【文章內(nèi)容簡介】 入式系統(tǒng)的開發(fā)者現(xiàn)在已經(jīng)從反復進行硬件平臺設計的過程中解脫出來，從而可以將主要精力放在滿足特定的需求上 。 目前流行的嵌入式操作系統(tǒng)可以分為兩類：一類是將運行在個人電腦上的操作系統(tǒng)向下移植到嵌入式系統(tǒng)中，形成的嵌入式操作系統(tǒng)，如微軟公司的 WinCE及其新版本， SUN 公司的 Java 操作系統(tǒng)，朗訊科技公司的 Inferno，嵌入 式 Linux等。這類系統(tǒng)經(jīng)過個人電腦或高性能計算機等產(chǎn)品的長期運行考驗，技術(shù)日趨成熟，其相關(guān)的標準和軟件開發(fā)方式己被用戶普遍接受，同時積累了豐富的開發(fā)工具和應用軟件資源。另一類是專門為嵌入式開發(fā)的操作系統(tǒng)，如 WindRiver 公司的 VxWorks， QSSL 公司的 QNX,ATI 公司的 Nucleus，這類產(chǎn)品在操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)上都針對所面向的應用領(lǐng)域，對實時性、高可靠性等進行了精巧的設計，而且提供了獨立而完備的系統(tǒng)開發(fā)和測試工具，較多地應用在軍用產(chǎn)品和工業(yè)控制等領(lǐng)《嵌入式系統(tǒng)原理與開發(fā)》課程設計論文 5 域中。 Linux 嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) Linux 嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。第一層為底層的硬件設備，包括嵌入式微處理器以及各種外圍設備，例如 ROM、 RAM、顯示屏、串口等，第二層為用于操作系統(tǒng)引導 Boot Loader，第三層是 Linux 操作系統(tǒng)以及支持操作系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)的根文件系統(tǒng)，第四層是設備驅(qū)動程序和系統(tǒng)庫函數(shù)，第五層是針對特定應用的應用程序。 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 國外早在 20 世紀 70、 80 年代就開始研究使用嵌入式，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)較為成熟。芯片方面，各大微處理器制造廠商都有自己的嵌入式處理器產(chǎn)品，并且其設計理念和制造工藝仍然在不斷提高。嵌入式操作系統(tǒng)方面，早在 80 年代就出現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)，相應嵌入式產(chǎn)品也層出不窮。隨著應用的發(fā)展，嵌入式產(chǎn)品的涵蓋范圍和領(lǐng)域也越來越廣泛，幾乎包括了我們周圍的所有電器設備，如電視機頂盒、掌上 PDA、移動計算設備、多媒體設備、醫(yī)療儀器乃至路由器、交換機等。進入 20 世紀 90 年代，隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也獲得了更為廣闊的發(fā)展空間 ，嵌入式技術(shù)全面展開，目前已成為通信和消費類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。在自動控制領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)不僅應用于 ATM 機、自動售貨機、工業(yè)控制等專用設備，它還與移動通信設備、 GPS、娛樂、 PDA 設備等相結(jié)合，發(fā)揮出巨大作用。目前，嵌入式系統(tǒng)己經(jīng)廣泛應用到工業(yè)、交通、能源、通信、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、國防以及日常生活等領(lǐng)域。國內(nèi)的嵌入式技術(shù)研究起步晚，到目前為止還沒有比較《嵌入式系統(tǒng)原理與開發(fā)》課程設計論文 6 成功的嵌入式微處理器上市，嵌入式實時操作系統(tǒng)方面，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品也很少，一般都使用國外的商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)或開源的操作系統(tǒng)。目前國內(nèi)的嵌入式產(chǎn)品 種類比較多，包括了消費電子，汽車電子，醫(yī)療器械，工業(yè)控制，家用電子各個方面。目前市面上主要使用的嵌入式處理器有三種：美國 MIPS 公司研發(fā)的 MIPS 處理器；英國 ARM 公司研發(fā)的 ARM 處理器； IBM、 Apple、 Motorola 公司開發(fā)的 PowerPC 芯片。其中 ARM 處理器占有最大的市場份額。嵌入式操作系統(tǒng)方面，嵌入式 Linux 和 WinCE 兩者的應用最廣泛，面對 Linux 開源操作系統(tǒng)不斷爭奪市場份額， Microsoft 已經(jīng)降低 WinCE 的版權(quán)費用，并且在 版本中 對部分代碼開源， 版本更是擴大了開源代碼的比重。 觸摸屏 驅(qū)動開發(fā) 、觸摸屏簡介 觸摸屏作為人機交互的輸入設備 ，由于其 操作方便靈活， 輸入速度快，被廣泛的應用于這種嵌入式領(lǐng)域中。 按照工作原理和傳輸信息的介質(zhì)不同 ,觸摸屏分為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式。 生活中常見的觸摸屏有電容式觸摸屏和電阻式觸摸屏兩大類。其中電容式觸摸屏 反應靈敏， 并且 支持多點觸控 ；而電阻式觸摸屏的 抗干擾能力比較強，適用于比較惡劣的環(huán)境 。 、 電阻式觸摸屏的工作原理 觸摸屏一般安裝在顯示屏的前端 ,主要由觸摸屏檢測部件和觸摸屏控制器組成。在這里采用的是四線電阻式觸摸屏。四線電阻式觸摸屏是電阻式家族中應用最廣、最普及的一種。 其結(jié)構(gòu)由下線路導電 ITO 層和上線路導電 ITO 層組成。中間有細微絕緣點隔開 ,當觸摸屏表面無壓力時 ,上下線路成開路狀態(tài)。一旦有壓力施加到觸摸屏上 ,上下線路導通 ,控制器通過下線路導電 ITO層在 X坐標方向上施加驅(qū)動電壓 ,通過上線路導電 ITO 層上的探針 , , 通過控制器改變施加電壓的方向 , 偵測 Y 方向上的電壓 。由于按壓點不同，所測得的 X 和 Y 方向的電壓值也不同，屏幕 的坐標與電壓值有著一一對應的關(guān)系，可以通過采樣得到的電壓值 推算出觸點的 X 坐標 和 Y 坐標 ， 從而明確觸點位置。 、 S3C2440 觸摸屏接口電路 、觸摸屏接口模式 ： 普通轉(zhuǎn)換模式：只作為 AD 轉(zhuǎn)換器使用，不適用觸摸屏 《嵌入式系統(tǒng)原理與開發(fā)》課程設計論文 7 分離的Ｘ／Ｙ方向轉(zhuǎn)換模式：觸摸屏控制器可以工作在兩個轉(zhuǎn)換模式之一， X 方向轉(zhuǎn)換模式寫Ｘ方向轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)到 ADCDAT0，故觸摸屏接口產(chǎn)生中斷源給中斷控制器。 Y 方向轉(zhuǎn)換模式寫Ｘ方向轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)到 ADCDAT1，故觸摸屏接口產(chǎn)生中斷源給中斷控制器。 自動順序 X/Y 方向轉(zhuǎn)換模式：觸摸屏控制器在寫入 X 方向轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)到ADCDAT0 和寫入 Y方向轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)到 ADCDAT1 后，觸摸屏接口產(chǎn)生中斷源給中斷控制器。 等待中斷模式：當 筆尖落下時，觸摸屏控制器產(chǎn)生中斷信號，然后必須清除等待中斷模式。所以每次點擊觸摸屏之前，觸摸屏控制器都應設置成這種工作模式。 ADC 和觸摸屏接口功能方框圖 和觸摸屏相關(guān)的寄存器 (1)、 ADC 控制寄存器 ADCCON 《嵌入式系統(tǒng)原理與開發(fā)》課程設計論文 8 (2)、 ADC 觸摸屏控制寄存器 ADCTSC ADC 啟動延時寄存器 ADCDLY (3)、 ADC 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換寄存器 ADCDAT0 《嵌入式系統(tǒng)原理與開發(fā)》課程設計論文 9 (4)、 ADC 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換寄存器 ADCDAT1 、 觸摸屏的驅(qū)動程序開發(fā) 設備驅(qū)動程序在 Linux內(nèi)核中扮演著特殊的角色 ,使某個特定硬件響應一個定義良好的內(nèi)部編程接口 ,用戶的操作通過一組標準化的調(diào)用執(zhí)行 ,而這些調(diào)用獨立于特定的驅(qū)動程序。將這些調(diào)用映射到作用于實際硬件的設備特有操作上 ,則是設備驅(qū)動程序的任務。采用外部晶體管接觸摸屏到觸摸屏中斷服務程序中斷到來以后立即屏蔽掉中斷 ,使中斷不能再次進入。由于觸摸屏一段時間內(nèi)是被連續(xù)按下的 ,所以這里還需要設置一個 timer()函數(shù) ,用于不斷讀取觸摸屏坐標數(shù)據(jù)。 Read 函數(shù)用于讀取觸