基于TQ2440和Linux的触摸屏的驱动研究

嵌入式技术在工业和日常生活中变得越来越普及，触摸屏作为交互终端已经逐渐取代键盘成为嵌入式系统的输入设备。使用TQ2440开发板，通过对嵌入式Linux内核中触摸屏驱动的研究，编写和移植了触摸屏的驱动程序，校准之后触摸屏可以正常使用。

随着信息查询技术的发展，触摸屏因具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点，而得到了广泛应用[1]。触摸屏作为一种新兴的电脑输入设备，是目前最简单、方便的一种人机交互设备。

1 硬件简介

1.1 TQ2440开发板简介

天嵌公司生产的TQ2440开发板，微处理器采用Samsung S3C2440AL，板载64 MB SDRAM、256 MB Nand Flash、2 MB Nor Flash，板载5线异步串行口(UART0)、100 Mb/s DM9000网卡、USB HOST接口、USB Device接口和一个SD卡接口，集成了4线电阻式触摸屏接口和JTAG接口等，音频接口采用芯片UDA1341，立体声音频输出，可录音。

1.2 S3C2440处理器简介

S3C2440是由三星公司推出的16/32 bit RISC微处理器，最高主频可达533 MHz，为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。处理器内部集成SDRAM控制器、LCD控制器、4通道DMA、3通道UART、I2C总线、I2S总线、SD接口、PWMtimer、触摸屏接口、8通道10 bit A/D控制器和camera接口等，很便于一般开发。

1.3 触摸屏

按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质一般可分为4种，分别为电阻式、红外线式、电容感应式以及表面声波式。本次设计采用的是东华3.5英寸触摸屏，为4线电阻式触摸屏。具体参数为:型号: WXCAT35-TG3＃001F；尺寸：103 mm×83 mm；显示面积：70.08 mm（H）×52.56 mm（V）；显示颜色：16.7兆色分辨率；对比度：300:1；亮度：320 cd/m2；电源：5 V电压供电。

电阻式触摸屏利用压力感应进行控制，由触摸检测部件和触摸屏控制器组成。触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，并将触摸位置信息送到触摸屏控制器；触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收来自CPU的命令并加以执行。触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层氧化铟（OTI），上面再覆盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层OTI，在两层导电层之间有许多细小(小于1/1 000)的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指接触屏幕时，两层OTI导电层将出现一个接触点，因其中一面导电层接通Y轴方向的5 V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通数据后，进行 A/D转换，并将得到的电压值与5 V相比较，即可得出触摸点的Y轴坐标。同理可得出X轴的坐标。

S3C2440的触摸屏接口包括触摸触点控制逻辑和有中断产生逻辑的ADC接口逻辑，可以控制或选择触摸屏触点用于XY坐标的转换。触摸屏接口为了完成相应的工作，具有4种工作模式[2]：

(1)正常转换模式：此模式与通用的AD转换模式相似，可以在ADCCON(ADC控制寄存器)中设置，在ADCDAT0(ADC数据寄存器0)中完成数据读写。

(2)X/Y坐标各自转换：触摸屏控制器支持两种转换模式，X/Y坐标各自转换与X/Y坐标自动转换。各自转换是在X模式下，将X坐标写入ADCDAT0后产生中断；在Y模式下，将Y坐标写入ADCDAT1后产生中断。

(3)X/Y坐标自动转换：在此模式下，触摸屏控制器先后转换触摸点的X坐标与Y坐标。当X坐标与Y坐标都转换完成时，中断控制器产生中断。

(4)等待中断模式：当触摸笔按下时，触摸屏产生中断(INT_TC)。等待中断模式必须将寄存器rADCTSC设置为0xd3；在触摸屏控制器产生中断以后，必须将此模式清除。

如果GCLK是50 MHz且预分频器的分频值设置为49 MHz，10 bit的转换时间按下式计算：

A/D转换频率=50 MHz/(49+1)MHz=1 MHz

转换时间=1/(1 MHz/5个周期)=1/200 kHz=5 ?滋s，可见转换时间很短。