S3C2440 触摸屏touch screen驱动程序（十七）

1、先来回忆之前第12节分析的输入子系统（请点击这里）

其中输入子系统层次如下图所示：

其中事件处理层的函数是通过input_register_handler()函数注册到input_handler_list链表中

搜索input_register_handler注册函数，就可以看到都是事件处理层里的函数：

所以最终如下图所示：

右边的驱动事件处理，内核是已经写好了的，所以我们的触摸屏只需要写具体的驱动设备，然后内核会与触摸屏驱动tsdev.c自动连接。

2、本节需要用到的结构体成员如下：

struct input_dev {     

       void *private;

       const char *name;  //设备名字

       const char *phys;  //文件路径,比如 input/buttons

       const char *uniq;  

       struct input_id id;

       unsigned long evbit[NBITS(EV_MAX)];  //表示支持哪类事件,常用有以下几种事件(可以多选)

       //EV_SYN      同步事件，当使用input_event()函数后,就要使用这个上报个同步事件

       //EV_KEY       键盘事件

       //EV_REL       (relative)相对坐标事件，比如鼠标

       //EV_ABS       (absolute)绝对坐标事件，比如摇杆、触摸屏感应

       //EV_MSC      其他事件,功能

       //EV_LED       LED灯事件

       //EV_SND      (sound)声音事件

       //EV_REP       重复键盘按键事件

       //(内部会定义一个定时器,若有键盘按键事件一直按下/松开,就重复定时,时间一到就上报事件)  

       //EV_FF         受力事件

       //EV_PWR      电源事件

       //EV_FF_STATUS  受力状态事件

       unsigned long keybit[NBITS(KEY_MAX)];   //存放支持的键盘按键值

       //键盘变量定义在:include/linux/input.h, 比如: KEY_L(按键L)、BTN_TOUCH(触摸屏的按键)

       unsigned long relbit[NBITS(REL_MAX)];    //存放支持的相对坐标值

       unsigned long absbit[NBITS(ABS_MAX)];   //存放支持的绝对坐标值,存放下面4个absxxx[]

       unsigned long mscbit[NBITS(MSC_MAX)];   //存放支持的其它事件,也就是功能

       unsigned long ledbit[NBITS(LED_MAX)];    //存放支持的各种状态LED

       unsigned long sndbit[NBITS(SND_MAX)];    //存放支持的各种声音

       unsigned long ffbit[NBITS(FF_MAX)];       //存放支持的受力设备

       unsigned long swbit[NBITS(SW_MAX)];     //存放支持的开关功能

         ... ...

/*以下4个数组都会保存在上面成员absbit[]里,数组号为:ABS_xx ,位于include/linux/input.h */

/*比如数组0,标志就是ABS_X,以下4个的absXXX[0]就是表示绝对位移X方向的最大值、最小值... */

/*对于触摸屏常用的标志有:

ABS_X(X坐标方向), ABS_Y(Y坐标方向), ABS_PRESSURE(压力方向,比如绘图,越用力线就越粗)* / 

       int absmax[ABS_MAX + 1];      //绝对坐标的最大值

       int absmin[ABS_MAX + 1];      //绝对坐标的最小值

       int absfuzz[ABS_MAX + 1];     //绝对坐标的干扰值,默认为0,

       int absflat[ABS_MAX + 1];     //绝对坐标的平焊位置,默认为0

... ...

3、本节需要用到的函数：

struct input_dev *input_allocate_device(void);  //向内存中分配input_dev结构体

input_free_device(struct input_dev *dev);   //释放内存中的input_dev结构体

input_register_device(struct input_dev *dev);   //注册一个input_dev,若有对应的驱动事件,

则在/sys/class/input下创建这个类设备

input_unregister_device(struct input_dev *dev);   //卸载/sys/class/input目录下的

input_dev这个类设备

set_bit(nr,p);                  //设置某个结构体成员p里面的某位等于nr,支持这个功能

/* 比如:

set_bit(EV_KEY,buttons_dev->evbit);   //设置input_dev结构体buttons_dev->evbit支持EV_KEY

set_bit(KEY_S,buttons_dev->keybit);  //设置input_dev结构体buttons_dev->keybit支持按键”S”

*/

input_set_abs_params(struct input_dev *dev, int axis, int min, int max, int fuzz, int flat); 

//设置绝对位移的支持参数

//dev: 需要设置的input_dev结构体

//axis : 需要设置的数组号,常用的有: ABS_X(X坐标方向), ABS_Y(Y坐标方向), ABS_PRESSURE(压力方向)//min: axis方向的最小值, max:axis方向的最大值, fuzz: axis方向的干扰值, flat:axis方向的平焊位置

input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value);   

//上报EV_ABS事件

//该函数实际就是调用的input_event(dev, EV_ABS, code, value);

//*dev :要上报哪个input_dev驱动设备的事件

// code: EV_ABS事件里支持的哪个方向，比如X坐标方向则填入: ABS_X

//value:对应的方向的值,比如X坐标126

input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value);  

//上报EV_KEY事件 

input_sync(struct input_dev *dev); //同步事件通知，通知系统有事件上报

struct  clk *clk_get(struct device *dev, const char *id);    

//获得*id模块的时钟,返回一个clk结构体

//*dev:填0即可,     *id:模块名字, 比如"adc","i2c"等,名字定义在clock.c中

clk_enable(struct clk *clk);   

//开启clk_get()到的模块时钟,就是使能CLKCON寄存器的某个模块的位

4、电阻式触摸屏介绍：

如下图所示，2440开发板使用的是4线触摸屏，该4线连接在2440的AIN4~AIN7引脚上，该引脚专门是用来接收模拟输入信号

引脚说明：

YM：（Y Minus）触摸屏的Y坐标的负线，也可以用Y-表示

YP：（Y Power）触摸屏的Y坐标的正线，也可以用Y+表示

XM：（X Minus）触摸屏的X坐标的负线，也可以使用X-表示

YP：（X Power）触摸屏的Y坐标的正线，也可以使用X+表示

4.1 4线触摸屏包含了两个阻性层，如下图所示：

当没有触摸按下时，X和Y层是分离的，此时就测不到电压

4.2 测X坐标方向时：

如下图，把XP接3.3V，XM接0V，YP和YM悬空，我们以按压X坐标的中间位置，X层和Y层便闭合了，此时YP就会输出当前X坐标值的1.66V给CPU

4.3 测Y坐标方向时：

如下图，把YP接3.3V，YM接0V，XP和XM悬空，我们以按压X坐标的中间位置，X层和Y层便闭合了，此时XP就会输出当前X坐标值的1.66V给CPU

5、接下来开始看2440手册

如下图，2440的ADC分辨率为10位（0~0X3FFF）

如下图，若工作在普通ADC模式，则通过寄存器ADCCON->SEL_MUX来选择转换哪个引脚的模拟信号

当设置为ADC等待中断模式时，测到有屏幕笔尖触摸，就会产生INT_TC中断

其中ADC的工作频率最大为2.5MHz，需要设置寄存器ADCCON->PRSCVL更改分频系数

5.1 获取笔尖触摸按下/松开使用的是ADC等待中断模式：

当笔尖落下时，触摸屏控制器产生中断（INT_TC）信号。需要设置寄存器

ADCTSC=0xd3/0x1d3

设置寄存器ADCTSC=0x0d3/0x1d3（X 1101 0011）时（如下图）：

开启YM开关，使能XP上拉，开启等待中断模式

当有笔尖按下时，X层和Y层闭合，然后会拉低XP和XM电平，输出低电平

设置为0x0d3是检测触摸低电平，设置为0x1d3是检测触摸上拉电平

（PS：ADCDAT0的bit15位用来标志笔尖是按下还是松开）

5.2 获取XY坐标时，使用的是自动X/Y方向转换模式

当ADC转换成功，X坐标值到ADCDAT0和Y坐标值到ADCDAT1后，就会产生INT_ADC中断

自动获取XY坐标时（如下图）：

设置寄存器ADCTSC=0X0C（关闭XP上拉、启动自动XY方向转换）

设置寄存器ADCCON的位[0]=1（开启一次ADC转换，当ADC转换成功该位清0）

6、编写代码

步骤如下：

6.1 在init入口函数

1）分配一个input_dev结构体

2）设置input_dev的成员

    ->2.1）设置input_dev->ebit支持按键时间，绝对位移时间

            （触摸屏：通过按键BTN_TOUCH获取按下/松开，通过绝对位移获取作弊啊）

    ->2.2）设置input_dev->keybit支持BTN_TOUCH触摸屏笔尖按下

    ->2.3）设置input_dev->absbit支持ABS_X、ABS_Y、ABS_PRESSURE

                input_set_abs_params(ts.dev,ABS_X,0,0x3FF,0,0);

                input_set_abs_params(ts.dev,ABS_Y,0,0x3FF,0,0);     //0x3FF：最大值为10位ADC

                input_set_abs_params(ts.dev,ABS_PRESSURE,0,1,0,0);    //压力最多就是1

3）注册input_dev驱动设备到内核中

4）设置触摸屏相关的硬件

    ->4.1）开启ADC时钟，使用clk_get()和clk_enable()函数

    ->4.2）ioremap获取寄存器地址，设置寄存器ADCCON=（1<<14）|（49<<6），分频

    ->4.3）设置寄存器ADCDLY=0xffff,ADC启动延时时间设为最大值，使触摸按压更加稳定

    ->4.4）开启IRC_TC笔尖中断、开启IRQ_ADC中断获取XY坐标

    ->4.5）初始化定时器，增加触摸滑动功能

    ->4.6）最后设置寄存器ADCTSC=0x0d3，开启IRQ_TC中断

6.2 在出口函数中：

1）注销内核里的input_dev

2）释放中断、删除定时器、iounmap注销地址

3）释放input_dev

6.3 在IRQ_TC中断函数中：

1）若判断笔尖为松开，设置寄存器ADCTSC=0xD3（按下中断）

2）若判断笔尖按下，设置为XY自动转换模式，启动一次ADC转换，ADC转换成功，会进入ADC中断

6.4 在IRQ_ADC中断函数中：

1）获取ADCDAT0的位[9:0]，来算出XY方向坐标值

2）测量n次值保存在数组中，然后再次设置为XY自动转换模式，启动ADC

    （PS：要启动ADC转换之前，必须设置一次XY为自动转换模式，不然获取的数据会不准）

3）采集完毕，使用快速排序将n次值排序后，以最小值为基准，如有误差非常大的数，则舍弃，如果没有则打印数组的中间值，实现中值滤波。

4）打印数据后，必须设置寄存器ADCTSC=0x1D3（松开中断IRQ_TC）

（PS：在ADC采样模式下是判断不到ADCDAT0的bit15位的，因为ADCDAT0已被自动设置为X坐标的采样值）

5）设置定时器10ms超时时间

6.5 在定时器超时函数中：

1）判断ADCDAT0的bit15位，若还在按下再次启动ADC转换（实现触摸滑动功能）

2）若松开，设置寄存器ADCTSC=0xD3（按下中断）

最终代码如下：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#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;//定时器

static void enter_wait_pen_down_mode(void)

{

//bit[8]:0-检测按下

s3c_ts_regs->adctsc = 0xd3; //等待触摸笔按下模式

}

static void enter_wait_pen_up_mode(void)

{

//bit[8]:1-检测松开

s3c_ts_regs->adctsc = 0x1d3; //等待触摸笔松开模式

}

static void enter_measure_xy_mode(void)//测量xy模式

{

s3c_ts_regs->adctsc = (1<<3) | (1<<2);//禁止上拉,自动测量x、y

}

static void start_adc(void)

{

s3c_ts_regs->adccon |= (1<<0);//启动ADC

}

static int s3c_filter_ts(int x[], int y[])//软件过滤

{

#define ERR_LIMIT 10//误差不超过多人，可以修改

int avr_x, avr_y;

int det_x, det_y;//误差值

/* 第一个数与第二数求平均值，如果第三个数比平均值大10则认为是错误值 */

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; //如果x或者y的差值大于10，则认为它是一个错误的值

/* 第二个数与第三数求平均值，如果第四个数比平均值大10则认为是错误值 */

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; //如果x或者y的差值大于10，则认为它是一个错误的值

return 1;

}

static void s3c_ts_timer_function(unsigned long data) //定时器处理函数

{

//ADCDAT0的第15位可以判断按下或者松开的模式

//1-松开，0-按下

if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))//如果已经松开

{

/* 已经松开 */

input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0); //上报事件(实质:input_event()),按下的压力值，0--松开

input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0); //按键类事件(实质:input_event()),0--松开

input_sync(s3c_ts_dev);

enter_wait_pen_down_mode();//等待按下模式,这样才可以处理下一次

}

else 

{

/* 测量X/Y坐标 */

enter_measure_xy_mode();//进入测量x、y模式

start_adc();//转换成功启动ADC，ADC不可能瞬间完成

}

}

static irqreturn_t pen_down_up_irq(int irq, void *dev_id)//按下触摸笔中断处理函数

{

//ADCDAT0的第15位可以判断按下或者松开的模式