YP_SEN       (1<<6)

44	#define S3C2410_ADCTSC_XM_SEN       (1<<5)

45	#define S3C2410_ADCTSC_XP_SEN       (1<<4)

46	#define S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE  (1<<3)

47	#define S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST     (1<<2)

48	#define S3C2410_ADCTSC_XY_PST(x)    (((x)&0x3)<<0)

49

50	/** ADCDAT0 Bits */

51	#define S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN      (1<<15)

52	#define S3C2410_ADCDAT0_AUTO_PST    (1<<14)

53	#define S3C2410_ADCDAT0_XY_PST      (0x3<<12)

54	#define S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK (0x03FF)

55

56	/** ADCDAT1 Bits */

57	#define S3C2410_ADCDAT1_UPDOWN      (1<<15)

58	#define S3C2410_ADCDAT1_AUTO_PST    (1<<14)

59	#define S3C2410_ADCDAT1_XY_PST      (0x3<<12)

60	#define S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK (0x03FF)

61

62	#endif /** __ASM_ARCH_REGS_ADC_H */

一．硬件简介

       S3C2440触摸屏接口与ADC接口集成在一起，触摸屏X、Y坐标所产生的模拟信号通过通道7、5输入，2440提供触摸屏接口有4种处理模式：普通转换模式、分离的X/Y轴坐标转换模式、自动X/Y轴坐标转换模式、等待中断模式。具体参考2440硬件手册16章。

二．驱动实现

       下面是触摸屏驱动源码，其中使用了linux输入子系统input。暂时还没研究这一块，想深入了解可参考相关资料。

 #include <linux/errno.h>
 #include <linux/kernel.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/slab.h>
 #include <linux/input.h>
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/serio.h>
 #include <linux/delay.h>
 #include <linux/platform_device.h>
 #include <linux/clk.h>
 #include <linux/gpio.h>
 #include <asm/io.h>
 #include <asm/irq.h>
 #include <plat/regs-adc.h>
 #include <mach/regs-gpio.h>

 #define S3C2410TSVERSION 0x0101
 #define DEVICE_NAME "YC2440_TS"

 //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))
 #define AUTOPST (S3C2410_ADCTSC_YM_SEN|S3C2410_ADCTSC_YP_SEN|S3C2410_ADCTSC_XP_SEN|\
         S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST|S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))

 static struct input_dev *dev;  //输入设备结构体
 static long xp;    //记录转换后的X、Y坐标值
 static long yp;
 static int count;

 extern struct semaphore ADC_LOCK;  //在ADC驱动中定义的信号量
 static int ownADC = 0;

 static struct clk *adc_clk;

 static void __iomem *base_addr;
 //touch_timer_fire函数分三块执行，下面1、2、3分别实现不同功能
 static void touch_timer_fire(unsigned long data)
 {
     unsigned long data0;
     unsigned long data1;
     int updown;

     data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
     data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);
        //判断触摸屏是按下、抬起状态
     updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));

     if(updown)
     {
         if(count != 0)     //1.如果触摸屏按下，并且ADC已转换，则报告事件、数据
         {
             long tmp;

             tmp = xp;
             xp = yp;
             yp = tmp;

             xp >>= 2;
             yp >>= 2;

 #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_DEBUG
             struct timeval tv;
             do_gettimeofday(&tv);
             printk(KERN_DEBUG "T:%06d, X:%03d, Y:%03d\n",(int)tv.tv_usec,xp,yp);
 #endif

             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);    //等待接收方受到数据后回复确认，用于同步
         }
         //2.如果触摸屏按下，并且没有ADC转换，则启动ADC转换
         xp = 0;
         yp = 0;
         count = 0;

         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    //3.如果触摸屏抬起状态，则报告事件、数据，重置等待按下状态
     {
         count = 0;

         input_report_key(dev,BTN_TOUCH,0);
         input_report_abs(dev,ABS_PRESSURE,0);
         input_sync(dev);

         iowrite32(WAIT4INT(0),base_addr+S3C2410_ADCTSC);    //将触摸屏重新设置为等待中断状态

         if(ownADC)        //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
         {
             printk(KERN_INFO "up\n");
             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);

 static irqreturn_t stylus_updown(int irq,void *dev_id)  //触摸屏中断服务程序，触摸屏按下、抬起执行
 {
     unsigned long data0;
     unsigned long data1;
     int updown;

     if(down_trylock(&ADC_LOCK)==0)
     {
         ownADC = 1;
         data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
         data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

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

         if(updown)
         {      //如果触摸屏按下，则执行touch_timer_fire的功能2
             printk(KERN_INFO "down\n");
             touch_timer_fire(0);
         }
         else
         {      //如果抬起，结束一次操作，释放相应资源
             printk(KERN_INFO "up-irq\n");
             ownADC = 0;
             up(&ADC_LOCK);
         }
     }
     return IRQ_HANDLED;
 }

 static irqreturn_t stylus_action(int irq,void *dev_id)    //ADC中断服务程序
 {
     unsigned long data0;
     unsigned long data1;

     if(ownADC)
     {      //读取一次转换值
         data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
         data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

         xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;
         yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;
         count++;

         if(count<(1<<2)) //如果转换次数小于4次，重启AD转换
         {
             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   //如果转换4次，启动1个时间滴答的定时器，最终调用touch_timer_fire功能1或功能3
         {
             mod_timer(&touch_timer,jiffies+1);
             iowrite32(WAIT4INT(1),base_addr+S3C2410_ADCTSC); //置触摸屏等待抬起中断
         }
     }

     return IRQ_HANDLED;
 }

 static int __init s3c2440ts_init(void)
 {
     int ret;

     adc_clk = clk_get(NULL,"adc");
     if(!adc_clk)
     {
         printk(KERN_ERR "Failed to get adc clock\n");
         return -ENOENT;
     }

     clk_enable(adc_clk);

     base_addr = ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);
     if(base_addr==NULL)
     {
         printk(KERN_ERR "Failed to remap register\n");
         ret = -EINVAL;
         goto err_remap;
     }
     //初始化AD转换参数，置触摸屏等待按下中断
     iowrite32(S3C2410_ADCCON_PRSCEN|S3C2410_ADCCON_PRSCVL(0xff),base_addr+S3C2410_ADCCON);
     iowrite32(0xffff,base_addr+S3C2410_ADCDLY);
     iowrite32(WAIT4INT(0),base_addr+S3C2410_ADCTSC);
     //输入设备申请空间，位于include/linux/input.h
     dev = input_allocate_device();
     if(!dev)
     {
         printk(KERN_ERR "unable to allocate input_dev\n");
         ret = -ENOMEM;
         goto err_alloc;
     }

     /*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*/
     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*/
     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(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);

     dev->name = DEVICE_NAME;             /*设备名称*/
     dev->id.bustype = BUS_RS232;         /*总线类型*/
     dev->id.vendor = 0xDEAD;             /*经销商ID号*/
     dev->id.product = 0xBEEF;            /*产品ID号*/
     dev->id.version = S3C2410TSVERSION;  /*版本ID号*/

     //申请中断，IRQ_ADC为AD、触摸屏共享
     ret = request_irq(IRQ_ADC,stylus_action,IRQF_SHARED|IRQF_SAMPLE_RANDOM,DEVICE_NAME,dev);
     if(ret)
     {
         printk(KERN_ERR "request IRQ_ADC fail\n");
         ret = -EINVAL;
         goto err_alloc;
     }

     ret = request_irq(IRQ_TC,stylus_updown,IRQF_SAMPLE_RANDOM,DEVICE_NAME,dev);
     if(ret)
     {
         printk(KERN_ERR "requers IRQ_TS fail\n");
         ret = -EINVAL;
         goto err_adcirq;
     }

     printk(KERN_INFO "%s successfully load\n",DEVICE_NAME);

     /*把dev触摸屏设备注册到输入子系统中*/
     input_register_device(dev);
     return 0;



 err_adcirq:
     free_irq(IRQ_ADC,dev);

 err_alloc:
     iounmap(base_addr);

 err_remap:
     clk_disable(adc_clk);
     clk_put(adc_clk);

     return ret;
 }

 static void __exit s3c2440ts_exit(void)
 {
     disable_irq(IRQ_ADC);
     disable_irq(IRQ_TC);
     free_irq(IRQ_ADC,dev);
     free_irq(IRQ_TC,dev);

     if(adc_clk);
     {
         clk_disable(adc_clk);
         clk_put(adc_clk);
         adc_clk = NULL;
     }

     input_unregister_device(dev);
     iounmap(base_addr);
 }

 module_init(s3c2440ts_init);
 module_exit(s3c2440ts_exit);

 MODULE_LICENSE("GPL");
 MODULE_AUTHOR("Zechin Liao");

(1)如果触摸屏感觉到触摸，则触发触摸屏中断即进入stylus_updown，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stylus_action，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。

 

这里采用动态编译，如果把触摸屏驱动编译进内核，参考ADC驱动。

编辑Makefile：

 ifneq ($(KERNELRELEASE),)
     obj-m:=s3c2440_ts.o
 else
     KERNELDIR:=/home/liao/image/linux-2.6.32.2
     PWD:=$(shell pwd)
     all:
     make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
     clean:
     rm -rf *.ko *.o *.mod.c *.mod.o *.symvers
 endif

# make

# insmod s3c2440_ts.ko

# cat /proc/devices   查看input设备号

# cat /bus/input/devices 查看触摸屏设备信息

# mkdir /dev/input

# mknod /dev/input/event0 c 13 64  添加设备文件

三．测试

编写、编译下面测试程序，运行，点击触摸屏会打印采集的AD转换值。这只是一个简单应用，真正触摸屏应用还需要坐标转换、校正，可参考tslib应用。

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <linux/input.h>

 struct input_event buff;

 int main(void)
 {
     int fd;
     int ret;
     int count=0;

     fd = open("/dev/input/event0",O_RDWR);
     if(fd<0)
     {
         perror("can not open event0\n");
         return -1;
     }

     while(1)
     {
         ret = read(fd,&buff,sizeof(struct input_event));
         //if(ret == sizeof(struct input_event))
             printf("type:%d\n code:%d\n,value:%d\n",buff.type,buff.code,buff.value);
         count++;
         printf("count=%d\n",count);
     }
     close(fd);
 }