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作者:小馬

 

前段時間移植 6.0 BSP，目前已移植到觸摸屏部分了. 移植過程中學到了不少東西. 由其是關于觸摸屏這部分, 掌握了很多以前不會的東西. 覺得有必要把這些知識點整理一下. 

一 硬件部分

硬件上的原理不是本文的重點，只講一下大概的原理(主要是我也只知道大概的原理, 畢竟咱不是搞硬件的. 嘻嘻!)

我移植用的這個屏是320*240 的TFT屏, 四線電阻式觸屏. 這種觸屏的原理是由兩個電阻層組成, 一個實現X位置的測量，一個用于Y位置上的測量. 簡單來說，就是當用觸筆按下屏幕時，兩個電阻層接觸, 電阻發生變化，然后在X Y方向上產生信號, 這個信號是電壓信號， 再經過CPU內部分AD轉換為坐標值. 這個原理有點像高中物理課用的滑動電阻，有一個最大上限，滑動到不同的地方，阻值不同. 2410本身集成了touch的控制器，通過簡單的配置和讀取相關的寄存器，就可以實現觸摸屏的操作. 

二 驅動部分

Wince下的touch驅動跟很多其它的驅動一樣, 是分層的, 有MDD 和PDD兩層. MDD層被系統隱藏起來, 一般不用我們來修改. 而我們真正關心的是PDD 層. 也就是要由開發者來修改的這一層. 

分析touch驅動時，以我最近剛剛移植到一個基于2410的板子上的6.0的BSP包的觸屏驅動為例.到C:\WINCE600\PLATFORM\DEVICEEMULATOR\SRC\DRIVERS\TOUCH下. 找到s3c2410x_touch.cpp文件. 這里面正是PDD層的實現代碼. 容易發現這里面的函數分為兩類，一類是以TSP開頭的函數，一類是以DDSI開頭的函數. TSP開頭的函數為內部私有的函數，是被DDSI調用的, 而DDSI開頭的函數則是對外的接口, 也就是被MDD層的函數調用的接口. 

DdsiTouchPanelEnable是首先被調用的一個外部接口, 它的實現可參見源程序,  它主

要做了下面幾個事情:

1 通過調用TSP_VirtualAlloc函數為驅動所用的IO,中斷等硬件中斷分配內存空間. 

2 通過調用KernelIoControl向系統申請兩個中斷，如果申請成功，賦予相應的邏輯中斷號. KernelIoControl向底層是調用OEMIoControl函數, OEMIoControl根據KernelIoControl傳進來的IOCTL代碼，做相應的操作,比如這里, IOCTL是IOCTL_HAL_REQUEST_SYSINTR， 它是向內核申請一個物理中斷和邏輯中斷的映射. 

3 通過調用TSP_PowerOn來初始化中斷控制器，ADC寄存器，定時器等, 在TSP_PowerOn的實現中，有幾點要說明一下:

ADCDLY 這個值在不同的模式下意義不同, 因為前面通過ADCTSC已經配置為wait for interrupt mode, 所以這個值的意義和你的觸筆按下時,  從產生中斷信號到開始自動轉換X,Y時的時間間隔是相關的，它的單位是ms

v_pPWMregs->TCNTB3  = g_timer3_sampleticks

TCNTB3是timer3的count buffer, 當定時器啟動時, 0，這個值以一個設置好的頻率遞減，直到減到0， 這時會產生一個定時器中斷. 這個有什么用呢. 要理解它，得知道觸摸屏在中斷模式下是如何工作的. 

當我們按下的觸摸屏時，會產生一個ADC的中斷, 同時我們的驅動還會啟動一個定時器, 這個定時器觸發一個事件做數據采集, 在我們的手或觸筆抬起來前，這個定時器不斷的觸發采集事件，直到它被關閉, 而它什么時候會被關閉呢，就是在觸筆的抬起來時. 下面截取的代碼很好的說明的這個原理:

if ( (v_pADCregs->ADCDAT0 & (1 << 15)) |(v_pADCregs->ADCDAT1 & (1 << 15)) )

{

bTSP_DownFlag = FALSE;

DEBUGMSG(ZONE_TIPSTATE, (TEXT("up\r\n")));

v_pADCregs->ADCTSC &= 0xff;

        *pUncalX = x;

*pUncalY = y;

TSP_SampleStop();

            ……

}

上面的代碼，if判斷的正是是否抬起. 

而g_timer3_sampleticks的值是這樣計算出來的. 

g_timer3_freq        = (g_s3c2410_pclk / TIMER3_DIVIDER);

g_timer3_sampleticks = (g_timer3_freq / TSP_SAMPLE_RATE_LOW); 

TIMER3_DIVIDER 的值是2, TSP_SAMPLE_RATE_LOW的值是100, 由

v_pPWMregs->TCFG1  &= ~(0xf << 12);  

v_pPWMregs->TCFG1  |=  (0   << 12); 

可知定時器1/2分頻, 所以，很容易計算出，所設置的定時器是每10ms產生一次定時器中斷

而觸摸屏中斷是在你按下和抬起時產生的. 

DdsiTouchPanelGetPoint是采樣的主要實現函數，當MDD檢測到中斷事件發生時，該函數會被調用. 觸摸屏的中斷是SYSINTR_TOUCH, 而定時器的中斷是SYSINTR_TOUCH_CHANGED 

該函數用if else分別處理兩種中斷, 如下:

if (v_pINTregs->SUBSRCPND & (1<<IRQ_SUB_TC))      /* 觸摸屏中斷*/

{

    ……

}

else        /*定時器中斷 */

{

}

DdsiTouchPanelGetPoint函數的實現代碼中，調用了兩個很重要的函數TSP_TransXY和TSP_GetXY

需要說明的是，這兩個函數的實現跟LCD本身的分辨率是沒有關系的.

TSP_GetXY用來獲到AD采樣值，TSP_TransXY把它轉化為屏上的坐標. 我移植touch驅動時，遇到過點屏幕上面，下面有反應，或者點左上角，右上角有反應等類似的問題, 都是因為這兩個函數沒實現好.

先來看TSP_GetXY函數.它的實現如下:

TSP_GetXY(INT *px, INT *py)

{

INT i;

INT xsum, ysum;

INT x, y;

INT dx, dy;

xsum = ysum = 0;

for (i = 0; i < TSP_SAMPLE_NUM; i++)

{

v_pADCregs->ADCTSC =   (0      <<  8) |        /* UD_Sen*/

(1      <<  7) |        /* YMON  1 (YM = GND)*/

(1      <<  6) |        /* nYPON 1 (YP Connected AIN[n])*/

(0      <<  5) |        /* XMON  0 (XM = Z)*/

(1      <<  4) |        /* nXPON 1 (XP = AIN[7])*/

(1      <<  3) |        /* Pull Up Enable*/

(1      <<  2) |        /* Auto ADC Conversion Mode*/

(0      <<  0);         /* No Operation Mode*/

v_pADCregs->ADCCON |= (1 << 0);  /* Start Auto conversion*/

while (v_pADCregs->ADCCON & 0x1);               /* check if Enable_start is low*/

while (!(v_pADCregs->ADCCON & (1 << 15)));      /* Check ECFLG*/

y = (0x3ff & v_pADCregs->ADCDAT1);

x = (0x3ff & v_pADCregs->ADCDAT0);

xsum += x;

ysum += y;

}

*px = xsum / TSP_SAMPLE_NUM;

*py = ysum / TSP_SAMPLE_NUM;

v_pADCregs->ADCTSC =    (1      <<  8) |            /* UD_Sen*/

(1      <<  7) |            /* YMON  1 (YM = GND)*/

(1      <<  6) |            /* nYPON 1 (YP Connected AIN[n])*/

(0      <<  5) |            /* XMON  0 (XM = Z)*/

(1      <<  4) |            /* nXPON 1 (XP = AIN[7])*/

(0      <<  3) |            /* Pull Up Disable*/

(0      <<  2) |            /* Normal ADC Conversion Mode*/

(3      <<  0);             /* Waiting Interrupt*/

dx = (*px > x) ? (*px - x) : (x - *px);

dy = (*py > y) ? (*py - y) : (y - *py);

return((dx > TSP_INVALIDLIMIT || dy > TSP_INVALIDLIMIT) ? FALSE : TRUE);

}

關于這個函數有幾點要說明. 

根據2410的手冊, ADCDAT0 保存是X方向上采樣的結果,  ADCDAT1 保存是Y方向上采樣的結果,  所以, 我們看到下面的兩行代碼

y = (0x3ff & v_pADCregs->ADCDAT1);

x = (0x3ff & v_pADCregs->ADCDAT0);

與上0x3ff, 是因為, ADCDAT寄存器只用了前面 10位來保存AD采樣的結果, 而這和2410內部的AD模塊只有10位精度是相一致的.所以，AD轉換后的最大值不會超過1024-1. 

當然上在那種計算方法并不是絕對的 ， 根據硬件構造的不同, 比如有可能你x方向的坐標值和采樣值成反比，就要按下面的方式計算:

x = 0x3ff - (0x3ff & v_pADCregs->ADCDAT0);

再看TSP_TransXY函數. 我移植的版本的實現如下:

PRIVATE void

TSP_TransXY(INT *px, INT *py)

{

*px = (*px >= TSP_MAXX) ? (TSP_MAXX) : *px;

*py = (*py >= TSP_MAXY) ? (TSP_MAXY) : *py;

*px = (*px - TSP_MINX);

*py = (*py - TSP_MINY);

*px = (*px >= 0) ? *px : 0;

*py = (*py >= 0) ? *py : 0;

*px = *px * TSP_LCDY / (TSP_MAXX - TSP_MINX);

*py = *py * TSP_LCDX / (TSP_MAXY - TSP_MINY);

*px = (*px >= TSP_LCDY)? (TSP_LCDY - 1) : *px;

*py = (*py >= TSP_LCDX)? (TSP_LCDX - 1) : *py;

*px = TSP_LCDY - *px - 1;

*py = TSP_LCDX - *py - 1;

}

這個實現是我在模擬器的實現代碼基礎上修改的. 這個函數計算X,Y的坐標用的是一個公式，至于這個公式是怎么來的，我就不太清楚了. 只說明一點.

#define TSP_MINX 88

#define TSP_MINY 84

#define TSP_MAXX 952

#define TSP_MAXY 996

上面四個值是定義X+, X-, Y+, Y-四個有效的采樣值, 理論上應該是0和1023(10 bit ADC), 但實際肯定有偏差，準確來講, 換了不同的硬件平臺，這四個值應該是要重新測過的. 我就直接沿用原BSP中的值了.