S3C2440驱动篇—触摸屏驱动分析
2012-03-30 20:16
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S3C2440触摸屏驱动
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。
(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：
# 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。
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。
1. #include <linux/errno.h>
2. #include <linux/kernel.h>
3. #include <linux/module.h>
4. #include <linux/slab.h>
5. #include <linux/input.h>
6. #include <linux/init.h>
7. #include <linux/serio.h>
8. #include <linux/delay.h>
9. #include <linux/platform_device.h>
10. #include <linux/clk.h>
11. #include <linux/gpio.h>
12. #include <asm/io.h>
13. #include <asm/irq.h>
14. #include <plat/regs-adc.h>
15. #include <mach/regs-gpio.h>
16.
17. #define S3C2410TSVERSION 0x0101
18. #define DEVICE_NAME "YC2440_TS"
19.
20. //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
21. #define WAIT4INT(x) (((x)>>8)|S3C2410_ADCTSC_YM_SEN|S3C2410_ADCTSC_YP_SEN|S3C2410_ADCTSC_XP_SEN|S3C2410_ADCTSC_XY_PST(3))
22. #define AUTOPST (S3C2410_ADCTSC_YM_SEN|S3C2410_ADCTSC_YP_SEN|S3C2410_ADCTSC_XP_SEN|\
23. S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST|S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))
24.
25. static struct input_dev *dev; //输入设备结构体
26. static long xp; //记录转换后的X、Y坐标值
27. static long yp;
28. static int count;
29.
30. extern struct semaphore ADC_LOCK; //在ADC驱动中定义的信号量
31. static int ownADC = 0;
32.
33. static struct clk *adc_clk;
34.
35. static void __iomem *base_addr;
36. //touch_timer_fire函数分三块执行，下面1、2、3分别实现不同功能
37. static void touch_timer_fire(unsigned long data)
38. {
39. unsigned long data0;
40. unsigned long data1;
41. int updown;
42.
43. data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
44. data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);
45. //判断触摸屏是按下、抬起状态
46. updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));
47.
48. if(updown)
49. {
50. if(count != 0) //1.如果触摸屏按下，并且ADC已转换，则报告事件、数据
51. {
52. long tmp;
53.
54. tmp = xp;
55. xp = yp;
56. yp = tmp;
57.
58. xp >>= 2;
59. yp >>= 2;
60.
61. #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_DEBUG
62. struct timeval tv;
63. do_gettimeofday(&tv);
64. printk(KERN_DEBUG "T:%06d, X:%03d, Y:%03d\n",(int)tv.tv_usec,xp,yp);
65. #endif
66.
67. input_report_abs(dev,ABS_X,xp);
68. input_report_abs(dev,ABS_Y,yp);
69.
70. input_report_key(dev,BTN_TOUCH,1);
71. input_report_abs(dev,ABS_PRESSURE,1);
72. input_sync(dev); //等待接收方受到数据后回复确认，用于同步
73. }
74. //2.如果触摸屏按下，并且没有ADC转换，则启动ADC转换
75. xp = 0;
76. yp = 0;
77. count = 0;
78.
79. iowrite32(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE|AUTOPST,base_addr+S3C2410_ADCTSC);
80. iowrite32(ioread32(base_addr+S3C2410_ADCCON)|S3C2410_ADCCON_ENABLE_START,base_addr+S3C2410_ADCCON);
81. }
82. 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
83. {
84. count = 0;
85.
86. input_report_key(dev,BTN_TOUCH,0);
87. input_report_abs(dev,ABS_PRESSURE,0);
88. input_sync(dev);
89.
90. iowrite32(WAIT4INT(0),base_addr+S3C2410_ADCTSC); //将触摸屏重新设置为等待中断状态
91.
92. 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
93. {
94. printk(KERN_INFO "up\n");
95. ownADC = 0;
96. up(&ADC_LOCK);
97. }
98. }
99. }
100. //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
101. static struct timer_list touch_timer=TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire,0,0);
102.
103. 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
104. {
105. unsigned long data0;
106. unsigned long data1;
107. int updown;
108.
109. if(down_trylock(&ADC_LOCK)==0)
110. {
111. ownADC = 1;
112. data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
113. data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);
114.
115. updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));
116.
117. if(updown)
118. { //如果触摸屏按下，则执行touch_timer_fire的功能2
119. printk(KERN_INFO "down\n");
120. touch_timer_fire(0);
121. }
122. else
123. { //如果抬起，结束一次操作，释放相应资源
124. printk(KERN_INFO "up-irq\n");
125. ownADC = 0;
126. up(&ADC_LOCK);
127. }
128. }
129. return IRQ_HANDLED;
130. }
131.
132. static irqreturn_t stylus_action(int irq,void *dev_id) //ADC中断服务程序
133. {
134. unsigned long data0;
135. unsigned long data1;
136.
137. if(ownADC)
138. { //读取一次转换值
139. data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);
140. data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);
141.
142. xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;
143. yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;
144. count++;
145.
146. if(count<(1<<2)) //如果转换次数小于4次，重启AD转换
147. {
148. iowrite32(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE|AUTOPST,base_addr+S3C2410_ADCTSC);
149. iowrite32(ioread32(base_addr+S3C2410_ADCCON)|S3C2410_ADCCON_ENABLE_START,base_addr+S3C2410_ADCCON);
150. }
151. 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
152. {
153. mod_timer(&touch_timer,jiffies+1);
154. iowrite32(WAIT4INT(1),base_addr+S3C2410_ADCTSC); //置触摸屏等待抬起中断
155. }
156. }
157.
158. return IRQ_HANDLED;
159. }
160.
161. static int __init s3c2440ts_init(void)
162. {
163. int ret;
164.
165. adc_clk = clk_get(NULL,"adc");
166. if(!adc_clk)
167. {
168. printk(KERN_ERR "Failed to get adc clock\n");
169. return -ENOENT;
170. }
171.
172. clk_enable(adc_clk);
173.
174. base_addr = ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);
175. if(base_addr==NULL)
176. {
177. printk(KERN_ERR "Failed to remap register\n");
178. ret = -EINVAL;
179. goto err_remap;
180. }
181. //初始化AD转换参数，置触摸屏等待按下中断
182. iowrite32(S3C2410_ADCCON_PRSCEN|S3C2410_ADCCON_PRSCVL(0xff),base_addr+S3C2410_ADCCON);
183. iowrite32(0xffff,base_addr+S3C2410_ADCDLY);
184. iowrite32(WAIT4INT(0),base_addr+S3C2410_ADCTSC);
185. //输入设备申请空间，位于include/linux/input.h
186. dev = input_allocate_device();
187. if(!dev)
188. {
189. printk(KERN_ERR "unable to allocate input_dev\n");
190. ret = -ENOMEM;
191. goto err_alloc;
192. }
193.
194. /*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，
195. 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*/
196. dev->evbit[0] = BIT(EV_SYN)|BIT(EV_KEY)|BIT(EV_ABS);
197. /*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*/
198. dev->keybit[BITS_TO_LONGS(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH);
199. /*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)
200. 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*/
201. input_set_abs_params(dev,ABS_X,0,0x3ff,0,0);
202. input_set_abs_params(dev,ABS_Y,0,0x3ff,0,0);
203. input_set_abs_params(dev,ABS_PRESSURE,0,1,0,0);
204.
205. dev->name = DEVICE_NAME; /*设备名称*/
206. dev->id.bustype = BUS_RS232; /*总线类型*/
207. dev->id.vendor = 0xDEAD; /*经销商ID号*/
208. dev->id.product = 0xBEEF; /*产品ID号*/
209. dev->id.version = S3C2410TSVERSION; /*版本ID号*/
210.
211. //申请中断，IRQ_ADC为AD、触摸屏共享
212. ret = request_irq(IRQ_ADC,stylus_action,IRQF_SHARED|IRQF_SAMPLE_RANDOM,DEVICE_NAME,dev);
213. if(ret)
214. {
215. printk(KERN_ERR "request IRQ_ADC fail\n");
216. ret = -EINVAL;
217. goto err_alloc;
218. }
219.
220. ret = request_irq(IRQ_TC,stylus_updown,IRQF_SAMPLE_RANDOM,DEVICE_NAME,dev);
221. if(ret)
222. {
223. printk(KERN_ERR "requers IRQ_TS fail\n");
224. ret = -EINVAL;
225. goto err_adcirq;
226. }
227.
228. printk(KERN_INFO "%s successfully load\n",DEVICE_NAME);
229.
230. /*把dev触摸屏设备注册到输入子系统中*/
231. input_register_device(dev);
232. return 0;
233.
234.
235.
236. err_adcirq:
237. free_irq(IRQ_ADC,dev);
238.
239. err_alloc:
240. iounmap(base_addr);
241.
242. err_remap:
243. clk_disable(adc_clk);
244. clk_put(adc_clk);
245.
246. return ret;
247. }
248.
249. static void __exit s3c2440ts_exit(void)
250. {
251. disable_irq(IRQ_ADC);
252. disable_irq(IRQ_TC);
253. free_irq(IRQ_ADC,dev);
254. free_irq(IRQ_TC,dev);
255.
256. if(adc_clk);
257. {
258. clk_disable(adc_clk);
259. clk_put(adc_clk);
260. adc_clk = NULL;
261. }
262.
263. input_unregister_device(dev);
264. iounmap(base_addr);
265. }
266.
267. module_init(s3c2440ts_init);
268. module_exit(s3c2440ts_exit);
269.
270. MODULE_LICENSE("GPL");
271. 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：
1. ifneq ($(KERNELRELEASE),) 2. obj-m:=s3c2440_ts.o 3. else 4. KERNELDIR:=/home/liao/image/linux-2.6.32.2 5. PWD:=$(shell pwd) 6. all: 7. make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- 8. clean: 9. rm -rf *.ko *.o *.mod.c *.mod.o *.symvers 10. 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。
1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <fcntl.h>
4. #include <linux/input.h>
5.
6. struct input_event buff;
7.
8. int main(void)
9. {
10. int fd;
11. int ret;
12. int count=0;
13.
14. fd = open("/dev/input/event0",O_RDWR);
15. if(fd<0)
16. {
17. perror("can not open event0\n");
18. return -1;
19. }
20.
21. while(1)
22. {
23. ret = read(fd,&buff,sizeof(struct input_event));
24. //if(ret == sizeof(struct input_event))
25. printf("type:%d\n code:%d\n,value:%d\n",buff.type,buff.code,buff.value);
26. count++;
27. printf("count=%d\n",count);
28. }
29. close(fd);
30. }
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