触摸屏驱动程序的设计和实现——海泰克

嵌入式设备接触屏按其技术原理可分为五类：矢量压力传感式、电阻式、电容式、红外线式和表面声波式。其中电阻式接触屏在嵌入式体系中用的较多，电阻式接触屏可分为四线、五线、七线等几种。一般来说，WinCE接触屏驱动的规划和完结有以下几个进程：

　　（1）装备和初始化接触屏

　　接触屏驱动在初始化进程会调用TouchPanelEnable函数，该函数调用的DDSI函数为DdsiTouchPanelEnable和DdsiTouchPanelDisable。这两个DDSI接口函数是驱动完结的关键所在，别离用于翻开和封闭接触屏硬件。但是为了降低功耗，这两个函数其实能够不真实操作硬件，而仅仅完结软件上的操控。

　　一起，在初始化时还需求进行这几个装备和初始化：一是创建事情hTouchPanelEvent和hCalibrationSampleAvailable，前者是在正常状况下当有接触笔按下或者按下后需求定时收集数据时被触发；而后者是在校准状况下当有校准数据输入时被触发。二是检查初始化所需的中止gIntrTouch（接触屏中止）和gIntrTouchChanged（定时器中止），并将这两个中止关联到事情hTouchPanelEvent。三是创建一个ISR线程TouchPanelpISR，用于等候和处理接触屏事情hTouchPanelEvent，它也是整个驱动程序中唯一的事情源。

　　（2）校准接触屏基准参数

　　完结前面繁琐的作业后，驱动程序的各种功能就都现已准备就绪了，现在就能够实际操作接触屏幕了。但一般来说，电阻式接触屏需求校准，也便是说在驱动发动进程中MDD层要调用相应的DDSI函数来读取注册表中的校对数据校对接触屏。抱负情况下，校准程序只需在嵌入式设备初度加电测验进程中运转一次就能够了，参考值会被存储在非易失性存储器中，避免让用户在今后的加电发动期间再做校准。不过，高质量的接触屏驱动程序是应该要向用户供给一种进入校准例程的途径，从而在由于温度漂移或其它要素造成校准不准确时进行重新校准。

　　在抱负情况下，校对接触屏基准只需两组原始数据，即在屏幕对角读取的最小和最大值。但在实际使用中，由于许多电阻式接触屏存在明显的非线性，假如只在最小和最大值之间简单的插入方位数值会导致驱动程序十分的不精确。因而，在WinCE中需求获取多个校准点，常用的校准点数量为5个。

　　办法是：①首先驱动程序在函数DdsiTouchPanelGetDeviceCaps 中设置校准点的个数；②是体系在TouchDriverCalibrationPointGet中获取每个校准点的屏幕坐标；③是在屏幕界面的校准点坐标处显示一个方位符号，用户需求精确地在方位符号按下接触屏；④驱动程序经过TouchPanelReadCalibrationPoint函数读取相应的接触屏坐标值；⑤然后再开始下一个校准点，直到循环设定的次数后将收集到的接触屏坐标值和校准点屏幕坐标送到TouchPanelSetCalibration函数中进行处理，该函数将发生校准基准参数。校准完结之后，接触屏便能够开始正常的操作了。

　　（3）判别屏幕是否被接触

　　一旦完结了接触屏硬件设置、初始化和基准参数校准后，接下来就需求用一种牢靠的办法来判别屏幕是否被接触了。WinCE供给了屏幕是否被接触的检测机制，并且当接触事情发生时还可选择是否中止主处理器。判别屏幕是否被接触的驱动程序的函数名叫WaitForTouchState()。当屏幕被初度接触时唤醒主机的中止，称为PEN_DOWN中止。这样做能够让驱动程序在屏幕没有被接触时中止自己的执行，而不耗费任何CPU资源，而一旦用户接触屏幕，驱动程序就被唤醒并进入转化形式。

　　当被唤醒后就有一组模数数据等候转化并发生中止信号。中止是硬件与软件打交道的重要办法，所以大多数驱动程序都涉及到中止处理。就中止处理而言，WinCE选用了一种独特的办法。它将中止处理分为两步：中止服务例程(ISR)和中止服务线程(IST)。具体来讲便是把每个硬件的设备中止请求(IRQ) 和一个ISR 联系起来，当一个中止发生并未被屏蔽时，内核调用该中止注册的ISR。由于ISR 运转于内核形式，所以应该被规划得尽可能的短，ISR 的基本职责是引导内核调度和发动适宜的IST。IST 在设备驱动程序软件模块中编写，它从硬件获取或向硬件发送数据和操控代码，并进一步处理设备中止。

　　WinCE接触屏驱动程序是选用中止方法对接触笔的按下状况进行检测，当检测到接触笔按下时发生的中止，就会触发一个事情告诉一个作业线程开始收集数据。一起，驱动将翻开一个硬件定时器，只需检测到接触笔依然在按下状况，将定时触发同一个事情告诉这个作业线程继续收集数据，直到接触笔抬起后封闭该定时器。简单的说，便是驱动程序会一起选用接触屏中止和定时器中止这两个中止源。意图在于不只能够监控接触笔按下和抬起状况，并且能够检测接触笔按下时的拖动轨迹。接触屏中止的两个逻辑中止别离是：SYSINTR_TOUCH是用于接触笔点击接触屏时发生相应的中止；SYSINTR_TOUCH_CHANGE则用于接触笔脱离时发生相应的中止。

　　（4）获得安稳的、去颤动的丈量数据

　　在进行接触屏程序开发时，一定要注意原始的接触丈量数据经常会有一些噪声和偏差，这是正常的。一般来说，只要用户紧紧压住电阻接触屏才干得到两个连续的读数，然而咱们会发现当触控笔或手指按上或脱离接触屏时，读数的改变要比保持安稳压力时大得多。这是由于用户是以机械的方法连通二个平面电阻-接触层，当用户按压和开释接触屏时，在很短的一段时间内接触屏的电气衔接均处于临界状况。这时，咱们需求丢弃这些读数直到体系安稳下来，不然提交的接触方位读数会发生大幅跳跃，导致严重的失真或接触方位漂移。

　　这时就需求进行折衷考虑，这也是接触屏驱动规划的关键所在。假如咱们要求较窄的安稳窗口，那么驱动程序将无法跟踪快速的“拖曳”操作；假如加宽安稳窗口，就可能面临着许多危险，这些危险包含接收到不精确的接触数据，或上面描述处于临界状况的层衔接成果。这时，就需求经过试验来确定适合体系的最佳值。

　　在正常情况下，当屏幕被接触时驱动程序应会得到每个安稳的读数，并利用简单的线性插值法将原始数据转化成像素坐标。读取接触点的坐标是由DdsiTouchPanalGetPoint()函数完结的。另外，在每个转化进程的前后，驱动程序有必要检查并确认屏幕仍处于被接触状况。由于咱们不希望收集到实际上是处于“开路状况”的安稳读数。因而，在读取接触数据时，咱们需求对原始数据进行去颤动处理，然后确定屏幕被接触时是否有安稳的读数；假如不安稳就要继续读取数据并进行去颤动处理，直到得到安稳的数据停止。

　　最后，接触屏驱动程序应将接触状况和方位改变信息发送给更高层的使用软件，以完结一次完整的接触操作。

触摸屏驱动程序的设计和实现——海泰克

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