【正文】 ................. 11 167。 觸摸屏工作原理 ................................................................15 167。 觸摸屏驅(qū)動(dòng)模型 ................................................................18 167。 驅(qū)動(dòng)的加載 ................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 Windows CE 下的觸摸屏校準(zhǔn) .................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 167。 硬件環(huán)境配置問(wèn)題及解決 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 應(yīng)用程序運(yùn)行的最終效果 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 前 言 Windows CE 是微軟公司嵌入式、移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ) ，它是一個(gè)開(kāi)放的、可升級(jí)的 32 位嵌入式操作系統(tǒng)，是基于掌上型電腦類(lèi)的電子設(shè)備操作系統(tǒng)，它是精簡(jiǎn)的 Windows 95， Windows CE 的圖形用戶(hù)界面相當(dāng)出色。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)可以理解為操作系統(tǒng)的一部分，對(duì)于一個(gè)特定的硬件設(shè)備來(lái)說(shuō)，其對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是不同的。這個(gè)時(shí)候就需要獨(dú)立開(kāi)發(fā)一套適合自己產(chǎn)品的設(shè)備 驅(qū)動(dòng)。 本課題項(xiàng)目的主要內(nèi)容是在熟悉 Windows CE 操作系統(tǒng)和嵌入式 ARM平臺(tái)基礎(chǔ)上，對(duì)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行研究，以觸摸屏為例，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序和上層應(yīng)用程序。嵌入式系統(tǒng)最典型的特點(diǎn)是與人們的日常生活緊密相關(guān)：任何普通人都可能擁有種類(lèi)形形色色運(yùn)行了嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品，小到 MP3 及 PDA 等微型數(shù)字化設(shè)備，大到信息家電、智能電器及車(chē)載 GIS等。由嵌入式系統(tǒng)的定義可以衍生嵌入式系統(tǒng)的幾個(gè)特點(diǎn)： 嵌入性：由于嵌入到對(duì)象系統(tǒng)中，因此必須滿(mǎn)足對(duì)象系統(tǒng)的環(huán)境要求，如物理環(huán)境（小型）、電氣 /氣氛環(huán)境（可靠）、成本（價(jià)廉）等要求。 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于特定的環(huán)境下、面對(duì)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用系統(tǒng)，不同于通用計(jì)算機(jī)的多樣性和適用性。 在理解嵌入式系統(tǒng)時(shí)，不能與嵌入式設(shè)備相混淆，嵌入式設(shè)備是指內(nèi)部有嵌入系統(tǒng)的產(chǎn)品和設(shè)備。嵌入式操作系統(tǒng)具有通用的操作系統(tǒng)的基本特點(diǎn)，如能夠有管理越來(lái)越復(fù)雜的系統(tǒng)資源；能夠把硬件虛擬化，使得開(kāi)發(fā)人員從繁忙的驅(qū)動(dòng)程序移植和維護(hù)中解脫出來(lái)；能夠 提供庫(kù)函數(shù)、驅(qū)動(dòng)程序、工具集以及應(yīng)用程序。一個(gè)最小的可運(yùn)行的 Windows CE 內(nèi)核只占 200KB 左右；增加網(wǎng)絡(luò)支持需要 800KB；增加圖形界面支持需要大概 4MB。 穩(wěn)健的實(shí)時(shí)性： Windows CE 是高度模塊化的嵌入式操作系統(tǒng)，以適應(yīng)不同類(lèi)型智能設(shè)備對(duì)于操作系統(tǒng)映像大小的不同要求，用戶(hù)可以為了滿(mǎn)足特定的要求而對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行定制 ，不需要的模塊可以移除，只有所需的模塊才會(huì)被包含進(jìn)來(lái)，正因它的可裁減性，使其體積非常小， Windows CE 最小的內(nèi)核僅有 500KB，最小內(nèi)核不僅可以處理進(jìn)程、線(xiàn)程、同步對(duì)象等操作對(duì)象，而且也可以讀寫(xiě)文件、注冊(cè)表和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)；嵌入式系統(tǒng)的專(zhuān)用性特點(diǎn)決定了嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)備必定是多種多樣的，為了適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)的要求， Windows CE 支持在多種不同的 CPU 硬件平臺(tái)上運(yùn)行。 嵌入式處理器 ARM920T 嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元。微控制器一般以某一種微處理器為核心，芯片內(nèi)部集成 FLASH、 RAM、總線(xiàn)邏輯、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、看門(mén)狗、串行口、A/D 及 D/A 等各種必要的功能模塊和外圍設(shè)備。DSP 應(yīng)用正從通用的單片機(jī)中以普通指令實(shí)現(xiàn) DSP 功能，過(guò)渡到采用 DSP處理器。 ARM 處理器出色的性能是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以得到完全滿(mǎn)足其準(zhǔn)確要求的解決方案。與等價(jià)的 32 位代碼相比，16 位代碼占用的存儲(chǔ)空間節(jié)省高達(dá) 35%，然而卻保留了 32 位系統(tǒng)所有 的優(yōu)河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 6 勢(shì)。 S3C2410A 處理器 S3C2410A 是 Samsung 公司推出的 16/32 位處理器，主要面向手持設(shè)備以及高性?xún)r(jià)比、低功耗的應(yīng)用。同時(shí)它還采用了 AMBA（ Advanced Microcontroller Bus Architecture，先進(jìn)的微控制器總線(xiàn)體系結(jié)構(gòu)）新型總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。 驅(qū)動(dòng)程序的相關(guān)知識(shí) 167。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)與硬件交互的方式，是連接硬件與操作系統(tǒng)之間的橋梁。通常，這組接口被稱(chēng)作驅(qū)動(dòng)程序接口。對(duì)于上圖中的觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序，操作系統(tǒng)會(huì)公開(kāi)一些預(yù)先定義的驅(qū)動(dòng)程序接口。 167。分層帶來(lái)的一大好處是開(kāi)發(fā)人員在編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序的時(shí)候，通常只須提供或修改某些層的實(shí)現(xiàn)，而不用從頭開(kāi)始編寫(xiě)整個(gè)驅(qū)動(dòng)程序。 167。如果須讓設(shè)備工作起來(lái)，那么唯一的方法就是自己編寫(xiě)這些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。 （ 3） 提供軟件層面的服務(wù) 并非所有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序都是直接與硬件相關(guān)的。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的代碼是直接與硬件進(jìn)行交互的。通常對(duì)于 某一類(lèi)外設(shè)，操作系統(tǒng)都會(huì)提供特定的驅(qū)動(dòng)模型。此驅(qū)動(dòng)模型的效率可能會(huì)很高，但是靈活性和擴(kuò)展性較差，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用和一些對(duì)效率要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景，這種驅(qū)動(dòng)模型有用武之地。用一句話(huà)概述，就是在 Windows CE 下，所有的驅(qū)動(dòng)程序都以用戶(hù)態(tài)正反 DLL 文件形式存在。操作系統(tǒng)可在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地加載所需要的驅(qū)動(dòng)程序，這樣可輕松地實(shí)現(xiàn)很多外設(shè)的即插即用。在內(nèi)核模式下，某個(gè)編寫(xiě)糟糕的驅(qū)動(dòng)程序的崩潰會(huì)直接導(dǎo)致整個(gè)操作系統(tǒng) 全盤(pán)崩潰，這樣有可能導(dǎo)致內(nèi)核的穩(wěn)定性下降。 167。 Windows CE 下的驅(qū)動(dòng)程序也必須被其他 EXE 加載。它負(fù)責(zé)加載和管理Windows CE 下絕大多數(shù)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，包括網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)、電池驅(qū)動(dòng)、聲卡驅(qū)動(dòng)、串口驅(qū)動(dòng)、 USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)及 PCMCIA 驅(qū)動(dòng)等。 在系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理 Windows CE 的對(duì)象存儲(chǔ)和文件系 統(tǒng)。 Windows CE 驅(qū)動(dòng)程序模型 在 Windows CE 中，驅(qū)動(dòng)程序模型可以分為以下兩種：本機(jī)驅(qū)動(dòng)程序和流接口驅(qū)動(dòng)程序。由微軟提供的許多驅(qū)動(dòng)程序?qū)嵗疾捎昧朔謱咏Y(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@樣可以減少開(kāi)發(fā)人員在將這些實(shí)例移植到別的新設(shè)備上時(shí)的工作量。比如通用 LED 驅(qū)動(dòng)和電源驅(qū)動(dòng)都是在設(shè)備出廠的時(shí)候就已經(jīng)被集成在了 Windows CE 中，它們都是 GWES 的一部分，所以它們不表現(xiàn)在一個(gè) DLL 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)上面。本機(jī)驅(qū)動(dòng)程序?qū)τ谙到y(tǒng)來(lái)說(shuō)有著非常重要的作用，因?yàn)檫@些本機(jī)驅(qū)動(dòng)程序的好壞，直接影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性。內(nèi)部聲音硬件的聲音設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序就是一個(gè)直接訪(fǎng)問(wèn)的例子。流接口驅(qū)動(dòng)程序不僅可以通過(guò)設(shè)備管理程序加載和卸載，而且某些特定的應(yīng)用程序也可以加載和卸載流接口驅(qū)動(dòng)。 驅(qū)動(dòng)程序要與操作系統(tǒng)進(jìn)行交互，正如前文所述，設(shè)備精良的驅(qū)動(dòng)程序通常會(huì)把一類(lèi)外設(shè)的共性提取出來(lái)，作為可在不同品牌的外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序之間共享的源代碼。 在分層模式中，驅(qū)動(dòng)程序被分成了下面兩個(gè)層次：設(shè)備模型驅(qū)動(dòng)： Model Device Driver 和 MDD 平臺(tái)相關(guān)驅(qū)動(dòng)： Platform Dependent Driver， PDD。給驅(qū)動(dòng)程序分層后， MDD 和 PDD 之間還需要一個(gè)接口協(xié) 議。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 15 第 3章 觸摸屏驅(qū)動(dòng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 167。這些對(duì)采取絕對(duì)坐標(biāo)定位的觸摸屏來(lái)說(shuō)都不需要。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)處接觸。五線(xiàn)電阻觸摸屏的 A 面是導(dǎo)電玻璃而不是導(dǎo)電涂覆層，導(dǎo)電玻璃的工藝使其的壽命得到極大的提高，并且可以提高透光率。 表 31 觸摸屏 外部晶體管的導(dǎo)通狀況 YMON， nYPON， XMON， nXPON 結(jié)果 0110 與 XP 和 XM 相連的晶體管導(dǎo)通， X 的位置通過(guò) A[7]輸入 1001 與 YP 和 YM 相連的晶體管導(dǎo)通， Y 的位置通過(guò) A[5]輸入 167。 當(dāng) CPU 的外部晶體管控制引腳輸出如表 32 所示信號(hào)時(shí)， CPU 進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。本次設(shè)計(jì)所用的為這轉(zhuǎn)換模式。當(dāng)觸筆點(diǎn)下 后，它將產(chǎn)生 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 18 INT_TC 中斷。 觸摸屏驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)分析 167。同時(shí) MDD 把不同的函數(shù)集提供給操作系統(tǒng)，這些函數(shù)叫做設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口（ Device Driver Interface， DDI），這部分為也就是驅(qū)動(dòng)需要實(shí)現(xiàn)的部分。觸摸屏驅(qū)動(dòng)由 GWES 加載， GWES 通過(guò) DDI 調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序獲取設(shè)備狀態(tài)，設(shè)置驅(qū)動(dòng)功能等，而驅(qū)動(dòng)本身通過(guò) DDSI 直接獲得硬件信息來(lái)確定當(dāng)前觸摸屏的狀態(tài)。 表 35Windows CE 觸摸屏驅(qū)動(dòng)的 DDSI 接口函數(shù) DdsiTouchPanelAttach() 該函數(shù)在 Touch Panel 驅(qū)動(dòng)的 Dll被加載的時(shí)候調(diào)用 DdsiTouchPanelDetach() 該函數(shù)在 Touch Panel 驅(qū)動(dòng)的 Dll被卸載的時(shí)候調(diào)用 DdsiTouchPanelDisable() 關(guān)閉 Touch Panel 設(shè)備 DdsiTouchPanelEnable() 使能 DDSI 接口 ,使得硬件能將流數(shù)據(jù)提供給 DDSI接口 ,就可以實(shí)現(xiàn)觸摸的操作了 DdsiTouchPanelGetDeviceCaps() 查詢(xún) Touch Panel 設(shè)備的相關(guān)信息 DdsiTouchPanelGetPoint() 觸摸屏進(jìn)行采樣函數(shù) DdsiTouchPanelPowerHandler() 設(shè)置 Touch Panel 的電源狀態(tài) 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 20