s3c2440的CMOS模数转换器(ADC)有8路模拟输入AIN[0-7],8路输入共用一个A/D转换器,电阻触摸屏的输入相当于分压电阻的电压,触摸屏的x,y位置值由分压电阻电压值转换而来。S3c2440向外提供了与触摸屏直接相连的4个模拟输入引脚AIN[4-7],YP,YM,XP,XM。在触摸屏的不同位置按下触摸屏将产生不同的模拟输入电压值,驱动据此来辨别坐标。编写触摸屏的驱动涉及两个中断,一个是INT_ADC,表示数据转换完成,A/D转换器产生的中断,另一个是INT_TC,表示触摸屏按下或松开产生的中断。
ADC的启动方式有两种:手动启动、读结果时就自动地启动下一次转换。
ADC的操作涉及3个寄存器:ADCCON、ADCTSC、ADCDAT0。
触摸屏控制器的四中工作模式:
1、等待中断模式。
可设置ADCTSC寄存器使触摸屏控制器处于这种模式,当触摸屏被按下时,触摸屏控制器将发出INT_TC中断信号,这时触摸屏控制器要转入以下两种工作模式中的一种,以读取x,y坐标。对于ADCTSC bit8,我们可以在驱动里面设置它,设为0表示控制器处于等待按下模式,设为1表示处于等待松开模式。 触摸屏控制器产生中断信号(INT_TC)后,必须清除等待中断模式。(XY_PST设置到无操作模式)
2. 分离的 X/Y 方向转换模式。
触摸屏控制器可以工作在两个转换模式之一。方向转换模式如下方法操作。X方向模式写X方向转换数据到ADCDAT0,然后触摸屏接口产生中断源给中断控制器。Y方向模式写Y方向转换数据到ADCDAT1,然后触摸屏接口产生中断源给中断控制器。
3. 自动(顺序)X/Y方向转换模式。
自动(顺序)X/Y 方向转换模式操作如下。触摸屏控制器顺序变换触摸X方向和Y方向。在自动方向转变模式中触摸控制器在写入X测量数值到ADCDAT0和写入Y测量数值到ADCDAT1后,触摸屏接口产生中断源给中断控制器。
4. 普通转换模式。
单转换模式是最合适的通用 ADC 转换。此模式可以通过设置 ADCCON(ADC控制寄存器)初始化并且通过读写ADCDAT0(ADC数据寄存器0)就能够完成。
ADC的使用步骤:
1、设置ADCCON寄存器,选择输入信号通道,设置A/D转换器的时钟,
2、设置ADCCTS寄存器,使用设置为普通转换模式,不使用触摸屏功能。
3、设置ADCCON寄存器,启动A/D转换。如果设置READ_START位,则读取转换数据(读ADCDAT0寄存器)时自动启动下一次转换,否则可以通过设置ENABLE_START位来启动A/D转换。
4、转换结束时,读取ADCDAT0寄存器获得数值。
另外,ADCDLY寄存器可以设置采样的延时值或发出终端的间隔值。
当触摸屏控制器处于等待中断模式,并且触摸屏被按下或弹起,将触发中断(INTI_TC)。即在等待中断模式中,根据adcdat0[8]的状态可细分为等待按下模式和等待弹起模式。当adcdat[8]=0时是处于等待按下模式,adcdat[8]=1表示处于等待松开模式。当发生按下或弹起中断时,adcdat[15]被自动修改,表示当前发生的是按下中断还是弹起中断,0表示触摸屏被按下了,1表示触摸屏没有别按下。
ADC的使用实例程序就不分析讨论了,下面分析触摸屏的驱动例程。
首先看一下这个驱动的框架:
#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; }; static struct input_dev *s3c_ts_dev; //把寄存器物理地址ioremap后返回的虚拟地址赋给s3c_ts_regs,就可通过s3c_ts_regs操作寄存器了。 static volatile struct s3c_ts_regs *s3c_ts_regs; static struct timer_list ts_timer; static void enter_wait_pen_down_mode(void) { s3c_ts_regs->adctsc = 0xd3;//设置ADCTSC寄存器为0xd3让触摸屏控制器进入等待中断模式的等待按下模式 } //d3=1011 0011 //注意:当等待触摸屏中断时,XP_SEN位被设置为1(XP禁止输出)并且PULL_UP为被设置为0(XP上拉使能)。 //只有在自动顺序 X/Y 方向转换时 AUTO_PST 位应该被设置为‘1’。 static void enter_wait_pen_up_mode(void) { s3c_ts_regs->adctsc = 0x1d3;//设置ADCTSC寄存器为0xd3让触摸屏控制器进入等待中断模式的等待松开模式 } static void enter_measure_xy_mode(void) { s3c_ts_regs->adctsc = (1<<3)|(1<<2);//自动X、Y测量模式,禁止上拉XP,PULL_UP=1;XP驱动使能,XP_SEN=1 } static void start_adc(void) { s3c_ts_regs->adccon |= (1<<0); //启动AD转换。 } static int s3c_filter_ts(int x[], int y[])//过滤器函数,一种优化触摸精度的方法。 { #define ERR_LIMIT 10 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_x为差值,det_x = 大值-小值。 det_y = (y[2] > avr_y) ? (y[2] - avr_y) : (avr_y - y[2]); if ((det_x > ERR_LIMIT) || (det_y > ERR_LIMIT))//差值大于指定的最小误差ERR_LIMIT则舍去这组数据。 return 0; //符合则在返回1. 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)//定时器时间到处理函数。 //data 是 ts_timer.data,这里没设置,默认为零,也不使用 { if (s3c_ts_regs->adcdat0 & (1<<15)) { /* /* 已经松开 */这里重复了adc_irq()函数里面的上报,可以去掉。 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 { /* 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)) { /*这里也重复了adc_irq()函数里面的事件上报,可以去掉 //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)) { /*ADC转换完成时,触摸笔已经松开,这样的测量结果不准确,应丢弃,这里不宜上报,应该注释掉 /* 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(); } 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 */ //长时间没弹起,则继续进入测量模式重复测量。 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); //此时默认超时时间是0,马上超时,调用一次定时器超时处理函数。 //s2c_ts_timer_function中应该忽略这一个超时。这里没处理这个,可能会有bug, //先暂不理会它。 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");