2 觸摸屏接口驅(qū)動(dòng)程序

　　Linux驅(qū)動(dòng)程序是系統(tǒng)內(nèi)核的一部分， 它把軟件和硬件分離開來， 并向上提供應(yīng)用程序訪問硬件的通信接口， 向下管理保護(hù)系統(tǒng)硬件。觸摸屏在Linux下被定義為字符設(shè)備， 其驅(qū)動(dòng)主要完成觸點(diǎn)電壓的采集， 并向用戶空間傳遞X 坐標(biāo)、Y坐標(biāo)和筆動(dòng)作（按下、抬起或拖拽） 數(shù)據(jù)。當(dāng)觸筆按下時(shí)， ADS7843的11腳輸出低電平， 觸發(fā)PXA255通用IO口的12腳產(chǎn)生外部中斷， 開啟定時(shí)器， 實(shí)現(xiàn)觸摸屏的動(dòng)作。觸摸屏的驅(qū)動(dòng)流程如圖3所示。

　　圖3 觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)流程

　　2.1 驅(qū)動(dòng)的編寫

　　觸摸屏驅(qū)動(dòng)在Linux框架下屬于字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

　　驅(qū)動(dòng)的入口函數(shù)為ads7843 _ ts_ init （ ） ， 在該函數(shù)中，初始化I/O口， 注冊筆中斷和設(shè)備節(jié)點(diǎn)， 完成設(shè)備文件系統(tǒng)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)字符設(shè)備的初始化工作［ 8 - 10 ］。觸摸屏設(shè)備操作的結(jié)構(gòu)通過ads7843_ts_fop s定義。

　　STatic struct file_operatiONs ads7843_ts_fop s = {

　　read： ads7843_ts_read，

　　poll： ads7843_ts_poll，

　　ioctl： ads7843_ts_ioctl，

　　fasync： ads7843_ts_fasync，

　　open： ads7843_ts_open，

　　release： ads7843_ts_release，

　　};

　　這樣， 只需根據(jù)實(shí)際需要正確定義該結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)函數(shù)過程， 就可完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)。

　　當(dāng)觸摸屏設(shè)備被打開時(shí)， 首先執(zhí)行到ads7843_ts_open （ ）函數(shù)， 并在該函數(shù)中， 初始化一個(gè)緩沖區(qū)， 用于存儲(chǔ)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在觸摸屏被按下后， 系統(tǒng)首先觸發(fā)中斷， 在ads7843_ts_interrup t （ ）中斷程序中， 判斷in_timehandle全局變量的狀態(tài)， in_ timehandle在定時(shí)器函數(shù)中被改變， 也就是說進(jìn)入中斷后， 先經(jīng)過定時(shí)器延時(shí)20ms， 完成觸摸屏的軟件去抖， 再判斷觸摸屏是否被按下。然后通過read_xy （ ）函數(shù)分別切換至X和Y 通道， 完成觸點(diǎn)電壓的AD轉(zhuǎn)換， 并讀取12 位坐標(biāo)值。

　　static void ads7843_ ts_ interrup t （ int IRq， void 3 dev_ id，

　　struct p t_regs3 regs）

　　{

　　sp in_lock_irq （&tsdevlock） ;

　　if （ in_timehandle 》 0）

　　{

　　sp in_unlock_irq （&tsdevlock） ;

　　return;

　　}

　　disable_irq （ IRQ_GPIO_ADS7843） ;

　　ads7843_ts_starttimer （ ） ;

　　sp in_unlock_irq （&tsdevlock） ;

　　}

　　應(yīng)用程序調(diào)用read （ ） 函數(shù)時(shí)， 進(jìn)入驅(qū)動(dòng)的ads7843_ts_read （ ）接口函數(shù)。在該接口函數(shù)中獲取采樣結(jié)果， 判斷是否要對坐標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)， 將最終結(jié)果寫入到緩沖區(qū)中， 并通過copy_to_user （ ）函數(shù)將其從內(nèi)核空間復(fù)制到用戶空間， 以使應(yīng)用程序能夠使用。在ads7843_ts_read （ ）函數(shù)中采用了非阻塞型操作， 使得在沒有數(shù)據(jù)到達(dá)的時(shí)候立即返回， 然后用異步觸發(fā)fasync （ ）來通知數(shù)據(jù)的到來。ads7843 _ ts_poll （ ）函數(shù)用于驅(qū)動(dòng)程序的非阻塞操作， ads7843_ts_fasync （ ）函數(shù)用于驅(qū)動(dòng)異步觸發(fā)。ads7843_ts_ioctl （ ）函數(shù)中， 提供了可從用戶態(tài)控制的參數(shù)， 如觸摸屏是否在驅(qū)動(dòng)中校準(zhǔn)、屏幕的最大最小坐標(biāo)值等。ads7843_ts_release（ ）函數(shù)用來關(guān)閉觸摸屏設(shè)備。

　　2.2 觸摸屏的校準(zhǔn)

　　在儀器開發(fā)過程中，觸摸屏作為輸入設(shè)備與LCD配合使用。為了能使從觸摸屏采樣得到坐標(biāo)與屏幕的顯示坐標(biāo)對應(yīng)， 還需要做一個(gè)映射， 也就是要對觸摸屏進(jìn)行校準(zhǔn)。如圖4所示， 所用的觸摸屏和液晶屏都是標(biāo)準(zhǔn)的矩形， 只要安裝合理， 可以認(rèn)為觸摸屏的X 方向坐標(biāo)只與顯示屏X 方向相關(guān)， Y方向坐標(biāo)只與顯示屏的Y方向相關(guān)。假設(shè)顯示屏的分辨率是W ×H， 顯示區(qū)域的左上角對應(yīng)的觸摸屏采樣坐標(biāo)是（ x1 ， y1 ） ，右下角對應(yīng)的坐標(biāo)是（ x2 ， y2 ） ， 那么觸摸屏上任意一點(diǎn)采樣坐標(biāo)（ x， y） 與顯示屏坐標(biāo)（ xd ， yd ） 的對應(yīng)關(guān)系可以按照如下公式計(jì)算：

　　這樣， 在測得（ x1 ， y1 ） 和（ x2 ， y2 ） 點(diǎn)觸摸屏的采樣值后， 利用上述公式編制校準(zhǔn)函數(shù)， 在觸摸屏工作的過程中， 計(jì)算出實(shí)際觸摸點(diǎn)對應(yīng)的顯示坐標(biāo)，完成觸摸屏的校準(zhǔn)。

　　圖4　觸摸屏的校準(zhǔn)