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嵌入式系统中的电容触摸屏驱动开发0引言在当今高端智能手机中，多点触摸已经成为标配，实现多点触摸屏功能的正是由电容式触摸屏，而电阻式触摸屏智能实现单点触摸功能。
高端M1D平板电脑以及其他多媒体嵌人式设备中，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内核的高端ARM嵌入式多媒体处理器，Linunx是一个功能强大的嵌入式操作系统.它可以移植在各种不同体系结构的处理器上。
本文以Linux2. b.31内核和M JCS1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。
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.最外层是一薄层矽土玻瑞保护层，夹层ITo 涂层作为工作面，四个角上弓{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韧合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流二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接触几乎没有磨损，使用寿命长。
2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AT-mega168芯片，ATmega168是电容式触摸屏控制芯片。
通过I^2C接口和MX51处理器相连，硬件连接示意图如图1所示。
I^C接口只需要SCL时钟和SDA数据两根信号线，另外，当有手指点击电容触摸屏时，ATmega168采样到坐标值后，会产生一个中断信号(ATTb)通知MX51,AT'I、连到MX51的一个GPIO中断管脚上。
摘要随着多媒体信息的与日俱增，传统的人机交互的速度已经不能满足需求，传统的人机交流是通过键盘或鼠标来实现的。
信息交换的速度比较慢，而且要求操作者具有一定的专业知识。
这将使信息交流的目的大打折扣。
触摸屏因方便灵活、节省空间、直观等特点，作为嵌入式系统的输入设备，已取代键盘，越来越受到各种终端产品商的重视。
基于Linux 的嵌入式系统目前获得到了广泛应用，在嵌入式Linux 核心层的开发中，设备驱动分为字符设备、块设备和网络接口设备，触摸屏驱动属于字符设备，但它也可以被纳入input 输入子系统的框架下。
通过毕业设计的驱动程序开发，也希望能对国家在这方面的发展做出自己的一点贡献。
本论文介绍了触摸屏的分类和原理，接着概要介绍嵌入式系统的相关原理理论，然后详细介绍了整个系统的开发环境，最后对整个触摸屏驱动系统进行了分析，讨论了系统具体实现。
关键词：Linux 操作系统；触摸屏；程序开发；交叉编译目录第一部分绪论 ........................................................................................................................... - 2 -1.1设计目的 (1)1.2设计意义 (2)1.3设计内容 (2)1.4主要任务 (2)第二部分正文 ........................................................................................................................... - 3 -2.1触摸屏工作原理（触摸屏接口工作模式） (3)2.2、设计总体方案 (4)2.3、设计所需工具 (7)2.4、平台构建过程 (7)2.4.1、硬件平台搭建.......................................................................................................... - 7 -2.4.2根文件系统的制作..................................................................................................... - 9 -（1）根文件系统................................................................................................................ - 9 - 第三章程序 ............................................................................................................................. - 14 -3.1.程序流程图： (14)3.2.分析驱动 (14)3.2.1、触摸屏设备驱动中数据结构................................................................................ - 14 -3.2.2、触摸屏驱动模块加载和卸载函数........................................................................ - 16 -3.2.3、触摸屏设备驱动的读函数.................................................................................... - 18 -3.2.4、触摸屏设备驱动的轮询与异步通知.................................................................... - 18 -3.2.5、实验结果显示：.................................................................................................... - 20 - 第四部分心得 ......................................................................................................................... - 20 - 4.1课程设计心得体会： (20)第五部分参考文献 ................................................................................................................. - 21 - 5.1【参考文献】.. (21)第一部分绪论1.1 设计目的1.基于Linux操作系统，以及Emest III实验箱，利用触摸屏返回触点坐标值及动作信息。
触摸屏控制器驱动程序设计在便携式的电子类产品中 ,触摸屏由于其便、灵活、占用空间少等优点 ,已经逐渐取代键盘成为嵌入式计算机系统常选用的人机交互输入设备。
触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制器、微控制器及其相应的驱动程序构成。
本文从触摸屏控制器的驱动程序设计着手 ,介绍触摸屏控制器 ADS7843 的内部结构及工作原理和在嵌入式 Linux 操作系统中基于PXA255微处理器的ADS784羽驱动程序设计。
1触摸屏控制器ADS7843的介绍1.1ADS7843的内部结构ADS7843内驻一个多路低导通电阻模拟开关组成的供电-测量电路网络、12bit逐次逼近A/D转换器和异步串行数据输入输出，ADS7843艮据微控制器发来的不同测量命令导通相应的模拟开关 ,以便向触摸屏电极对提供电压 ,并把相应电极上的触点坐标位置所对应的电压模拟量引入A/D转换器，图1为ADS7843内部结构图。
X+、Y+ X-、丫为触摸屏电极模拟电压输入；CS为ADS7843的片选输入信号，低电平有效；DCLK接外部时钟输入 ,为芯片进行 A/D 转换和异步串行数据输入 /输出提供时钟;DIN串行数据输入端，当CS低电平时，输入数据在时钟的上升沿将串行数据锁存；DOUT串行数据输出端，在时钟下降沿数据由此移位输出，当 CS 为高电平时，DOUT呈高阻态。
BUSY为系统忙标志端，当CS为低电平, 且BUSY为高电平时，表示ADS7843正在进行数据转换;VREF参考电压输入端，电压值在+1V到+VCC之间变化；PENIRC为笔触中断，低电平有效;IN3、IN4为辅助ADC转换输入通道；+VCC为电源输入。
图1ADS7843内部结构1.2ADS7843的转换时序ADS7843完成一次数据转换需要与微控制器进行3次通信，第一次微处理器通过异步数据传送向 ADS843 发送控制字 ,其中包括起始位、通道选择、 8/12 位模式、差分 /单端选择和掉电模式选择 ,其后的两次数据传送则是微控制器从 ADS7843 取出 16bitA/D 转换结果数据（最后四位自动补零）,每次通信需要 8 个时钟周期 ,完成一次数据转换共需 24 个时钟周期周2为ADS7843转换时序。
WinCE 触摸屏驱动程序的研究与开发摘要本文首先阐述了Windows 的体系结构及中断处理、驱动程序模型，在介绍触摸屏工作原理的基础上，以基于S3C2410触摸屏驱动程序为例，系统讲述了如何使用分层的驱动程序模型来实现Windows CE的驱动程序设计。
本文介绍了触摸屏驱动程序开发的软硬件细节，介绍的方法可移植性强，可方便的移植到其它的硬件设备中。
关键词Windows ; 驱动程序; 触摸屏; S3C24100 引言Windows 是一个抢先式多任务并具有强大通信能力的Windows 32位嵌入式操作系统，是微软专门为信息设备、移动应用、消费类电子产品、嵌入式应用等非PC领域而从头设计的战略性操作系统产品。
可以看出 Windows CE并不是Windows桌面操作系统的一部分或缩减版本。
CE系统与其它操作系统一样，也提供了设备驱动程序，以驱动内部或者外围硬件设备。
驱动程序将操作系统和设备链接起来，使得操作系统能够识别设备，并为应用程序提供相应的服务[1]。
要想真正了解驱动程序必须结合一些驱动程序的实际开发，本文以基于ARM9核心硬件平台的触摸屏驱动程序为例，讲解如何在不同的硬件设备上实现Windows CE的驱动开发。
1 Windows CE的体系结构Windows CE是由许多离散模块组成的，每一模块都提供特定的功能。
这些模块中的一部分被划分成组件。
组件使Windows CE变得非常紧凑，只占不到200KB 的RAM，因此只占用了运行设备所需的最小的ROM、RAM以及其它的硬件资源。
图1 Windows CE的体系结构Windows CE包含提供操作系统最关键功能的4个模块：内核模块；对象存储模块；图形、窗口和事件子系统（GWES）模块以及通信模块。
Windows CE还包含一些附加的可选择模块，这些模块可支持的任务有管理流设备驱动程序、支持COM等。
内核是OS的核心，通过Core Dll模块表示。
触摸屏设计方案1. 引言触摸屏作为一种用户界面交互方式，已经在电子设备领域中得到广泛应用。
它可以取代物理按键，提供更直观、便捷的操控方式。
本文将介绍一个触摸屏设计方案，包括设计目标、硬件选型、软件开发以及测试计划。
2. 设计目标在设计触摸屏前，首先需要明确设计目标。
以下是本设计方案的目标：•实现高精度触摸控制：触摸屏应该有足够的分辨率和灵敏度，以实现精准的触摸控制。
•支持多点触控：触摸屏应该支持多点触控，以实现更复杂的手势操作。
•高可靠性和稳定性：触摸屏应该具备高可靠性和稳定性，能够在长时间使用中保持正常工作。
•低功耗：触摸屏应该尽可能降低功耗，延长电池续航时间。
•符合人体工程学设计：触摸屏的外形和尺寸应该符合人体工程学的要求，使操作更舒适。
3. 硬件选型选择适合的硬件是设计触摸屏的重要一步。
下面是本设计方案的硬件选型：3.1 触摸屏芯片触摸屏芯片是触摸屏的核心组件，负责将触摸信号转换为数字信号输出。
在选型触摸屏芯片时，需要考虑以下因素：•分辨率：选择具备高分辨率的触摸屏芯片，以获得更准确的触摸控制。
•灵敏度：选择灵敏度高的触摸屏芯片，以提高触摸的响应速度。
•接口类型：触摸屏芯片应支持常用接口类型，比如I2C或SPI，在连接主控芯片时更加方便。
•抗干扰能力：触摸屏芯片应具备较好的抗干扰能力，以减少外部干扰对触摸控制的影响。
3.2 显示屏触摸屏一般与显示屏结合使用，形成一个完整的显示控制系统。
在选型显示屏时，需要考虑以下因素：•分辨率：选择与触摸屏芯片匹配的显示屏，以保证触摸和显示的一致性。
•尺寸和比例：根据应用场景和终端设备的尺寸要求选择合适的显示屏尺寸和比例。
•显示技术：根据应用需求选择合适的显示技术，比如LCD、OLED等。
3.3 控制器控制器是触摸屏与主控芯片之间的桥梁，负责将触摸信号传输给主控芯片，并接收主控芯片发送的指令。
在选型控制器时，需要考虑以下因素：•接口类型：选择与主控芯片兼容的控制器，以确保信号传输的稳定性。
触屏电气方案概述触屏技术是一种现代化的人机交互方式，它通过在显示屏上设置敏感的电容或电阻层，使用户可以通过手指或其他触摸工具与设备进行互动。
触屏电气方案是实现触屏功能所需的硬件和软件组合。
本文将介绍触屏电气方案的基本原理、设计要点以及常见的电气方案的类型。
基本原理触屏电气方案的基本原理是利用电容或电阻感应来检测用户的触摸动作。
电容感应触屏使用了电容和感应线圈的原理。
当用户的手指接触到电容层时，会形成一个与手指大小和位置相对应的电容。
感应线圈通过检测电容的变化来确定用户的触摸位置。
电阻感应触屏则使用了电阻层和感应线的原理。
电阻层由两层透明的电阻膜组成，当用户的手指接触到电阻层时，会改变电阻层的电阻值。
感应线通过检测电阻层的电阻值变化来确定用户的触摸位置。
设计要点设计触屏电气方案时需要考虑以下几个要点：1.灵敏度：触屏的灵敏度是用户体验的关键因素。
设计时需要选择适当的触摸面板和感应线圈，以确保触摸动作能够被准确地检测并响应。
2.可靠性：触屏电气方案要能够在长时间使用中保持稳定的性能。
设计时需要考虑材料的耐久性、防护措施以及合理的线路布局，以避免出现故障或干扰。
3.准确性：触屏的准确性也是重要的设计考虑因素。
设计时需要确保触摸位置的检测精度达到较高的水平，以提供良好的用户体验。
4.多点触控：现代触屏设备通常支持多点触控功能，设计时需要考虑如何实现多点触摸，并确保每个触摸点都能够被准确地检测和响应。
常见的电气方案类型根据触屏的工作原理和电触摸控制器的选择，常见的触屏电气方案类型主要包括以下几种：1.电容式触摸屏电气方案：电容式触摸屏通常采用基于电容感应原理的电容性触摸屏控制器。
这种方案具有较高的灵敏度和准确性，支持多点触控，并且在触摸时有较低的透明度损失。
2.电阻式触摸屏电气方案：电阻式触摸屏通常采用基于电阻感应原理的电阻性触摸屏控制器。
这种方案相对于电容式触摸屏具有较低的成本，但灵敏度和准确性稍逊于电容式触摸屏。
电子技术课程设计任务书设计题目：台灯触摸开关电路设计与制作学院：机电学院系别：机械系专业：机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:起迄日期:2011年07月5日~2011年07月9日指导教师:电子技术课程设计任务书：课程论文(设计)指导教师评阅表毕业论文（设计）题目台灯触摸开关电路设计与制作学生姓名翁正洋学院机电学院专业机械设计制造及其自动化班级 B0902 学号 0612090227一、设计目的 (4)1.1 了解555时基电路的功能 (4)1.2 了解集成电路NE555作为R-S触发器的使用方法 (4)1.3 了解继电器在电路中的作用 (4)二、设计任务 (5)2.1 利用触摸方式控制电路的导通与闭合，实现电灯的亮与灭 (5)2.2 利用继电器控制负载工作 (5)三、设计要求 (5)3.1 利用与非门来实现电路的功能 (5)3.2 选择合适的电阻、电容三极管的器件 (5)3.3 完成全电路理论设计、制作、调试，并画出电路原理图 (5)3.4 撰写设计报告（包括调试总结报告） (5)3.5 上交制作产品一件 (5)四、总体方案的设计与选择 (5)4.1 芯片选择 (5)4.2 电路原理 (5)五、单元电路的设计 (6)5.1 555集成电路 (6)5.1.1 555集成电路概述 (6)5.1.2 555集成电路管脚 (7)5.1.3 555集成电路触发器功能 (8)5.2 继电器 (8)5.2.1 继电器概述 (8)5.2.2 继电器工作原理 (9)5.3 电容的概述 (9)六、总体电路图 (11)七、确定元器件及元件参数 (11)八、电路组装\调试过程中遇到的问题及解决办法 (12)九、分析与心得 (12)十、参考文献 (13)一、设计目的1.1 了解555时基电路的功能；1.2 了解集成电路NE555作为R-S触发器的使用方法；1.3 了解继电器在电路中的作用。
二、设计任务设计一个触摸开关：2.1 利用触摸方式控制电路的导通与闭合，实现电灯的亮与灭；2.2 利用继电器控制负载工作。
触屏电气方案图纸介绍触屏电气方案图纸是用于制作触摸屏设备的电路设计方案图纸，它描述了触摸屏设备的电气连接方式、电路元件布局以及信号传输路径。
电气方案图纸是触摸屏设备设计的重要参考依据，它不仅能够指导电路的实现，还能确保电路的可靠性和稳定性。
触屏设备的基本原理触摸屏设备可以实现通过对屏幕进行触摸操作来进行交互的功能。
其基本原理是利用电容效应或者电阻效应来感应用户触摸位置，然后将触摸信号转化为数字信号或者模拟信号，提供给处理器进行处理。
电容式触摸屏采用了一块透明的导电材料作为触摸板，涂覆在显示屏上。
当用户触摸屏幕时，会改变电容传感器的电容值，通过对电容值的变化进行检测，可以计算出用户触摸的位置。
电阻式触摸屏则使用了两层透明薄膜之间的电阻进行工作，当用户触摸屏幕时，可以感知到触摸点的位置。
触屏电气方案图纸的重要组成部分触屏电气方案图纸包含了多个重要的组成部分，下面将逐一介绍。
电路连接方式电路连接方式描述了触摸屏设备各个电路之间的连接关系，包括电源连接、触摸传感器连接、控制电路连接等。
在电路连接方式中需要标明各个连接点的位置，以及连接点之间的线路走向。
这有助于电路设计人员进行布线和焊接操作。
电路元件布局电路元件布局描述了触摸屏设备中各个电路元件的位置和摆放方式。
电路元件包括电容传感器、电阻传感器、电路芯片等。
在电路元件布局中，需要考虑到元件之间的距离和相互之间的影响。
合理的布局可以有效降低电路中的干扰，提高信号传输的质量。
信号传输路径信号传输路径描述了触摸屏设备中信号的传输路径。
信号传输路径包括了输入信号的接收、处理、以及输出的整个过程。
在信号传输路径中，需要标明各个信号线的位置和走向，以及信号线与电路元件的连接方式。
这有助于电路设计人员进行信号传输的优化和排查故障。
触屏电气方案图纸的设计要点在设计触屏电气方案图纸时，有一些重要的要点需要注意。
确保电路连接的可靠性在电路连接方式的设计中，需要确保电路连接的可靠性。
触摸屏驱动程序设计一、需求说明1.巩固和强化学生的嵌入式系统的基本概念和开发流程，掌握基本知识和基本技能。
2.掌握硬件开发平台、开发资源和软件开发环境，尤其是裸机嵌入式系统开发方法。
掌握汇编和C语言混合编程技巧，熟悉系统启动引导过程，能够成功移植嵌入式系统引导程序。
培养和训练学生综合利用所学基本知识和基本技能进行小型裸机程序开发的技能。
3.明确思路和任务，查询相关书籍、资料，重点分析S3C2440的触摸屏接口工作原理和相关寄存器。
编写触摸屏初始化函数，确定XY位置转换模式。
编写触摸屏中断初始化函数，中断服务函数。
编写屏幕校准函数。
确定坐标计算公式。
编写触点数据采集函数。
编写主函数，进入调试。
实现触摸屏坐标点x、y的正确读取。
二、功能描述通过对AD转换器的配置——触摸屏自动测试x/y位置模式，选择进入到触摸屏驱动函数。
在进行触摸屏测试时，先进入函数内判断是否启动A/D 转换，如果不是的话就跳出此函数，如果是的话进行下面的判断，看A/D 转换是否结束，如果是，跳出函数，如果不是运行程序，并输出x、y的值。
再回到触摸屏驱动函数，测试结束，清屏。
三、系统设计及实现一．系统设计1. 对触摸屏相关寄存器进行初始化，确定XY位置转换模式；2. 对中断初始化，设计中断服务函数；3. 通过校正函数和坐标计算公式，得出坐标。
二．流程图对ADC相关寄存器，中断进行设置中断服务函数在主函数中直接调用Test_Touchpanel函数最终测试结果，每碰触一下触摸屏，就在终端中显示一对XP,YP值四、实训心得两周时间转瞬即逝，在这两周里，我们潜心研究，以MINI2440开发板为实验硬件平台，采用ADS集成开发环境，是我们在课程内容基础上，加强对嵌入式系统的理解和裸机应用的设计。
在此过程中，需要我们分析嵌入式CPU引导程序的功能和引导过程，学会裸机驱动程序的开发以及简单应用程序的设计。
从而深化我们的专业基本技能，加强我们的动手能力。
