微机原理实验1.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流微机原理实验1【精品文档】第 2 页成绩：课程设计大作业课程名称：嵌入式Linux程序设计案例与实验教程设计题目：触摸屏驱动程序姓 名：刘骐郡、闫佳瑞专 业：计算机科学与技术班 级：计算机13-9学 号：1304010910、1304010922计算机科学与技术学院实验教学中心2016年 11 月 24 日设计项目： 触摸屏驱动程序 一、 功能描述 以一个简单字符设备驱动程序为原型，剖析其基本结构。进行部分改写之后并编译实现其 相应功能。了解在 UP-NETARM2410-S 平台上实现触摸屏 Linux 驱动程序的基本原理。了解 Linux 驱动开发的

2、基本过程。二、触摸屏的工作原理 1硬件设计 SPI接口是Motorola推出的一种同步串行接口，采用全双工、四线通信系统，S3C2410X是三星推出的自带触摸屏触摸屏接口的ARM920T内核芯片，ADS7843为Burr-Brown生产的一款性能优异的触摸屏触摸屏控制器。ADS7843与S3C2410的硬件连接如图1所示，鉴于ADS7843差分工作模式的优点，在硬件电路中将其配置为差分模式。图1触摸屏输入系统示意图2嵌入式Linux系统下的驱动程序 设备驱动程序是Linux内核的重要组成部分，控制了操作系统和硬件设备之间的交互。Linux的设备管理是和文件系统紧密结合的，各种设备都以文件的形式

3、存放在/dev目录下，成为设备文件。应用程序可以打开、关闭、读写这些设备文件，对设备的操作就像操作普通的数据文件一样简便。为开发便利、提高效率，本设计采用可安装模块方式开发调试触摸屏驱动程序。设备驱动在加载时首先需要调用入口函数init_module()，该函数完成设备驱动的初始化工作。其中最重要的工作就是向内核注册该设备，对于字符设备调用register_chrdev()完成注册，对于块设备需要调用register_blkdev()完成注册。但是，应用程序却还不能“看见”它，因而还不能通过系统调用它。要使应用程序能“看见”这个模块或者它所驱动的设备，就要在文件系统中为其创建一个代表它的节点。

4、通过系统调用mknod()创建代表此项设备的文件节点设备入口点，就可使一项设备在系统中可见，成为应用程序可以访问的设备。另外，设备驱动在卸载时需要回收相应的资源，令设备的相应寄存器值复位并从系统中注销该设备。三、 内容和步骤 1.程序分析 剖析 UP-NETARM2410-S 平台上运行的触摸屏驱动程序（s3c2410-ts.c），该程序在 /arm2410s/kernel-2410s/drivers/char/s3c2410-ts.c，具体代码如下：#include #ifdef CONFIG_PM #include #endif /* debug macros */ #undef DEBU

5、G #ifdef DEBUG #define DPRINTK( x. ) printk(s3c2410-ts: #x) /*由于驱动主要是内核空间运行的，所以无法使用用户空间的相关库函数，这里不能用标准 C 库中的 ptintf 来打印调试信息，只能用内核支持的 printk 函数。*/ #else #define DPRINTK( x. ) #endif #define PEN_UP0/定义抬笔，即触摸屏不被压下。#define PEN_DOWN1/定义下笔，即触摸屏被压下。#define PEN_FLEETING2/定义拖动。#define MAX_TS_BUF16/定义缓冲区大小位 16

6、 字节。#define DEVICE_NAME s3c2410-ts/定义了设备名以后我们就根据它来寻找该设备。#define TSRAW_MINOR1/次设备号为 1。typedef struct unsigned int penStatus;/*触摸屏状态： PEN_UP, PEN_DOWN, PEN_SAMPLE */TS_RET bufMAX_TS_BUF;/* protect against overrun */unsigned int head, tail; /* head and tail for queued events */ wait_queue_head_t wq; /*

7、等待队列，它定义在中，包含一个锁变量和一个正在睡眠进程链表。当有好几个进程 都在等待某件事时，Linux 会把这些进程记录到这个等待队列。*/ spinlock_t lock; 使用自旋锁。自旋锁是基于共享变量来工作的，函数可以通过给某个变量设置一个特殊值来获得锁。 而其它需要锁的函数则会循环查询锁是否可用。 #ifdef USE_ASYNC struct fasync_struct *aq; #endif #ifdef CONFIG_PM struct pm_dev *pm_dev; #endif TS_DEV;/该结构用于记录设备运行的各种状态static TS_DEV tsdev#def

8、ine BUF_HEAD(tsdev.buftsdev.head)/定义缓冲区头。#define BUF_TAIL(tsdev.buftsdev.tail)/定义缓冲区尾。#define INCBUF(x,mod)(+(x) & (mod) - 1)/* 这个宏定义使得队列操作中指针始终能指到当前队列的头或尾。当队列满了后指重新回到初位 置。比如我们有一个容量为 8 的队列，当 head 为 0 时运算结果为 1，head 为 1 时运算结果为 2，当 head 为 7 时运算结果为 0。有兴趣的读者自己可以取不同的数运算一次。它在以后的两行代码中用到： tedev.head=INCBUF(t

9、sdev.head,MAX_TS_BUF); 和 tedev.tail=INCBUF(tsdev.tail,MAX_TS_BUF); */static int tsMajor = 0;static void (*tsEvent)(void);#define HOOK_FOR_DRAG #ifdef HOOK_FOR_DRAG #define TS_TIMER_DELAY/设置主设备号为 0，这样我们将进行动态分配主设备号/设置拖动宏。(HZ/100) /* 10 ms */ static struct timer_list ts_timer;/如果使用拖动则要启用系统定时器。#endif #d

10、efine wait_down_int() ADCTSC = DOWN_INT | XP_PULL_UP_EN | XP_AIN | XM_HIZ | YP_AIN | YM_GND | XP_PST(WAIT_INT_MODE); #define wait_up_int() ADCTSC = UP_INT | XP_PULL_UP_EN | XP_AIN | XM_HIZ | YP_AIN | YM_GND | XP_PST(WAIT_INT_MODE); #define mode_x_axis() ADCTSC = XP_EXTVLT | XM_GND | YP_AIN | YM_HIZ

11、| XP_PULL_UP_DIS | XP_PST(X_AXIS_MODE); #define mode_x_axis_n() ADCTSC = XP_EXTVLT | XM_GND | YP_AIN | YM_HIZ | XP_PULL_UP_DIS | XP_PST(NOP_MODE); #define mode_y_axis() ADCTSC = XP_AIN | XM_HIZ | YP_EXTVLT | YM_GND | XP_PULL_UP_DIS | XP_PST(Y_AXIS_MODE); #define start_adc_x() ADCCON = PRESCALE_EN |

12、PRSCVL(49) | 2.步骤 (1).改写该驱动程序，在其基础上实现一些你想要的简单功能。由于驱动程序的复杂性，不容易上手且又容易出问题，所以建议你先只对其中的调试信息做一些改动，在运行该驱动程序时看看其在屏幕上的打印信息。在你对整个过程及相关硬件有较多的一些了解之后再动手做一些功能上的调整。 (2).结合 ARM-Linux 的移植实验中的相关内容，把改动的驱动程序编译进内核，并下载内核验证结果。你只要把该驱动在必要地方修改后（注意修改前的代码一定要做备份）保存代码，回到内核目录，make bzImage 编译内核，然后下载编译好的内核。3. 数据四、 成员及分工成员：刘骐郡、闫佳瑞分工：本人负责触摸屏驱动程序的核心部分还有软硬件描述，其他一些部分及大作业整理由小组另一位同学闫佳瑞负责；五、总结 基本达到实验的要求，了解触摸屏基本概念与原理，以及通过编程实现对触摸屏的控制，以及知道如何验证实验结果是否属于预期目标，并了解实验原理，为今后嵌入式的学习打下一定的学习基础。