linux驱动之触摸屏驱动程序

Posted 2020-08-25

触摸屏归纳为输入子系统，这里主要是针对电阻屏，其使用过程如下 ：当用触摸笔按下时，产生中断。在中断处理函数处理函数中启动ADC转换x,y坐标。ADC结束，产生ADC中断，在ADC中断处理函数里上报(input_event)启动定时器，再次启动定时器（可以处理滑动、长按），松开按键。
其驱动程序的写法和之前写输入子系统的写法基本上一致。写出入口函数，出口函数并加以修饰，加入相关头文件，然后开始完善各函数，在入口函数中分配input_dev结构体，设置（能产生哪类事件，能产生这类事件中的哪些事件），注册设备，硬件相关的操作等。出口函数中主要对之前注册、分配的一些资源进行释放。还应根据2440数据手册ADC转换和触摸屏那一章，对相关寄存器根据实际需要进行设置。

#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 <asm/io.h>
#include <asm/irq.h>

#include <asm/plat-s3c24xx/ts.h>

#include <asm/arch/regs-adc.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>

struct s3c_ts_regs {
unsigned long adccon;
unsigned long adctsc;
unsigned long adcdly;
unsigned long adcdat0;
unsigned long adcdat1;
unsigned long adcupdn;
};　　　　　　　　　　　　//寄存器控制器结构体

static struct input_dev *s3c_ts_dev;
static volatile struct s3c_ts_regs *s3c_ts_regs;

static struct timer_list ts_timer;

static void enter_wait_pen_down_mode(void)　　　　　　//进入等待触摸笔按下模式
{
s3c_ts_regs->adctsc = 0xd3;　　　　　　　　　　　　　　　//进入等待中断模式 bit[8]为0 2440手册P442 
}

static void enter_wait_pen_up_mode(void)　　　　　　　　//进入等待触摸笔松开模式
{
s3c_ts_regs->adctsc = 0x1d3;　　　　　　　　　　　　/* 进入等待中断模式 bit[8]为1 2440手册P442 */
}　　

static void enter_measure_xy_mode(void)　　　　　　/* 进入xy测量模式 */
{
s3c_ts_regs->adctsc = (1<<3)|(1<<2);
}

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　　　　　　　　　　　　　　  /* 经验值，容差值 */   

int avr_x, avr_y;
int det_x, det_y;

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;

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;

return 1;
}

static void s3c_ts_timer_function(unsigned long data)
{
if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))　　　　/* 假设时间到 */ 
{
/* 已经松开 */
input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);　　　　 /* 上报事件，压力值为0 */
input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
input_sync(s3c_ts_dev);　　　　　　　　　　　　　　　　　　 /* 上报完后要同步 */
enter_wait_pen_down_mode();　　　　　　　　　　　　　　　 /* 进入触摸等待模式 */
}
else
{
/* 测量X/Y坐标 */
enter_measure_xy_mode();
start_adc();
}
}

static irqreturn_t pen_down_up_irq(int irq, void *dev_id)
{
if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))　　　　　　/* 2440手册P447 ADCDAT0寄存器 */
{
//printk("pen up\n");
input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
input_sync(s3c_ts_dev);
enter_wait_pen_down_mode();
}
else
{
//printk("pen down\n");
//enter_wait_pen_up_mode();
enter_measure_xy_mode();
start_adc();
}
return IRQ_HANDLED;
}

static irqreturn_t adc_irq(int irq, void *dev_id)
{
static int cnt = 0;
static int x[4], y[4];
int adcdat0, adcdat1;


/* 优化措施2: 如果ADC完成时, 发现触摸笔已经松开, 则丢弃此次结果 */
adcdat0 = s3c_ts_regs->adcdat0;
adcdat1 = s3c_ts_regs->adcdat1;

if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15))
{
/* 已经松开 */
cnt = 0;
input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0);
input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 0);
input_sync(s3c_ts_dev);
enter_wait_pen_down_mode();　　　　/* 测量完后要进入等待松开模式，这样才能连续操作 */
}
else
{
// printk("adc_irq cnt = %d, x = %d, y = %d\n", ++cnt, adcdat0 & 0x3ff, adcdat1 & 0x3ff);
/* 优化措施3: 多次测量求平均值 */
x[cnt] = adcdat0 & 0x3ff;
y[cnt] = adcdat1 & 0x3ff;
++cnt;
if (cnt == 4)
{
/* 优化措施4: 软件过滤 */
if (s3c_filter_ts(x, y))
{
//printk("x = %d, y = %d\n", (x[0]+x[1]+x[2]+x[3])/4, (y[0]+y[1]+y[2]+y[3])/4);
input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_X, (x[0]+x[1]+x[2]+x[3])/4);
input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_Y, (y[0]+y[1]+y[2]+y[3])/4);
input_report_abs(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 1);
input_report_key(s3c_ts_dev, BTN_TOUCH, 1);
input_sync(s3c_ts_dev);
}
cnt = 0;
enter_wait_pen_up_mode();

/* 启动定时器处理长按/滑动的情况 */
mod_timer(&ts_timer, jiffies + HZ/100);
}
else
{
enter_measure_xy_mode();
start_adc();
}
}

return IRQ_HANDLED;
}

static int s3c_ts_init(void)
{
struct clk* clk;

/* 1. 分配一个input_dev结构体 */
s3c_ts_dev = input_allocate_device();

/* 2. 设置 */
/* 2.1 能产生哪类事件 */
set_bit(EV_KEY, s3c_ts_dev->evbit);
set_bit(EV_ABS, s3c_ts_dev->evbit);

/* 2.2 能产生这类事件里的哪些事件 */
set_bit(BTN_TOUCH, s3c_ts_dev->keybit);

input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_X, 0, 0x3FF, 0, 0);
input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_Y, 0, 0x3FF, 0, 0);
input_set_abs_params(s3c_ts_dev, ABS_PRESSURE, 0, 1, 0, 0);

/* 3. 注册 */
input_register_device(s3c_ts_dev);

/* 4. 硬件相关的操作 */
/* 4.1 使能时钟(CLKCON[15]) */
clk = clk_get(NULL, "adc");
clk_enable(clk);

/* 4.2 设置S3C2440的ADC/TS寄存器 */
s3c_ts_regs = ioremap(0x58000000, sizeof(struct s3c_ts_regs));

/* bit[14] : 1-A/D converter prescaler enable
* bit[13:6]: A/D converter prescaler value,
* 49, ADCCLK=PCLK/(49+1)=50MHz/(49+1)=1MHz
* bit[0]: A/D conversion starts by enable. 先设为0
*/
s3c_ts_regs->adccon = (1<<14)|(49<<6);

request_irq(IRQ_TC, pen_down_up_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM, "ts_pen", NULL);
request_irq(IRQ_ADC, adc_irq, IRQF_SAMPLE_RANDOM, "adc", NULL);

/* 优化措施1:
* 设置ADCDLY为最大值, 这使得电压稳定后再发出IRQ_TC中断
*/
s3c_ts_regs->adcdly = 0xffff;

/* 优化措施5: 使用定时器处理长按,滑动的情况
*
*/
init_timer(&ts_timer);
ts_timer.function = s3c_ts_timer_function;
add_timer(&ts_timer);

enter_wait_pen_down_mode();　　

return 0;
}

static void s3c_ts_exit(void)
{
free_irq(IRQ_TC, NULL);
free_irq(IRQ_ADC, NULL);
iounmap(s3c_ts_regs);
input_unregister_device(s3c_ts_dev);
input_free_device(s3c_ts_dev);
del_timer(&ts_timer);
}

module_init(s3c_ts_init);
module_exit(s3c_ts_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");