Linux驱动开发之基于输入子系统触摸屏驱动程序

1、驱动源代码

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

/* For ts.dev.id.version */
#define S3C2410TSVERSION    0x0101

#define WAIT4INT(x)  (((x)<<8) | \
             S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | \
             S3C2410_ADCTSC_XY_PST(3))     //设置等待中断模式

#define AUTOPST         (S3C2410_ADCTSC_YM_SEN | S3C2410_ADCTSC_YP_SEN | S3C2410_ADCTSC_XP_SEN | \
             S3C2410_ADCTSC_AUTO_PST | S3C2410_ADCTSC_XY_PST(0))   //设置X,Y自动转换

static char *s3c2410ts_name = "s3c2410 TouchScreen";

static    struct input_dev *dev;
static    long xp;
static    long yp;
static    int count;

static int OwnADC = 0;

static void __iomem *base_addr;

static inline void s3c2410_ts_connect(void)   //配置管脚的功能
{
    s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG12, S3C2410_GPG12_XMON);
    s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG13, S3C2410_GPG13_nXPON);
    s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG14, S3C2410_GPG14_YMON);
    s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG15, S3C2410_GPG15_nYPON);
}

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);

     updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));

     if (updown) {
         
         if (count != 0) {/*转换四次后进行事件汇报*/
            long tmp;
                                                                                                 
            tmp = xp;
            xp = yp;
            yp = tmp;
                          /* 求平均值 */                                                                        
                        xp >>= 2;
                        yp >>= 2;
     /* 报告x、y的绝对坐标值 */
             input_report_abs(dev, ABS_X, xp);
             input_report_abs(dev, ABS_Y, yp);

 /* 报告按键事件，键值为1(代表触摸屏对应的按键被按下) */
             input_report_key(dev, BTN_TOUCH, 1);
 /* 报告触摸屏的状态，1表明触摸屏被按下 */
             input_report_abs(dev, ABS_PRESSURE, 1);
/* 同步 */
             input_sync(dev);
         }

         xp = 0;
         yp = 0;
         count = 0;
         
    /*自动X/Y轴坐标转换模式的设置,自动地进行X轴和Y轴的转换操作，随后产生相应的INT_ADC中断通知转换完毕*/
         iowrite32(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC);
         
         /*如果还没有启动ADC或者ADC转换四次完毕后则启动ADC*/
         iowrite32(ioread32(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON);
     } else {
         count = 0;

 /* 如果触摸笔是弹起状态，则提出报告，并让触摸屏处于等待触摸的阶段 */
  /* 报告按键事件，键值为0(代表触摸屏对应的按键被释放) */
         input_report_key(dev, BTN_TOUCH, 0);
  /* 报告触摸屏的状态，0表明触摸屏未被按下 */
         input_report_abs(dev, ABS_PRESSURE, 0);
 /*同步 */
         input_sync(dev);

 /* 设置触摸屏为等待中断模式，等待触摸笔按下 */
         iowrite32(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);
        if (OwnADC) {
            OwnADC = 0;
        }
     }
}

static struct timer_list touch_timer =
        TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire, 0, 0);

 /*当触摸按下时，产生INT_TC中断，会进入到stylus_updown中断处理函数*/
static irqreturn_t stylus_updown(int irq, void *dev_id)
{
    unsigned long data0;
    unsigned long data1;
    int updown;

        OwnADC = 1;
        data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);//读数据寄存器
        data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

        updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN));
 /*判断目前触摸笔的状态
         updown = 1  触摸笔按下;
         updown = 0  触摸笔弹起； 
  */
        if (updown) { 
            touch_timer_fire(0);  /*这是一个定时器函数，当然在这里只是作为普通函数调用，用来启动ADC*/
        } else {  
            OwnADC = 0;
        }

    return IRQ_HANDLED;
}

/*INT_ADC 中断处理函数*/
static irqreturn_t stylus_action(int irq, void *dev_id)
{
    unsigned long data0;
    unsigned long data1;

    if (OwnADC) {
        data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0); //读取转换的数据
        data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1);

        xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK;
        yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK;
        count++;

        if (count < (1<<2)) { /*如果小于四次重新启动ADC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 {
            /*如果超过四次，启动1个时间滴答的定时器，停止ADC,然后调用定时器处理函数touch_timer_fire进行数据上报*/
            mod_timer(&touch_timer, jiffies+1); //启动1个时间滴答的定时器
            iowrite32(WAIT4INT(1), base_addr+S3C2410_ADCTSC);//等待按下
        }
    }

    return IRQ_HANDLED;
}

static struct clk    *adc_clock;

static int __init s3c2410ts_init(void)
{
    struct input_dev *input_dev; //输入设备的指针

/*获取时钟，触摸屏是挂载在APB BUS上的外围设备，需要时钟控制，见数据手册第7章*/
    adc_clock = clk_get(NULL, "adc");
    if (!adc_clock) {
        printk(KERN_ERR "failed to get adc clock source\n");
        return -ENOENT;
    }
    clk_enable(adc_clock); //使能触摸屏时钟

/*I/O内存是不能直接进行访问的，必须对其进行映射 */

    base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20);//映射：把物理地址映射为虚拟地址
    if (base_addr == NULL) {
        printk(KERN_ERR "Failed to remap register block\n");
        return -ENOMEM;
    }

    /* Configure GPIOs */
    s3c2410_ts_connect(); /*GPIO 设置*/

  /*使能预分频和设置分频系数*/
    iowrite32(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(0xFF),\
             base_addr+S3C2410_ADCCON);
  /*设置ADC延时，在等待中断模式下表示产生INT_TC的间隔时间,ADC转换周期等待定时器*/

    iowrite32(0xffff,  base_addr+S3C2410_ADCDLY); 
    
    /*ADCTSC = 0xd3 ,将触摸屏置为等待中断模式，等待触摸屏被按下产生INT_TC中断*/
    iowrite32(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC);

 /* 以下配置2.6内核划分出来的输入设备 */
    /* Initialise input stuff */
    input_dev = input_allocate_device();

    if (!input_dev) {
        printk(KERN_ERR "Unable to allocate the input device !!\n");
        return -ENOMEM;
    }

    dev = input_dev;
    
     /* 
       evbit字段用来定义该输入设备可以支持的（产生和响应）的事件的类型，
       触摸屏设置为支持同步(EN_SYN)、按键(EN_KEY)、绝对坐标(EV_ABS)事件
    */

    dev->evbit[0] = BIT(EV_SYN) | BIT(EV_KEY) | BIT(EV_ABS);
    
    /* 设置所支持的按键(键值)，触摸屏可以看成只有一个按键的设备 */
    dev->keybit[BITS_TO_LONGS(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH);
    
    /* 设置绝对坐标x的最小最大值(0-0x3FF) */
    input_set_abs_params(dev, ABS_X, 0, 0x3FF, 0, 0);
    
    /* 设置绝对坐标y的最小最大值(0-0x3FF) */
    input_set_abs_params(dev, ABS_Y, 0, 0x3FF, 0, 0);
    input_set_abs_params(dev, ABS_PRESSURE, 0, 1, 0, 0);

    dev->name = s3c2410ts_name;
    dev->id.bustype = BUS_RS232;
    dev->id.vendor = 0xDEAD;
    dev->id.product = 0xBEEF;
    dev->id.version = S3C2410TSVERSION;

  /*INT_TC, INT_ADC中断注册,问题：两种中断的产生时机？哪种中断会先产生？*/
    /* Get irqs */
    if (request_irq(IRQ_ADC, stylus_action, IRQF_SHARED|IRQF_SAMPLE_RANDOM,
        "s3c2410_action", dev)) {
        printk(KERN_ERR "s3c2410_ts.c: Could not allocate ts IRQ_ADC !\n");
        iounmap(base_addr);
        return -EIO;
    }
    if (request_irq(IRQ_TC, stylus_updown, IRQF_SAMPLE_RANDOM,
            "s3c2410_action", dev)) {
        printk(KERN_ERR "s3c2410_ts.c: Could not allocate ts IRQ_TC !\n");
        iounmap(base_addr);
        return -EIO;
    }

    printk(KERN_INFO "%s successfully loaded\n", s3c2410ts_name);

    /* All went ok, so register to the input system */
    /*注册输入设备*/
    input_register_device(dev);

    return 0;
}

static void __exit s3c2410ts_exit(void)
{
    disable_irq(IRQ_ADC);  //禁止中断
    disable_irq(IRQ_TC);
    free_irq(IRQ_TC,dev);   //注销中断
    free_irq(IRQ_ADC,dev);

    if (adc_clock) {
        clk_disable(adc_clock);
        clk_put(adc_clock);   //关闭触摸屏的时钟
        adc_clock = NULL;
    }

    input_unregister_device(dev);//注销输入设备
    iounmap(base_addr);  //解除映射  
}
module_init(s3c2410ts_init);
module_exit(s3c2410ts_exit);

2、应用程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
#include <linux/input.h>
int main(void)
{
    int ts_fd;
    int ts_value,i=0,count;

    struct input_event ev_ts;
    ts_fd = open("/dev/event1", O_RDWR);
    if (ts_fd < 0) {
        perror("open device ts");
        exit(1);
    }

    for (;;) {
        count = read(ts_fd,&ev_ts,sizeof(struct input_event));
        for(i=0; i<(int)count/sizeof(struct input_event); i++)
            if(EV_ABS==ev_ts.type)
                   {    if(ABS_X == ev_ts.code)
                      printf(" x = %d\n", ev_ts.value);
                if(ABS_Y == ev_ts.code)
                      printf(" y = %d\n", ev_ts.value);
               }

    }

    close(ts_fd);
    return 0;
}