基于三星2410slinus的觸摸屏程序設計

寇俊梟 王魯云

摘 要：linus技術應用廣泛，本文以三星2410s為基礎，設計實現了觸摸屏程序，具有特性，經過驗證，實現了設計功能。

關鍵詞：觸摸屏；程序設計

觸摸屏（touch screen）又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置，當接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。主要應用于公共信息的查詢、領導辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學、房地產預售等。

1 引言

隨著IT產業(yè)的不斷發(fā)展，用戶對網站體驗要求也越來越高，而目前主流網站后端承載系統(tǒng)都是Linux系統(tǒng)，目前Android手機全部基于Linux內核研發(fā)。企業(yè)大數據、云存儲、虛擬化等先進技術都是基于Linux系統(tǒng)。2010年據有關權威部門統(tǒng)計：將來幾年內我國軟件行業(yè)的從業(yè)機會十分龐大，中國每年對軟件人才的需求將達到50萬人左右。而對于Linux專業(yè)人才的就業(yè)前景，更是廣闊；據悉在未來5-10年內Linux專業(yè)人才的需求將達到120萬+！尤其是有經驗的資深的Linux工程師目前非常的缺乏，薪資也是非常誘人，平均月薪都是15-20K，能力強的薪資更高。

Linux操作系統(tǒng)通過系統(tǒng)調用和硬件中斷完成從用戶空間到內核空間的控制轉移。設備驅動模塊的功能就是擴展內核的功能，主要完成兩部分任務：一個是系統(tǒng)調用，另一個是處理中斷。圖2是一個設備驅動模塊動態(tài)掛接、卸載和系統(tǒng)調用的全過程。系統(tǒng)調用部分則是對設備的操作過程，比如open，read，write，ioctl等操作，設備驅動程序所提供的這組入口點由幾個結構向系統(tǒng)進行說明，分別是file_operations數據結構、inode數據結構和file 數據結構。內核內部通過file結構識別設備，通過file_operations數據結構提供文件系統(tǒng)的入口點函數，也就是訪問設備驅動的函數，結構中的每一個成員都對應著一個系統(tǒng)調用。在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中，我們一般僅僅實現其中幾個接口函數：read、write、open、ioctl及release就可以完成應用系統(tǒng)需要的功能。寫驅動程序的任務之一就是完成file_operations中的函數指針。

關鍵代碼：

1 typedef struct

2 {

3 unsigned int penStatus； /* PEN_UP， PEN_DOWN， PEN_SAMPLE */

4 TS_RET buf[MAX_TS_BUF]； /*

緩沖區(qū)，存放點擊信息 */

5 unsigned int head， tail； /*

緩沖區(qū)頭和尾 */

6 wait_queue_head_t wq； /*等待隊列*/

7 spinlock_t lock；//自旋鎖

8 #ifdef USE_ASYNC

9 struct fasync_struct *aq；

10 #endif

11 struct cdev cdev；

12 } TS_DEV；//觸摸屏控制器信息的結構，供上層使用

觸摸屏設備結構體的成員與按鍵設備結構體的成員類似，也包含一個緩沖區(qū)，同時包括自旋鎖、等待隊列和fasync_struct指針，如代碼清單12.12所示。

TS_DEV結構用于記錄觸摸屏">觸摸屏運行的各種狀態(tài)，PenStatus包括PEN_UP、PEN_DOWN和PEN_FLEETING。buf[MAX_TS_BUF]是用來存放數據信息的事件隊列，head、tail分別指向事件隊列的頭和尾。程序中的筆事件隊列是一個環(huán)形結構，當有事件加入時，隊列頭加一，當有事件被取走時，隊列尾加一，當頭尾位置指針一致時讀取筆事件的信息，進程會被安排進入睡眠。wq等待隊列，包含一個鎖變量和一個正在睡眠進程鏈表。當有好幾個進程都在等待某件事時，Linux會把這些進程記錄到這個等待隊列。它的作用是當沒有筆觸事件發(fā)生時，阻塞上層的讀操作，直到有筆觸事件發(fā)生。lock使用自旋鎖，自旋鎖是基于共享變量來工作的，函數可以通過給某個變量設置一個特殊值來獲得鎖。而其他需要鎖的函數則會循環(huán)查詢鎖是否可用。MAX_TS_BUF的值為16，即在沒有被讀取之前，系統(tǒng)緩沖區(qū)中最多可以存放16個筆觸數據信息。

系統(tǒng)實現：ADS7843有多種轉換時序，時序規(guī)定了芯片與設備及CPU間是如何配合工作的。設計中采用16個時鐘周期啟動一次轉換的坐標轉換方式。循環(huán)過程中的每一步都在8個時鐘周期內完成，數據的處理嚴格按照時序進行，坐標的采集與X坐標類似。

2 總結

本文以三星公司內核芯片2410s和4線電阻是觸摸屏為硬件基礎。開發(fā)了觸摸屏掛圖版程序。通過軟件的濾波，通告了系統(tǒng)性能，得到了很好的處理結果，有很強的實用性。軟件使用了c語言實現，可以方便的移植到其他操做系統(tǒng)。

通訊作者

王魯云（1959-），漢族，遼寧省大連市人，本科，大連理工大學城市學院，電子與自動化學院，教授，研究方向：航運雷達系統(tǒng)。