基于MinuGUI的嵌入式智能仪器触摸屏设计

作者：时间：2013-05-09 来源：网络收藏

2.1 驱动的编写

触摸屏驱动在Linux框架下属于字符设备驱动。

驱动的入口函数为ads7843 _ ts_ init ( ) ，在该函数中，初始化I/O口，注册笔中断和设备节点，完成设备文件系统创建标准字符设备的初始化工作[ 8 - 10 ]。触摸屏设备操作的结构通过ads7843_ts_fop s定义。

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，

};

这样，只需根据实际需要正确定义该结构中的几个函数过程，就可完成设备驱动的开发。

当触摸屏设备被打开时，首先执行到ads7843_ts_open ( )函数，并在该函数中，初始化一个缓冲区，用于存储坐标数据。在触摸屏被按下后，系统首先触发中断，在ads7843_ts_interrup t ( )中断程序中，判断in_timehandle全局变量的状态， in_ timehandle在定时器函数中被改变，也就是说进入中断后，先经过定时器延时20ms，完成触摸屏的软件去抖，再判断触摸屏是否被按下。然后通过read_xy ()函数分别切换至X和Y 通道，完成触点电压的AD转换，并读取12 位坐标值。

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) ;

}

应用程序调用read ( ) 函数时，进入驱动的ads7843_ts_read ( )接口函数。在该接口函数中获取采样结果，判断是否要对坐标进行校准，将最终结果写入到缓冲区中，并通过copy_to_user ( )函数将其从内核空间复制到用户空间，以使应用程序能够使用。在ads7843_ts_read ( )函数中采用了非阻塞型操作，使得在没有数据到达的时候立即返回，然后用异步触发fasync ( )来通知数据的到来。ads7843 _ ts_poll ()函数用于驱动程序的非阻塞操作， ads7843_ts_fasync ( )函数用于驱动异步触发。ads7843_ts_ioctl ( )函数中，提供了可从用户态控制的参数，如触摸屏是否在驱动中校准、屏幕的最大最小坐标值等。ads7843_ts_release( )函数用来关闭触摸屏设备。

2.2 触摸屏的校准

在仪器开发过程中，触摸屏作为输入设备与LCD配合使用。为了能使从触摸屏采样得到坐标与屏幕的显示坐标对应，还需要做一个映射，也就是要对触摸屏进行校准。如图4所示，所用的触摸屏和液晶屏都是标准的矩形，只要安装合理，可以认为触摸屏的X 方向坐标只与显示屏X 方向相关， Y方向坐标只与显示屏的Y方向相关。假设显示屏的分辨率是W ×H，显示区域的左上角对应的触摸屏采样坐标是( x1 ， y1 ) ，右下角对应的坐标是( x2 ， y2 ) ，那么触摸屏上任意一点采样坐标( x， y) 与显示屏坐标( xd ， yd )的对应关系可以按照如下公式计算：

这样，在测得( x1 ， y1 )和( x2 ， y2 ) 点触摸屏的采样值后，利用上述公式编制校准函数，在触摸屏工作的过程中，计算出实际触摸点对应的显示坐标，完成触摸屏的校准。

图4　触摸屏的校准

3 触摸屏用户应用程序

创建的Linux设备文件系统触摸屏节点为/dev/ts.在应用程序中，可以像打开文件一样用open函数打开设备文件，然后用read ()函数读取由驱动传递到用户空间的数据。仪器应用程序的开发采用MiniGU I进行， MiniGU I是由北京飞漫公司开发，可应用于实时嵌入式系统中的轻量级图形用户界面支持系统。其函数接口与Windows SDK类似，开发方便。

MiniGU I的输入抽象层( IAL： Input Abstract Layer)提供了对触摸屏、鼠标等输入设备的丰富支持，并支持PXA255处理器平台。只要经过简单的设置就可以在应用程序中使用触摸屏。配置安装MiniGU I时，使用22enable2px255bial项，由于在安装MiniGU I时采用了内嵌资源的静态编译方式，所以在编译之前，需在MiniGU I的src / sysres/目录下建立mgetc2pxa1c 文件，并在其中用下面语句设置系统参数，将触摸屏设为输入设备。

static char * SYSTEM_VALUES[ ] = { “ fbcon” ，“ PX255B” ， “ /dev/ ts” ， “ none” };

MiniGU I对触摸屏输入的处理方式如图5 所示。