基于arm处理器s3c2440和linux系统的i2c触摸屏设计(嵌入式在线)

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1、基于ARM处理器S3C2440和Linux系统的I2C触摸屏设计0 引言随着计算机相关技术的发展，ARM嵌入式系统受到越来越广泛的应用，与人们生活的结合也越来越紧密。触摸屏设备因其友善的人机交互性，操作方便灵活，输入速度快，被广泛的应用于这种嵌入式领域中。嵌入式Linux系统具有开发源代码、内核稳定、可裁减性等特点，吸引着众多商业公司和自由软件开发者的目光，成为嵌入式系统领域不可或缺的操作系统之一。触摸屏是一种输入设备，操作简单易学，可靠性高，不占额外的空间，是最常用的便携式系统的输入设备。特别是电阻式触摸屏，它结构简单，成本低，透光效

2、果好，工作环境和外界完全隔离，不怕灰尘和水气，同时具有高解析度、高速传输反应、一次校正、稳定性高、不漂移等特点，因而被广泛用于工业控制领域。1 电阻式触摸屏的工作原理触摸屏安装在显示屏的前端，主要由触摸屏检测部件和触摸屏控制器两部分组成。按照工作原理和传输信息的介质不同，触摸屏可分为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。其中的电阻式触摸屏是在表面保护层和基层之间覆着2层透明导电层氧化铟，而这2个导电层分别对应x、y轴，它们之间有细微透明绝缘颗粒绝缘。当物品按在触摸屏上时，会产生压力，从而使触摸屏两导电层接通，一旦触摸屏检测部件监测

3、到用户的触摸位置，就将获得的位置信息送入触摸屏控制器TSC2007，并对该写信号进行处理，将电压信号转换成数字信号，同时以中断的方式送至S3C2440处理器，计算出触点坐标。2硬件结构TSC2007是美国德州仪器(TI)公司推出的新一代4线制触摸屏控制器，它在与触摸屏配合使用时，一旦检测到笔或手指点触摸在屏上，可迅速得到该点的位置信号，从而达到在触摸屏表面上寻址的目的。TSC2007是典型的逐步逼近式A／D变换器，其结构以电容再分布为基础，包含了取样／保持功能。TSC2007的引脚与TPSC2003的引脚完全兼容，具有片内温度测量、触摸

4、压力测量和预处理三个功能。TSC2007的I2C接口，以标准模式、高速模式和超高速模式进行数据传输与通讯。为了与其他ARM芯片兼容，设计中没有使用S3C2440内置的A／D通道，而是采用了外扩控制器TSC2007的方法，通过I2C总线方式与S3C2440通信。由于在嵌入式系统I2C总线中，S3C2440是总线上的主机，TSC2007是从机，而I2C系统有2个引脚，分别是串行数据线SDA和串行时钟线SCL。因此，设计中S3C2440的GPE14和GPE15分别作为I2C总线的SCL和SDA线，其触摸屏控制器接口电路如图1所示，图中的SDA

5、和SCL线都是双向的。3触摸屏的驱动在Linux系统中，设备驱动程序是一组相关函数的集合，它包括设备服务子程序和中断处理程序。其中的设备服务子程序包含了所有与设备相关的代码，每个设备服务子程序只处理一种设备或者紧密相关的设备，从设备无关的软件中接受抽象的命令并执行它。当执行一条请求时，具体操作是根据控制器对驱动程序提供的接口，并利用中断机制去调用中断服务子程序配合设备来完成这个请求。设备驱动程序利用结构file_operations与文件系统联系起来，设备的各种操作的入口函数放在结构file_operations中，其中包括open()

6、、release()、read()和write()等接口，从而简化了驱动程序的编写工作。这样，应用程序根本不必考虑操作的是设备还是普通文件，可一律视为文件来处理，具有非常清晰统一的I／O接口。其触摸屏的file_operations结构定义如下：本结构的主要作用是为不同的设备提供一致的接口。如在应用程序中，对不同设备进行读操作都使用read函数，写操作则都使用write函数。因此，编写触摸屏驱动的实际工作并不复杂。3.1驱动工作流程首先初始化触摸屏控制器，然后初始化脉宽调制计时器(PWMTIMER)，可以选择计时器4为时钟，定义10ms

7、中断1次，以提供触摸屏采样时间基准，即10ms触摸屏采样1次。而后映射触摸屏中断向量和定时器中断向量到响应程序，触摸屏中断处理程序是判断触摸屏是否被按下了，若触摸屏被按下，则给全局变量Flag_Trouch赋值为Touch_Down，否则赋值为Touch_Up。若计时器中断处理程序判断Flag_Touch被赋值为Touch_Down，则给全局变量StartSample置位，以控制触摸屏采样。然后系统通过S3C2440_get_xy()获得采样值，对得到的触摸屏的数据进行处理。接下来是对触摸屏的校准，最后是中断的释放和注册模块的卸载。其具

8、体的触摸屏驱动工作流程图如图2所示。3.2设备初始化模块设备初始化模块的主要功能是：初始化设备、向内核注册设备等。具体实现函数如下：初始化模块利用内核提供的request_irq函数，将触摸笔的按下与弹起的