S3C2440驱动篇—触摸屏驱动分析
S3C2440触摸屏驱动，内核linux-2.6.32.2
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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。
#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);
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