本驅動實現了FreescaleImx515平臺下的AK4182A 觸摸屏採樣功能。通過在WINDOWS CE平臺上按照WINDOWS CE TOUCH DDSI 接口標準完成了所有的12 bit精度的數據採樣功能。
該驅動實現了一個標準的WINDOWS CE 觸摸屏驅動，使用中斷(Interrupt）實現PEN DOWN 檢測，通過定時器(Timer）中斷採集Pen Move數據，並同時判斷是否PEN UP狀態。在此過程中，會通過點過濾算法和壓力檢測算法去除雜點和平滑，最後有效的原始位置數據會發給WINDOWS CE 高層接口進行屏幕校正處理。
該驅動完成了如下硬件條件下的採樣：
l PEN DOWN中斷支持
l IMX515 SPI接口
l 12BIT採樣
l 屏幕分辨率1024*768
l 四線電阻式觸摸屏
l 壓力檢測支持
1、Windows CE 6觸摸屏驅動模型
1.1 整體模型
觸摸屏驅動讀取用戶觸摸數據，並將其轉換爲內部格式發送給windowsce系統的GWES。驅動要負責把採樣的原始輸入數據（uncalibrated raw coordinates）轉換爲校正後的輸入數據（calibrated coordinates）。
用戶點觸觸摸屏幕，會產生PEN DOWN 中斷。該中斷激活觸摸屏驅動的自動採樣例程，該例程可以定時採樣數據和用戶PENUP事件，並將最後校正好的數據發送給GWES，從而讓GWES能夠獲取用戶位置並顯示出來。
模型邏輯圖示如下。
驅動模型分爲MDD層和PDD層。
MDD層負責和GWES接口，並完成校正算法和屏幕校正等相關工作。
PDD層負責具體的PEN DOWN、PEN UP中斷響應、數據採樣、壓力感應和算法平滑等相關工作。1.2 模型數據接口定義
n 數據有效性說明
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enum enumTouchPanelSampleFlags { TouchSampleValidFlag = 0x01, （該採樣點有效） TouchSampleDownFlag = 0x02, （PEN 狀態，與採樣點狀態“或”上後通知高層） TouchSampleIsCalibratedFlag = 0x04, TouchSamplePreviousDownFlag = 0x08, TouchSampleIgnore = 0x10,（無效點狀態） TouchSampleMouse = 0x40000000 }; |
n Touch驅動的MDD層接口
Thefollowing table shows the touch screen driver functions.
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Programming element |
Description |
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This function provides information on the accuracy of the touch screen calibration. |
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This function starts the touch screen calibration sequence. |
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This function converts noncalibrated points to calibrated points. |
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This function disables the touch screen. |
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This function enables and re-enables the touch screen. |
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This function returns information about the capabilities of the touch screen. |
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This function provides an opportunity for touch drivers to move the cursor at initialization time. |
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This function handles power-state change notifications. |
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This function aborts the currently active call to the TouchPanelCalibrateAPoint function. |
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This function initiates the process of getting a calibration point. |
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This function initializes calibration information in a global parameter vCalcParam, which you can use to convert noncalibrated points to calibrated points by the TouchPanelCalibrateAPoint function. |
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This function sets mode information for a touch screen device. |
n Touch 驅動的PDD層接口
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Programming element |
Description |
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This function executes when the MDD's DLL entry point receives a DLL_PROCESS_ATTACH message. |
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This function executes when the MDD's DLL entry point receives a DLL_PROCESS_DETACH message. |
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This function disables the touch screen device. |
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This function applies power to the touch screen device and initializes it for operation. |
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This function queries capabilities of the touch screen device. |
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This function returns the most recently acquired point and its associated tip state information. |
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This function indicates to the driver that the system is entering or leaving the suspend state. |
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This function sets information about the touch screen device. |
n 數據精度要求
值得注意的是Windows CE 要求傳遞的校驗後的座標信息是最靠近像素點的四分之一像素。
1.3 平滑算法
WINDOWS CE不限制採樣點怎麼做平滑，由各個OEM廠商去實現。
具體算法可以有：
1)三點平均
2)三點比較，取最近的做平均
。。。。。。
1.4 校正算法
WINDOWS CE實現了最重要的校正算法，該校正算法可以實現屏幕旋轉、不同尺寸的非線性處理工作。
具體可以參看如下目錄：
iMX51-EVK\SRC\DRIVERS\Touchp\Mdd\Calibrate
2、AK4182A 基本原理
AK4182A芯片是一款四線電阻屏觸摸控制器，它最高支持125khz的採樣率,輸出的數據寬度是12bit.
AK4182A芯片可以感知PEN DOWN事件，並且產生一箇中斷信號給CPU。CPU通過命令啓動AK4182A採樣，它會在啓動後的第4個時鐘後開始串行輸出12位的採樣數據。
3 數據採集
X軸或者Y軸每次從AK4182A採樣的時候，都會直接連續採樣3次，以保證每個軸的數據變化不會太劇烈。
同時在X軸採樣的時候，先計算Z軸（壓力數據）是否符合要求，不符合則將點丟棄。經驗證明，壓力值在不大於1500爲宜。
總體上在採集3個X軸，3個Y軸數據後，送入平滑算法。根據X軸的Delta和Y軸Delta範圍決定該數據是否符合要求，符合則被當做好點，否則被當做壞點。
上述原則也決定了如果我們要根據硬件的實際情況調試，則需要細緻調節：
EADC_GetADCSample 中的dwPressure 數值
TSP_EvaluateSample()算法中的 DELTA_Y_COORD_VARIANCE/
DELTA_X_COORD_VARIANCE
4 SPI 接口的細節
由於AK4182A的數據只有12位，並且不是標準的SPI接口。要求我們使用IMX51 SPI時注意：
1)可以設定SPI 的數據寬度是24位或者32位，24位比較節省時間,32位有些浪費。
2)要求CPU側發送完8個BIT後，必須不再發送數據
3)CPU側的數據接收，從CPU發送第1個BIT開始，就同步接收中，所以要對接收的數據做移位處理。
4)設定SPI的時鐘不是越高越好，由於本次屏幕分辨率較高，觸摸屏很大，15英寸，這要求一次採樣的時間不能太快，否則會導致數據精度不高。經過實際測量，在1.5ms - 2ms較爲妥當。可以通過設定SPI 的時鐘來控制DCLK（即採樣速度）