S3C2440觸摸屏驅動

S3C2440觸摸屏驅動

01	/** arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/regs-adc.h

02

*

03	* Copyright (c) 2004 Shannon Holland <[email protected]>

04

*

05	* This program is free software; yosu can redistribute it and/or modify

06	* it under the terms of the GNU General Public License version 2 as

07	* published by the Free Software Foundation.

08

*

09	* S3C2410 ADC registers

10

*/

11

12	#ifndef __ASM_ARCH_REGS_ADC_H

13	#define __ASM_ARCH_REGS_ADC_H "regs-adc.h"

14

15	#define S3C2410_ADCREG(x) (x)

16

17	#define S3C2410_ADCCON     S3C2410_ADCREG(0x00)

18	#define S3C2410_ADCTSC     S3C2410_ADCREG(0x04)

19	#define S3C2410_ADCDLY     S3C2410_ADCREG(0x08)

20	#define S3C2410_ADCDAT0    S3C2410_ADCREG(0x0C)

21	#define S3C2410_ADCDAT1    S3C2410_ADCREG(0x10)

22	#define S3C64XX_ADCUPDN     S3C2410_ADCREG(0x14)

23	#define S3C64XX_ADCCLRINT   S3C2410_ADCREG(0x18)

24	#define S3C64XX_ADCCLRINTPNDNUP S3C2410_ADCREG(0x20)

25

26

27	/** ADCCON Register Bits */

28	#define S3C64XX_ADCCON_RESSEL       (1<<16)

29	#define S3C2410_ADCCON_ECFLG        (1<<15)

30	#define S3C2410_ADCCON_PRSCEN       (1<<14)

31	#define S3C2410_ADCCON_PRSCVL(x)    (((x)&0xFF)<<6)

32	#define S3C2410_ADCCON_PRSCVLMASK   (0xFF<<6)

33	#define S3C2410_ADCCON_SELMUX(x)    (((x)&0x7)<<3)

34	#define S3C2410_ADCCON_MUXMASK      (0x7<<3)

35	#define S3C2410_ADCCON_STDBM        (1<<2)

36	#define S3C2410_ADCCON_READ_START   (1<<1)

37	#define S3C2410_ADCCON_ENABLE_START (1<<0)

38	#define S3C2410_ADCCON_STARTMASK    (0x3<<0)

39

40

41	/** ADCTSC Register Bits */

42	#define S3C2410_ADCTSC_YM_SEN       (1<<7)

43	#define S3C2410_ADCTSC_YP_SEN       (1<<6)

44	#define S3C2410_ADCTSC_XM_SEN       (1<<5)

45	#define S3C2410_ADCTSC_XP_SEN       (1<<4)

46	#define S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE  (1<<3)

47	#define S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST     (1<<2)

48	#define S3C2410_ADCTSC_XY_PST(x)    (((x)&0x3)<<0)

49

50	/** ADCDAT0 Bits */

51	#define S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN      (1<<15)

52	#define S3C2410_ADCDAT0_AUTO_PST    (1<<14)

53	#define S3C2410_ADCDAT0_XY_PST      (0x3<<12)

54	#define S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK (0x03FF)

55

56	/** ADCDAT1 Bits */

57	#define S3C2410_ADCDAT1_UPDOWN      (1<<15)

58	#define S3C2410_ADCDAT1_AUTO_PST    (1<<14)

59	#define S3C2410_ADCDAT1_XY_PST      (0x3<<12)

60	#define S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK (0x03FF)

61

62	#endif /** __ASM_ARCH_REGS_ADC_H */

一．硬件簡介

       S3C2440觸摸屏接口與ADC接口集成在一起，觸摸屏X、Y座標所產生的模擬信號通過通道7、5輸入，2440提供觸摸屏接口有4種處理模式：普通轉換模式、分離的X/Y軸座標轉換模式、自動X/Y軸座標轉換模式、等待中斷模式。具體參考2440硬件手冊16章。

二．驅動實現

       下面是觸摸屏驅動源碼，其中使用了linux輸入子系統input。暫時還沒研究這一塊，想深入瞭解可參考相關資料。

#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"

//定義一個WAIT4INT宏，該宏將對ADC觸摸屏控制寄存器進行操作S3C2410_ADCTSC_YM_SEN這些宏都定義在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;  //輸入設備結構體
static long xp;    //記錄轉換後的X、Y座標值
static long yp;
static int count;

extern struct semaphore ADC_LOCK;  //在ADC驅動中定義的信號量
static int ownADC = 0;

static struct clk *adc_clk;

static void __iomem *base_addr;
//touch_timer_fire函數分三塊執行，下面1、2、3分別實現不同功能
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);
       //判斷觸摸屏是按下、擡起狀態
    updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));

    if(updown)
    {
        if(count != 0)     //1.如果觸摸屏按下，並且ADC已轉換，則報告事件、數據
        {
            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);    //等待接收方受到數據後回覆確認，用於同步
        }
        //2.如果觸摸屏按下，並且沒有ADC轉換，則啓動ADC轉換
        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.如果觸摸屏擡起狀態，則報告事件、數據，重置等待按下狀態
    {
        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);    //將觸摸屏重新設置爲等待中斷狀態

        if(ownADC)        //如果觸摸屏擡起，就意味着這一次的操作結束，所以就釋放ADC資源的佔有
        {
            printk(KERN_INFO "up\n");
            ownADC = 0;
            up(&ADC_LOCK);
        }
    }
}
//定義並初始化了一個定時器touch_timer，定時器服務程序爲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)  //觸摸屏中斷服務程序，觸摸屏按下、擡起執行
{
    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)
        {      //如果觸摸屏按下，則執行touch_timer_fire的功能2
            printk(KERN_INFO "down\n");
            touch_timer_fire(0);
        }
        else
        {      //如果擡起，結束一次操作，釋放相應資源
            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中斷服務程序
{
    unsigned long data0;
    unsigned long data1;

    if(ownADC)
    {      //讀取一次轉換值
        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)) //如果轉換次數小於4次，重啓AD轉換
        {
            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   //如果轉換4次，啓動1個時間滴答的定時器，最終調用touch_timer_fire功能1或功能3
        {
            mod_timer(&touch_timer,jiffies+1);
            iowrite32(WAIT4INT(1),base_addr+S3C2410_ADCTSC); //置觸摸屏等待擡起中斷
        }
    }

    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轉換參數，置觸摸屏等待按下中斷
    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);
    //輸入設備申請空間，位於include/linux/input.h
    dev = input_allocate_device();
    if(!dev)
    {
        printk(KERN_ERR "unable to allocate input_dev\n");
        ret = -ENOMEM;
        goto err_alloc;
    }

    /*下面初始化輸入設備，即給輸入設備結構體input_dev的成員設置值。evbit字段用於描述支持的事件，
      這裏支持同步事件、按鍵事件、絕對座標事件，BIT宏實際就是對1進行位操作，定義在linux/bitops.h中*/
    dev->evbit[0] = BIT(EV_SYN)|BIT(EV_KEY)|BIT(EV_ABS);
    /*keybit字段用於描述按鍵的類型，在input.h中定義了很多，這裏用BTN_TOUCH類型來表示觸摸屏的點擊*/
    dev->keybit[BITS_TO_LONGS(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH);
    /*對於觸摸屏來說，使用的是絕對座標系統。這裏設置該座標系統中X和Y座標的最小值和最大值(0-1023範圍)
         ABS_X和ABS_Y就表示X座標和Y座標，ABS_PRESSURE就表示觸摸屏是按下還是擡起狀態*/
    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;             /*設備名稱*/
    dev->id.bustype = BUS_RS232;         /*總線類型*/
    dev->id.vendor = 0xDEAD;             /*經銷商ID號*/
    dev->id.product = 0xBEEF;            /*產品ID號*/
    dev->id.version = S3C2410TSVERSION;  /*版本ID號*/

    //申請中斷，IRQ_ADC爲AD、觸摸屏共享
    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觸摸屏設備註冊到輸入子系統中*/
    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)如果觸摸屏感覺到觸摸，則觸發觸摸屏中斷即進入stylus_updown，獲取ADC_LOCK後判斷觸摸屏狀態爲按下，則調用touch_timer_fire啓動ADC轉換；

(2)當ADC轉換啓動後，觸發ADC中斷即進入stylus_action，如果這一次轉換的次數小於4，則重新啓動ADC進行轉換，如果4次完畢後，啓動1個時間滴答的定時器，停止ADC轉換，也就是說在這個時間滴答內，ADC轉換是停止的；

(3)這裏爲什麼要在1個時間滴答到來之前停止ADC的轉換呢？這是爲了防止屏幕抖動。

(4)如果1個時間滴答到來則進入定時器服務程序touch_timer_fire，判斷觸摸屏仍然處於按下狀態則上報事件和轉換的數據，並重啓ADC轉換，重複第(2)步；

(5)如果觸摸擡起了，則上報釋放事件，並將觸摸屏重新設置爲等待中斷狀態。

 

這裏採用動態編譯，如果把觸摸屏驅動編譯進內核，參考ADC驅動。

編輯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設備號

# cat /bus/input/devices 查看觸摸屏設備信息

# mkdir /dev/input

# mknod /dev/input/event0 c 13 64  添加設備文件

三．測試

編寫、編譯下面測試程序，運行，點擊觸摸屏會打印採集的AD轉換值。這只是一個簡單應用，真正觸摸屏應用還需要座標轉換、校正，可參考tslib應用。

#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);
}