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翩费莫
4 years ago
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1 嵌入式开发之触摸屏驱动开发易老师华清远见全国免费咨询电话 : 深圳中心咨询电话 :

2 Topics... 1.LINUX 驱动干什么用的? 2. 现在企业需要什么底层驱动人才? 6. 触摸屏的分类与应用场合 3. 如何成为嵌入式底层人才? 4.LINUX 驱动和单片机开发有何异同 7. 触摸屏的工作原理和典型硬件接口 8. 嵌入式 linux 的触摸屏接口和移植 5.LINUX 设备驱动的架构分析 9. 电容 / 电阻触摸屏框架实现 10.. 电容屏在 android 的开发与实现

3 1.LINUX 驱动作用 LINUX 组成结构图 1. 管理和操作硬件 2. 为上层应用操作各种硬件提供统一的 " 武器 "( 调用接口 )

4 2. 企业对底层驱动人才的基本需求 1. 熟悉 C 语言, 有良好的代码习惯 2. 熟悉 Linux 设备驱动软件架构 3. 熟悉 XXX 驱动 ( 或有 XXX 驱动开发经验 ) 4. 有 XXXXX 等开发经验者优先考虑 5. 具有强烈的责任心, 良好的沟通能力及团队合作精神 6. 有 X 年以上驱动开发经验

5 3. 如何成为嵌入式底层人才方式 1: 参与企业项目开发方式 2: 集中培训学习 1. 通过集中培训系统掌握 LINUX 驱动框架 2. 通过培训中的实战项目培养动手能力, 并加深对驱动框架原理性理解 3. 积累硬件工作原理和调试经验 4. 平时多总结揣摩提炼

6 4. 单片机开发和 LINUX 驱动开发的异同 LED 硬件连接与控制

7 4. 单片机开发和 LINUX 驱动开发的异同 (cont.) 编程思路 : GPG3(0-3) 3) 控制 LED 亮灭当各位输出高电平时 LED 形成通路, 此时 LED 亮, 反之灭对 GPG3CON 进行操作, 将该 4 位设成输出位对 GPG3DAT 进行移位写值操作, 控制各 LED 亮灭

4. 单片机开发和 LINUX 驱动开发的异同 (cont.) boot.s // 系统引导代码 [ 汇编 ] 略 // 跳转到 C 代码 bl main Led_loop.

$*)0xE03001C4) #define MY_DELAY 0x18000 int main(void) { GPG3CON & = 0xffff; GPG3CON = 0x1111; unsigned int i; for ($ MY_DELAY; i++); GPG3DAT &=~(1<<0); GPG3DAT = (1<<1); for ( i = 0; i < MY_DELAY; i++); GPG3DAT = (1<<2); GPG3DAT

MY_DELAY; i++); GPG3DAT &=~(1<<0); GPG3DAT = (1<<1); for ( i = 0; i < MY_DELAY; i++); GPG3DAT = (1<<2); GPG3DAT

8 4. 单片机开发和 LINUX 驱动开发的异同 (cont.) boot.s // 系统引导代码 [ 汇编 ] 略 // 跳转到 C 代码 bl main Led_loop.c C 点 LED 灯 ( 跑马灯 ) #define GPG3CON (*(volatile unsigned int *)0xE03001C0) #define GPG3DAT (*(volatile unsigned int *)0xE03001C4) #define MY_DELAY 0x18000 int main(void) { GPG3CON & = 0xffff; GPG3CON = 0x1111; unsigned int i; for ( i = 0; i < MY_DELAY*10; i++); GPG3DAT = 0x0; //clear all LEDS while (1) { GPG3DAT =(1<<0); for ( i = 0; i < MY_DELAY; i++); GPG3DAT &=~(1<<0); GPG3DAT = (1<<1); for ( i = 0; i < MY_DELAY; i++); GPG3DAT = (1<<2); GPG3DAT &=~(1<<1); 1) for ( i = 0; i < MY_DELAY; i++); GPG3DAT = (1<<3); GPG3DAT &=~(1<<2); for ( i = 0; i < MY_DELAY; i++); GPG3DAT &=~0x0; //clear all LEDS } return 0; }

$) // 应用层 dev_ fd = open( /dev/leds, eds, ); while(1) { ioctl(dev _ fd,led _ ON,0); // 点灯 sleep(1); // 延迟 ioctl(dev_fd,led_off,0); // 灭灯 sleep(1); // 延迟$ $} close(dev_fd); Linux 点灯注册 LED 字符设备和 LED 操作函数 register_chrdev(major, "led", &led_fops); // 关键结构 static struct file_operations leds_remap_ops = {.$

9 // 驱动 4. 单片机开发和 LINUX 驱动开发的异同 (cont.) // 应用层 dev_ fd = open( /dev/leds, eds, ); while(1) { ioctl(dev _ fd,led _ ON,0); // 点灯 sleep(1); // 延迟 ioctl(dev_fd,led_off,0); // 灭灯 sleep(1); // 延迟 } close(dev_fd); Linux 点灯注册 LED 字符设备和 LED 操作函数 register_chrdev(major, "led", &led_fops); // 关键结构 static struct file_operations leds_remap_ops = {.owner = THIS_MODULE,.open = leds_open, //open.release = leds_release,.ioctl = leds_ioctl, }; /// 点灯实现 static int leds_ioctl(, unsigned int cmd, ) { switch ( cmd ) { case LED_ON: { led_on(); // 具体硬件操作 break; } case LED_OFF: { led_off(); // 具体硬件操作 } // } return 0; } break;

10 4.LINUX 驱动开发入门小结 LINUX 的语录 : 1.linux 驱动为应用操作硬件提供统一的接口 2.LINUX 系统中把任务一分为二, 应用制定策略, 驱动实现机制 -- 选自 StephenYee, farsight Inc. 让我们理解一下 : a. 应用制定策略 --- 要做什么 --- 想法问题驱动实现机制 ---- 能做什么 --- 能力问题 b. 军官与士兵的关系应用 ---- 军官驱动 ---- 士兵

11 5.LINUX 驱动框架分析嵌入式 LINUX 内核组成结构图 LINUX 驱动在内核中的位置和分类 1. 是内核中的一部分 2. 分为三类设备字符设备块设备网络设备

12 5.LINUX 驱动框架分析 (cont) LINUX 设备分类 ---LINUX 三类设备实例字符设备块设备网络设备 Linux 内核中 : 用 C 语言实现的面向对象编程

13 5.LINUX 驱动框架分析 (Cont.) Linux 内核中 : 用 C 语言实现的面向对象编程字符设备的 file_operations struct file_operations { struct module *owner; loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); ssize_t (*read) (struct file *, char user *, size_t, loff_t *); ssize_t (*write) (struct file *, const char user *, size_t, loff_t *); unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long); int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *); int (*open) (struct inode *, struct file *); int (*release) (struct inode *, struct file *); int (*fsync) (struct file *, struct dentry *, int datasync); };

14 5.LINUX 驱动框架分析 (Cont.) Linux 内核中 : 用 C 语言实现的面向对象编程块设备的 block_device_operations struct block_device_operations { int (*open) (struct block_device *, fmode_t); // 打开 int (*release) (struct gendisk *, fmode_t); // 释放 int (*ioctl) (struct block_device *, fmode_t, unsigned, unsigned long);//ioctl 命令控制 int (*media_changed) d) (struct gendisk *); // 介质是否发生改变 int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);// 重新使能磁盘有效 int (*getgeo)(struct block_device *, struct hd_geometry *);// 获取磁盘几何信息 struct module *owner; };

15 5.LINUX 驱动框架分析 (Cont.) Linux 内核中 : 用 C 语言实现的面向对象编程网络设备的 net_device struct net_device { char name[ifnamsiz]; unsigned long mem_end;/* shared mem end */ unsigned long mem_start;/* shared mem start */ unsigned long base_addr;/* device I/O address */ unsigned int irq; /* device IRQ number */ struct net_device_stats stats; const struct net_device_ops *netdev_ops; unsigned char *dev_addr;/* hw address */...// 此处省略 350 行... };

16 6. 触摸屏的分类与应用场合电阻式触摸屏电容式触摸屏

17 6. 触摸屏分类与应用电阻式触摸屏电阻屏原理 : 类似于可变电阻, 当可变电阻两端接一个正电电压 v+, 另一端接地, 当调整电阻值后, 测量调整点与接地端的电压值, 然后根据欧姆定律, 计算出调整点与接地点的电压值

18 6. 触摸屏分类与应用 (Cont.) 电阻触摸屏

19 6. 触摸屏分类与应用 (Cont.) 电容屏分类表面电容式感应电容式自电容式 ( 可实现单点 + 手势 ) 投射电容式互电容式 ( 可实现多点 )

20 6. 触摸屏分类与应用 (Cont.) 表面电容屏电容屏原理 : 表面式电容屏 ((SCT, Surface Capacitive Touch): 当手指触摸在金属层上时, 由于人体电场, 用户触摸屏表面形成以一个耦合电容, 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这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出, 并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比, 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

21 6. 触摸屏分类与应用 (Cont.) 投射式电容屏电容屏原理 : 投射式电容屏 (PCT, Projected Capacitive Touch): 支持多点触摸在玻璃表面用一层或多层 ITO, 制作 X 轴和 Y 轴电极矩阵, 当手指触摸时, 手指和 ITO 表面形成一个耦合电容, 引起电流的微弱变动, 通过扫描 X 轴和 Y 轴电极矩阵, 检测触摸点电容量的变化, 计算出手指所在位置

22 6. 触摸屏分类与应用 (Cont.) --- 总结

23 7. 电容屏工作原理和硬件接口 ---CPU 引脚 FS210 的 CPU 引脚

24 7. 电容屏工作原理和硬件接口 --- 触摸屏芯片 FS210 的 CPU 引脚

25 7. 触摸屏工作原理和硬件接口 (Cont.) 数据格式

26 8. 嵌入式 Linux 中的触摸屏接口和移植

27 --- 触控流程 8. 嵌入式 Linux 中的触摸屏接口

28 -- 层次结构 8. 嵌入式 Linux 中的触摸屏接口移植 (Cont.) 移植关注

29 8. 嵌入式 Linux 中的触摸屏接口移植 (Cont.) 1 input_dev 的初始化 2 事件的上交流程坐标上报电阻屏移植 ABS_MT_POSITION_X ABS_MT_POSITION_Y 上报点结束 static inline void input_mt_sync(struct input_dev *dev) 上报结束 static inline void input_sync(struct input_dev *dev)

30 8. 嵌入式 Linux 中的触摸屏接口移植 (Cont.) 电阻屏移植

31 8. 嵌入式 Linux 中的触摸屏接口移植 (Cont.) 电阻屏移植 (Cont.)

32 8. 嵌入式 Linux 中的触摸屏接口移植 (Cont.)

33 9. 触摸屏框架实现 Cont.) --- 总框架

34 9. 触摸屏框架实现 Cont.) ---input 子系统 2 input 输入子系统框架 : 又图是 input 输入子系统框架, 输入子系统由输入子系统核心层 (Input Core ), 驱动层和事件处理层 (Event Handler) 三部份组成一个输入事件, 如鼠标移动, 键盘按键按下, joystick 的移动等等通过 input driver -> Input core -> Event handler -> userspace 到达用户空间传给应用程序

35 9. 触摸屏框架实现 Cont.) ---I2C 驱动框架

36 9. 屏框架实现 Cont.) --- 触摸屏驱动框架

37 10. 电容屏在 android 中的开发与实现 ---android 输入子系统框架

38 10. 电容屏在 android 中的开发与实现 ---android 输入子系统框架

39 android 开发与实践, 还需部分补充

40 11.LINUX 驱动开发总结 1. 理解 inux 驱动将具体任务一分为二面向对象的设计思想 2. 理解 LINUX 中应用制定策略驱动实现机制的基本原则 3. 具体到具体驱动的时候以关键的数据结构为纲, 深入掌握 1,2 个驱动, 按照通 1,2 个驱动积累的经验划再分门别类进行学习 4. 原理联系实际, 多动手调试 ; 实际回归印证原理

41 嵌入式培训, 就选华清远见!

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