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產業的不斷發展，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都是Linux系統，目前Android手機全部基于Linux內核研發。企業大數據、云存儲、虛擬化等先進技術都是基于Linux系統。2010年據有關權威部門統計：將來幾年內我國軟件行業的從業機會十分龐大，中國每年對軟件人才的需求將達到50萬人左右。而對于Linux專業人才的就業前景，更是廣闊；據悉在未來5-10年內Linux專業人才的需求將達到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操作系統通過系統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：一個是系統調用，另一個是處理中斷。圖2是一個設備驅動模塊動態掛接、卸載和系統調用的全過程。系統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調用。在嵌入式系統的開發中，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，存放點擊信息 */

5 unsigned int head， tail； /*

緩沖區頭和尾 */

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，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，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生時，阻塞上層的讀操作，直到有筆觸事件發生。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，系統緩沖區中最多可以存放16個筆觸數據信息。

系統實現：ADS7843有多種轉換時序，時序規定了芯片與設備及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。開發了觸摸屏掛圖版程序。通過軟件的濾波，通告了系統性能，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。

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。