引言

　　觸摸屏具有堅(jiān)固耐用、反應(yīng)迅速、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)，目前正逐漸取代傳統(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤等人機(jī)交互設(shè)備，并已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、消費(fèi)電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。觸摸屏分為模擬式和數(shù)字式觸摸屏2種。目前基于WinCE5.0的嵌入式系統(tǒng)大多采用模擬式觸摸屏，雖然其高、支持手寫輸入，但由于存在坐標(biāo)漂移的情況，因此，需要經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn)。這不符合工業(yè)環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行的要求。數(shù)字式觸摸屏價格低廉、性能穩(wěn)定、裝配簡易、不需外接控制器、無坐標(biāo)漂移、不需要重新定位。這些特性都使數(shù)字式觸摸屏成為惡劣工業(yè)環(huán)境下觸摸輸入的設(shè)備。因此，采用數(shù)字式觸摸屏開發(fā)嵌入式產(chǎn)品，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1　數(shù)字式觸摸屏工作原理

　　數(shù)字式觸摸屏由上下2層高透明的導(dǎo)電層組成。

　　上下層之間用細(xì)微絕緣點(diǎn)隔開，從玻璃或薄膜片引出引線，一般將引線設(shè)計(jì)成行列式。當(dāng)觸摸板表面無壓力時，上下層是互相絕緣的2層導(dǎo)體；一旦有壓力施加到觸摸板，上下層就會互相接觸，從而形成回路。觸摸屏硬件電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖1中：CPLD（complexprogramablelogicdevice）充當(dāng)了觸摸屏控制器的角色，數(shù)字式觸摸屏的引線全部連接到CPLD上，由CPLD對數(shù)字式觸摸屏的輸入輸出進(jìn)行控制。根據(jù)數(shù)字式觸摸屏的結(jié)構(gòu)，把數(shù)字式觸摸屏的行列引線分成KeyIn和KeyOut這2組。行引線對應(yīng)KeyOut組、列引線對應(yīng)KeyIn組。KeyIn組每根引出線上都有上拉電阻。當(dāng)沒有點(diǎn)接觸時，KeyIn組上的信號是高電平，CPU通過對CPLD的片選和讀寫，把行信號通過數(shù)據(jù)總線和CPLD傳給觸摸屏的KeyOut組。初始化時，KeyOut組上的信號為低電平；當(dāng)有點(diǎn)接觸時，Key2In組上某根或幾根引線上的信號變成低電平，經(jīng)CPLD后，轉(zhuǎn)變成中斷信號輸入到CPU,從而觸發(fā)CPU中斷。

　　2　觸摸屏WinCE5.0驅(qū)動模型

　　WinCE5.0設(shè)備驅(qū)動程序分為單片驅(qū)動程序（mono2lithicdevicedriver）和分層驅(qū)動程序（layereddevicedriv2er）2種類型。在觸摸屏驅(qū)動開發(fā)過程中使用分層驅(qū)動開發(fā)模式，這樣可以降低開發(fā)難度、縮短開發(fā)周期。

　　分層驅(qū)動程序的代碼分為上層模型設(shè)備驅(qū)動MDD（modeldevicedriver）和下層平臺相關(guān)驅(qū)動PDD（platformdependencedriver）。MDD層包含某一類型的驅(qū)動程序所通用的代碼；PDD層包含特定的硬件或平臺專用的代碼。當(dāng)操作系統(tǒng)訪問硬件時，MDD層調(diào)用特定的PDD函數(shù)來訪問相應(yīng)硬件。在驅(qū)動開發(fā)過程中，一般無需更改MDD的代碼，而只需修改PDD層的代碼。分層驅(qū)動程序中存在2類接口函數(shù)：

　?、僭诓僮飨到y(tǒng)與MDD之間的DDI（devicedriverinterface）函數(shù)；

　　②在MDD和PDD之間的DDSI（devicedriverserviceproviderinterface）函數(shù)。

　　當(dāng)操作系統(tǒng)訪問硬件時，首先通過使用DDI函數(shù)與驅(qū)動程序交互；然后在驅(qū)動程序內(nèi)部，MDD通過DDSI函數(shù)與PDD進(jìn)行交互；由PDD完成真正的硬件訪問操作。觸摸屏驅(qū)動程序分層結(jié)構(gòu)模型如圖2所示。

　　3　觸摸屏驅(qū)動程序的實(shí)現(xiàn)

　　觸摸屏設(shè)備驅(qū)動程序在編譯時，被靜態(tài)鏈接到GWES程序，系統(tǒng)運(yùn)行時由GWES.exe加載。MDD可以用微軟的代碼tchmdd.lib來開發(fā)觸摸屏驅(qū)動，而關(guān)鍵在于根據(jù)觸摸屏設(shè)備，編寫特定硬件的PDD。觸摸屏的驅(qū)動程序主要由TouchPanelEnable、TouchPanelD2isable、TouchPanelpISR和TouchPanelGetDeviceCaps等功能函數(shù)組成。觸摸屏驅(qū)動讀取硬件數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為特定觸摸屏事件傳送給GWES。

　　觸摸屏驅(qū)動程序中需要實(shí)現(xiàn)的PDD層的DDSI函數(shù)如下所示。

　　其中，DdsiTouchPanelGetPoint為觸摸點(diǎn)采樣函數(shù)。

　　觸摸點(diǎn)采樣函數(shù)采用中斷服務(wù)的形式來完成，它是觸摸屏中斷的主要處理部分。觸摸屏中斷處理流程如圖3所示。

　　在中斷處理程序中，主要的是觸摸點(diǎn)坐標(biāo)位置的采樣，數(shù)字式觸摸屏的觸摸點(diǎn)位置采樣流程如圖4所示。

　　4　觸摸屏驅(qū)動程序的編譯與調(diào)試

　　SOURCES文件具體的編寫步驟是先通過PlatformBuilder5.0編譯生成觸摸屏驅(qū)動程序文件SAM9261_tou2ch.dll,并把它復(fù)制到＄（_FLATRELEASEDIR）中，同時修改配置文件Platform.bib和Platform.reg。

　　然后編譯工程，就可以把SAM9261_touch.dll加入到操作系統(tǒng)鏡像文件NK.bin中。

　　重新構(gòu)建系統(tǒng)，將生成的WinCE5.0操作系統(tǒng)映像至觸摸屏控制器的SDRAM中運(yùn)行。通過WindowsCERemoteProcessViewer調(diào)試工具可知，SAM9261_touch.dll已經(jīng)被GWES.exe正確加載；同時，觸摸屏也可以正常地進(jìn)行坐標(biāo)和狀態(tài)的采樣。

　　5　結(jié)語

　　觸摸屏已經(jīng)成為嵌入式設(shè)備人機(jī)交互的輸入控制設(shè)備，編寫觸摸屏控制器的驅(qū)動程序是實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的必須環(huán)節(jié)。

　　本文實(shí)現(xiàn)了基于WinCE5.0的數(shù)字式觸摸屏驅(qū)動程序的開發(fā)，并取得了很好的控制效果，這對于其他設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)也具有一定的指導(dǎo)意義。因此，該開發(fā)程序可以應(yīng)用于類似觸摸屏控制器。