驱动06.触摸屏驱动程序

1.触摸屏的简介

　　触摸屏是标准的输入设备，在写驱动程序时采用的之前讲过的输入子系统那套框架。我们无需关心对设备文件的操作，只需关心对硬件寄存器的操作和上报事件即可。

　　触摸屏是附在LCD上的一层薄膜，并不是我们平时认识的触摸屏，它只是起到确定坐标的作用。

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。本例子中用的是等待中断模式

2.以s3c2410_ts.c为例分析整体框架

2.1 s3c2410ts_init函数

1 static int __init s3c2410ts_init(void)
2 {
3 //    init_MUTEX(&gADClock);
4     return platform_driver_register(&s3c2410ts_driver);/*注册s3c2410ts_driver*/
5 }

1 static struct platform_driver s3c2410ts_driver = {
2        .driver         = {
3            .name   = "s3c2410-ts",
4            .owner  = THIS_MODULE,
5        },
6        .probe          = s3c2410ts_probe,
7        .remove         = s3c2410ts_remove,
8 };

如果出现与其同名的平台设备，将调用其probe函数

2.2 s3c2410ts_probe函数

static int __init s3c2410ts_probe(struct platform_device *pdev)
{    /*使能adc时钟*/adc_clock = clk_get(NULL, "adc");clk_enable(adc_clock);//映射adc的地址base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);//配置GPIO，初始化
    s3c2410_ts_connect();//分配一个input_dev结构体input_dev = input_allocate_device();//设置这个结构体ts.dev = input_dev;//事件类型：按键类、绝对位移类ts.dev->evbit[0] = BIT(EV_SYN) | BIT(EV_KEY) | BIT(EV_ABS);ts.dev->keybit[LONG(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH);//绝对位移类的各种参数：X方向、Y方向、按压类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);request_irq(IRQ_ADC,stylus_action,...);//ADC中断request_irq(IRQ_TC,stylus_updown,...);//触摸屏中断//注册input_dev结构体
    input_register_device(ts.dev);}

2.3 ADC中断处理函数stylus_action

static irqreturn_t stylus_action(int irq, void *dev_id)
{unsigned long data0;unsigned long data1;//    if (bADCForTS) {
    data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);ts.xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;ts.yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;ts.count++;//        bADCForTS = 0;
//        up(&gADClock);if (ts.count < (1<<ts.shift)) {
//                if (!down_trylock(&gADClock)) {
//                    bADCForTS = 1;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 {mod_timer(&touch_timer, jiffies+1);iowrite32(WAIT4INT(1), base_addr+S3C2410_ADCTSC);}
//    }return IRQ_HANDLED;
}

2.4 触摸屏中断处理函数stylus_updown

 1 static irqreturn_t stylus_updown(int irq, void *dev_id)
 2 {
 3     unsigned long data0;
 4     unsigned long data1;
 5     int updown;
 6 
 7     data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
 8     data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);
 9 
10     updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));
11 
12     /* TODO we should never get an interrupt with updown set while
13      * the timer is running, but maybe we ought to verify that the
14      * timer isn't running anyways. */
15 
16     if (updown)
17         touch_timer_fire(0);
18 
19     return IRQ_HANDLED;
20 }

 1 static void touch_timer_fire(unsigned long data) //上报事件
 2 {
 3       unsigned long data0;
 4       unsigned long data1;
 5     int updown;
 6 
 7       data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
 8       data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);
 9 
10      updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));
11 
12      if (updown) {
13          if (ts.count != 0) {
14             long tmp;  
15 
16             tmp = ts.xp;
17             ts.xp = ts.yp;
18             ts.yp = tmp;
19 
20              ts.xp >>= ts.shift;
21              ts.yp >>= ts.shift;
22 
23 #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG
24              {
25                  struct timeval tv;
26                  do_gettimeofday(&tv);
27                  printk(DEBUG_LVL "T: %06d, X: %03ld, Y: %03ld\n", (int)tv.tv_usec, ts.xp, ts.yp);
28              }
29 #endif
30 
31              input_report_abs(ts.dev, ABS_X, ts.xp);
32              input_report_abs(ts.dev, ABS_Y, ts.yp);
33 
34              input_report_key(ts.dev, BTN_TOUCH, 1);
35              input_report_abs(ts.dev, ABS_PRESSURE, 1);
36              input_sync(ts.dev);
37          }
38 
39          ts.xp = 0;
40          ts.yp = 0;
41          ts.count = 0;
42 
43 //        if (!down_trylock(&gADClock)) {
44 //            bADCForTS = 1;
45           iowrite32(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC);
46           iowrite32(ioread32(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON);
47 //      }
48      } else {
49          ts.count = 0;
50 
51          input_report_key(ts.dev, BTN_TOUCH, 0);
52          input_report_abs(ts.dev, ABS_PRESSURE, 0);
53          input_sync(ts.dev);
54 
55          iowrite32(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);
56      }
57 }

2.5 s3c2410ts_remove，s3c2410ts_exit函数做的工作与上述相反。

3 写代码

3.1 框架

（1）分配一个input_dev结构体

（2）设置

（3）硬件相关的操作（难点）

（4）注册

（5）进一步优化（可有可无，有是最好）

--------------------------------------------------------------编辑于2017-01-11 00:56:39

ADC使用的四个步骤：

（1）设置ADCCON寄存器，选择输入信号通道，设置A/D转换器时钟。

（2）设置ADCTSC寄存器，设置其为触摸屏使用。

（3）设置ADCCON寄存器，启动A/D转换。

（4）转换结束时，读取ADCDAT0寄存器获取数值。

  1 /*参考s3c2410_ts.c*/
  2 
  3 #include <linux/errno.h>
  4 #include <linux/kernel.h>
  5 #include <linux/module.h>
  6 #include <linux/slab.h>
  7 #include <linux/input.h>
  8 #include <linux/init.h>
  9 #include <linux/serio.h>
 10 #include <linux/delay.h>
 11 #include <linux/platform_device.h>
 12 #include <linux/clk.h>
 13 #include <asm/io.h>
 14 #include <asm/irq.h>
 15 
 16 #include <asm/plat-s3c24xx/ts.h>
 17 
 18 #include <asm/arch/regs-adc.h>
 19 #include <asm/arch/regs-gpio.h>
 20 
 21 struct s3c_ts_regs{
 22     unsigned long adccon;
 23     unsigned long adctsc;
 24     unsigned long adcdly;
 25     unsigned long adcdat0;
 26     unsigned long adcdat1;
 27     unsigned long adcupdn;
 28 
 29 };
 30 
 31 static struct input_dev *s3c_ts_dev;
 32 static struct clk    *adc_clock;
 33 static volatile struct s3c_ts_regs *s3c_ts_regs;
 34 static struct timer_list ts_timer;
 35 
 36 static void wait_pen_down_mode()
 37 {    
 38     s3c_ts_regs->adctsc = 0xd3;
 39 }
 40 
 41 static void wait_pen_up_mode()
 42 {    
 43     s3c_ts_regs->adctsc = 0x1d3;
 44 }
 45 
 46 static void measure_xy_mode()
 47 {
 48     s3c_ts_regs->adctsc = (1<<3) |(1<<2);
 49 }
 50 
 51 static void start_adc()
 52 {
 53     s3c_ts_regs->adccon |= (1<<0); 
 54 }
 55 
 56 static int s3c_filter_ts(int x[], int y[])
 57 {
 58 #define ERR_LIMIT 10
 59 
 60     int avr_x, avr_y;
 61     int det_x, det_y;
 62 
 63     avr_x = (x[0] + x[1])/2;
 64     avr_y = (y[0] + y[1])/2;
 65 
 66     det_x = (x[2] > avr_x) ? (x[2] - avr_x) : (avr_x - x[2]);
 67     det_y = (y[2] > avr_y) ? (y[2] - avr_y) : (avr_y - y[2]);
 68 
 69     if ((det_x > ERR_LIMIT) || (det_y > ERR_LIMIT))
 70         return 0;
 71 
 72     avr_x = (x[1] + x[2])/2;
 73     avr_y = (y[1] + y[2])/2;
 74 
 75     det_x = (x[3] > avr_x) ? (x[3] - avr_x) : (avr_x - x[3]);
 76     det_y = (y[3] > avr_y) ? (y[3] - avr_y) : (avr_y - y[3]);
 77 
 78     if ((det_x > ERR_LIMIT) || (det_y > ERR_LIMIT))
 79         return 0;
 80     
 81     return 1;
 82 }
 83 
 84 static void s3c_ts_timer_func(unsigned long data)
 85 {
 86     if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))
 87     {
 88         /*pen up*/
 89         input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
 90         input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
 91         input_sync(s3c_ts_dev);
 92         wait_pen_down_mode();
 93     }
 94     else
 95     {
 96         /* 测量X/Y坐标 */
 97         measure_xy_mode();
 98         start_adc();
 99     }
100 }
101 
102 
103 static irqreturn_t tc_irq(int irq, void *dev_id)
104 {    
105     if(s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))
106     {
107         /*pen up*/
108         
109          input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
110          input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
111          input_sync(s3c_ts_dev);
112         wait_pen_down_mode();
113 
114     }
115     else
116     {
117         measure_xy_mode();
118         start_adc();
119     }
120     return IRQ_HANDLED;
121 }
122 
123 static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id)
124 {    
125     static int cnt = 0;
126     static int x[4],y[4];
127     int adcdat0, adcdat1;
128 
129     adcdat0 = s3c_ts_regs->adcdat0;
130     adcdat1 = s3c_ts_regs->adcdat1;
131 
132     /*如果发现ADC转换完成后pen up,则丢弃数据*/
133     if(s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))
134     {    /*pen up*/
135         cnt = 0;
136         input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
137         input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
138         input_sync(s3c_ts_dev);
139         wait_pen_down_mode();
140     }
141     else
142     {
143         /*多次测量，取平均值*/
144         x[cnt] = adcdat0 & 0x3ff;
145         y[cnt] = adcdat1 & 0x3ff;
146         ++cnt;
147         if (cnt == 4)
148         {
149             /*软件过滤*/
150             if (s3c_filter_ts(x, y))
151             {            
152                 //printk("x = %d, y = %d\n", (x[0]+x[1]+x[2]+x[3])/4, (y[0]+y[1]+y[2]+y[3])/4);
153                 input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_X, (x[0]+x[1]+x[2]+x[3])/4);
154                 input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_Y, (y[0]+y[1]+y[2]+y[3])/4);
155                 input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 1);
156                 input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 1);
157                 input_sync(s3c_ts_dev);
158             }
159             cnt = 0;
160             wait_pen_up_mode();
161             /*启动定时器实现长按/滑动的情况*/
162             mod_timer(&ts_timer, jiffies + HZ/100);
163 
164         }
165         else
166         {
167             measure_xy_mode();
168             start_adc();
169         }
170 
171             
172     }
173     return IRQ_HANDLED;
174 }
175 
176 
177 
178 static int s3c_ts_init(void)
179 {    /*1.分配一个input_dev结构体*/
180     s3c_ts_dev = input_allocate_device();
181     if (!s3c_ts_dev) {
182         printk(KERN_ERR "Unable to allocate the input device !!\n");
183         return -ENOMEM;
184     }
185 
186     /*2 设置这个结构体*/
187     /*2.1 设置事件类型*/
188     set_bit(EV_KEY,s3c_ts_dev->evbit);
189     set_bit(EV_ABS,s3c_ts_dev->evbit);
190 
191     /*2.2 设置该类型下的哪一个具体事件*/
192     set_bit(BTN_TOUCH,s3c_ts_dev->keybit);
193 
194     input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_X, 0, 0x3FF, 0, 0);
195     input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_Y, 0, 0x3FF, 0, 0);
196     input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0, 1, 0, 0);
197 
198     /*3 注册*/
199     input_register_device(s3c_ts_dev);
200 
201     /*4 硬件相关的操作*/
202     /*4.1 使能ADC 时钟*/
203     adc_clock = clk_get(NULL, "adc");
204     if (!adc_clock) {
205         printk(KERN_ERR "failed to get adc clock source\n");
206         return -ENOENT;
207     }
208     clk_enable(adc_clock);
209 
210     /*4.2 寄存器初始化*/
211     s3c_ts_regs = ioremap(0x58000000,sizeof(struct s3c_ts_regs));
212     s3c_ts_regs->adccon = (1<<14) |(49<<6);
213 
214     /*4.3 申请中断*/
215     request_irq(IRQ_TC, tc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM,"tc", NULL);
216     request_irq(IRQ_ADC, adc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM,"adc", NULL);
217 
218     s3c_ts_regs->adcdly = 0xffff;/*待数值稳定后在转换*/
219 
220     init_timer(&ts_timer);
221     ts_timer.function = s3c_ts_timer_func;
222     add_timer(&ts_timer);
223     
224     wait_pen_down_mode();
225     
226     return 0;
227 }
228 
229 static void s3c_ts_exit(void)
230 {
231     free_irq(IRQ_TC, NULL);
232     free_irq(IRQ_ADC, NULL);
233     iounmap(s3c_ts_regs);
234     input_unregister_device(s3c_ts_dev);
235     input_free_device(s3c_ts_dev);
236     del_timer(&ts_timer);
237     
238 }
239 
240 module_init(s3c_ts_init);
241 module_exit(s3c_ts_exit);
242 
243 
244 MODULE_LICENSE("GPL");