嵌入式系统中的电容触摸屏驱动开发

从接触点吸走一个很小的电流 。这个电流从触摸屏四个角上的 电极中流出， 并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离 成正比， 触摸屏控制器通过对这四个电流比例的精确计算， 得出 触摸点的位置。 与电阻式触摸屏相比， 电容式触摸屏表现出了更加良好的 性能。由于轻触就能感应， 使用十分方便； 而且手指与触摸屏的 使用寿命长。 接触几乎没有磨损，
其中结构 input_dev 定义在 ＜ Linux / input． h ＞ 中， 用于描述 输入设备的驱动结构， 主要包括响应的事件类型 、 按键内容、 数 据相对值的范围及一些处理函数 。 利用输入子系统实现触摸屏驱动， 要做的主要工作在以下 函数中完成。 3． 4． 1 pixcir_i2c_ts_probe 函数
图1
—MX51 与 ATmega168 芯片连接示意图
收稿日期： 2010 － 08 － 29 。 郭小梅， 副教授， 主研领域： 计算机软件 与理论， 嵌入式应用技术。
第 10 期
郭小梅： 嵌入式系统中的电容触摸屏驱动开发
probe， 该函数原型如下：
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I2 C 接口只需要 SCL 时钟和 SDA 数据两根信号线， 另外， 当 ATmega168 采样到坐标值后， 有手指点击电容触摸屏时， 会产生 ATTb 连 到 MX51 的 一 个 一个中 断 信 号 （ ATTb ） 通 知 MX51 ， GPIO 中断管脚上。 ATmega168 的 采 样 速 度 非 常 快， I2 C 总 线 的 速 度 高 达 2 400KHz， 支持 7 位寻址， 中断模式可通过 I C 写操作设置为低电 平中断， 只有在 finger moving 即手指移动时才产生中断， 手指第 之后， 如果手指位置没有变化， 一次点击触摸屏时有中断产生， AT不再有新的中断产生， 只有在手指移动 （ 有位置变化） 时， mega168 才产生新的中断。 这种中断模式有利于驱动程序的 处理。
3． 3
Linux 输入子系统
Linux 内核提供了输入子系统， 键盘、 触摸屏、 鼠标等输入设
备都可以利用输入子系统的接口函数来实现设备驱动 。输入子 驱动层和事件处理层三部分组成， 它们之间通过 系统由核心层、 。 Linux2． 6． 31 事件进行通信 内核增加了对电容式触摸屏多点 触摸的支持， 通过输入子系统实现触摸屏驱动， 具体需要完成以 下工作： （ 1 ） 事件设置。设备驱动通过 set_bit（ ） 告诉输入子系统它 支持哪些事件。 （ 2 ） 电容触摸屏参数设置。 可用函数： void input_set_abs_ params （ struct input _ dev * dev，int axis，int min，int max，int fuzz，int flat） ； 进行设置。 （ 3 ） 注册输入设备。 注册函数为： int input_register_device （ struct input_dev * dev） 。 （ 4 ） 当有输入事件发生， 如触摸屏被触摸 / 抬起 / 移动时， 通 过 input_report_abs（ ） 函数报告发生的事件及对应的坐标值等 。
操作： （ 1 ） 定义结构指针
struct pixcir_i2c_ts_data * tsdata； 和 struct input_dev * input；
3． 4
主要功能函数
Linux 中的触摸屏驱动， 可以作为一种普通的字符设备， 也
可以纳入输入子系统框架 。本设计通过输入子系统实现触摸屏 驱动。首先定义设备结构：
struct pixcir_i2c_ts_data｛ struct i2c_client * client； / / i2c_client 为挂载在总线上的 I2 C 设备结构 struct input_dev * input； struct delayed_work work； / / input_dev 为输入设备驱动结构
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引
言
在当今高端智能手机中， 多点触摸已经成为标配， 实现多点 而电阻式触摸屏只能实现单点 触摸功能的正是电容式触摸屏， 触摸功能。高端 MID 平板电脑以及其他多媒体嵌入式设备中， 支持多点触摸的电容式触摸屏也有应用 。虽然现阶段电容式触 摸屏的价格较贵， 在中低端产品中， 还是以电阻式触摸屏为主， 但随着电容式触摸屏价格的下降， 技术门槛的降低， 以及能带给 用户更为丰富的体验， 电容式触摸屏的应用必将越来越广泛 。 MX51 是飞思卡尔半导体的基于 ARM Cortex A8 内核的高 Linux 是一个功能强大的嵌入式 端 ARM 嵌入式多媒体处理器， 操作系统， 它可以移植在各种不同体系结构的处理器上 。 本文 以 Linux2． 6． 31 内核和 MX51 为系统的软、 硬件平台， 讨论了电 容式触摸屏驱动的开发方法及实现技术 。
3
触摸屏驱动程序设计
I2 C 总线是一种由 PHILIPS 公司开发的两线式串行总线， 用
2 于连接控制器及外围设备 。MX51 提供了 I C 接口， 并通过此接 口与 ATmega168 芯片进行数据通信。
3． 1
I2 C 设备注册
ATmega168 是一个 I2 C 设备， 使用前需向 Linux 内核注册。 arch / arm / machmx51 / mx51_babbage． c 中， 在 首先定义如下
2 在入口函数 mx51_pixcir_init 中成功加载 I C 设备驱动后， 系统自动调用 pixcir_i2c_ts_probe 函数。 该函数主要实现以下
i2c_client 用于描述一个 I2 C 设备。 我们在 drivers / 设备驱动， video / mxc / mxc_pixcir_ts． c 中作如下定义：
static struct i2c_driver pixcir_i2c_ts_driver = ｛ ． driver = ｛ ． owner = THIS_MODULE， ． name = " pixcir i2c touchscreen driver" ， ｝， ． probe = pixcir_i2c_ts_probe， ． remove = pixcir_i2c_ts_remove， ． suspend = pixcir_i2c_ts_suspend， ． resume = pixcir_i2c_ts_resume， ． id_table = pixcir_i2c_ts_id， / / 该变量将驱动与已定义的 I2 C 设备联系起来 ｝； / / 探测函数 / / 卸载函数 / / 电源管理休眠函数 / / 电源管理唤醒函数
的全局结构变量：
static struct i2c_board_info mxc_i2c_hs_board_info［ ］ __initdata = ｛ ｛ ． type = " pixcir168" ， ． addr = 0x5c， ． irq = IOMUX_TO_IRQ（ MX51_PIN_GPIO1_9 ） ， ｝， ｝；
static int pixcir_i2c_ts_probe（ struct i2c_client * client， const struct i2c _device_id * id）
2 参数 i2c_client * client 表示此前已向系统注册过的 I C 设 即 ATmega168 芯片。 备，
TP316． 5
ELECTRIC CAPACITY TOUCH SCREEN DRIVER DEVELOPMENT FOR EMBEDDED SYSTEMS
Guo Xiaomei
（ Nanjing Xiaozhuang University，Nanjing 210001 ， Jiangsu， China）
层复合玻璃屏， 玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层 ITO， 最外层 ITO 是一薄层矽土玻璃保护层， 夹层 涂层作为工作面， 四个角上 引出四个电极， 内层 ITO 为屏蔽层以保证良好的工作环境 。 当 手指触摸在金属层上时， 由于人体电场， 用户和触摸屏表面形成 一个耦合电容， 对于高频电流来说， 电容是直接导体， 于是手指
addr 为 I C 设备地址， irq 其中 type 为定义的 I C 设备名称， 为 I C 设备产生的中断号。然后， 调用如下函数注册此设备：
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2
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i2c_register_board_info（ 3 ， mxc_i2c_hs_board_info， ARRAY_SIZE （ mxc _i2c_hs_board_info） ） ；
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触摸屏驱动工作原理
本设计采用的方案是 MX51 外接瑞士 PIXCIR 公司的 AT2 mega168 芯片， ATmega168 是电容式触摸屏控制芯片， 通过 I C 接口和 MX51 处理器相连， 硬件连接示意图如图 1 所示。
1
电容式触摸屏概述
电容式触摸屏利用人体的电流感应进行工作 。它是一块四
第 28 卷第 10 期 2011 年 10 月
计算机应用与软件 Computer Applications and Software
Vol. 28 No． 10 Oct． 2011
嵌入式系统中的电容触摸屏驱动开发
郭 小 梅
（ 南京晓庄学院 江苏 南京 210001 ）
摘 要 以飞思卡尔半导体的 MX51 为系统硬件平台， 给出嵌入式产品中支持多点触摸的电容式触摸屏实现方案； 通过 PIXCIR 公 2 ATmega168 I C 芯片采样触摸屏数据， 经处理后由 总线传入系统； 运用 Linux 中的输入子系统、 中断、 队列等技术， 详细讨论 司的 linux2． 6． 31 内核下开发电容式触摸屏驱动程序的流程及方法 。该设计应用于智能手机 、 MID、 上网本等产品中， 效果良好。 关键词 中图分类号 Linux 设备驱动 电容式触摸屏 文献标识码 A 多点触摸 MX51