基于嵌入式Linux的人机交互接口设备驱动程序的研究和实现

摘要

随着信息技术的发展和数字化产品的普及,嵌入式系统的研究开发逐渐成为热点。而Linux又以其独特的优势成为嵌入式系统的主流。作为嵌入式系统和用户之桥梁的人机交互接口设备也是其中必不可少的一部分,用户与系统的交互是否准确和便捷极大地影响了嵌入式产品的竞争力。 本文对Unity805plus微处理器平台下人机交互接口设备驱动程序的设计开发做了深入的研究与实践。Unity805plus微处理器是基于Unicore架构的新型32位移动终端应用处理器,面向低成本手持设备和其它通用嵌入式设备。本课题基于Linux 2.4.19操作系统,设计和实现了在此平台下的人机交互接口设备驱动程序。 论文在介绍了嵌入式Linux下设备驱动层次结构、运行机制、编译平台方法以及字符设备驱动程序使用流程的基础上,针Unity805plus此新型平台下键盘、触摸屏、LCD这三种人机交互设备提出了实际的驱动设计方案。其中：系统以中断方式来访问键盘和触摸设备,采用了Linux内核定时器并把任务放在后台执行以等待键盘或触摸中断事件,并运用了自旋锁、信号量、完成变量等内核同步方法；而LCD设备采用Unity805plus内置的LCD控制器与系统进行通讯,利用帧缓冲(framebuffer)设备作为接口,使上层应用程序能够在图形模式下直接对显示缓冲区进行统一的读写操作。文中按照驱动的设计流程为主线给出了各设备驱动程序的控制器设置、GPIO口设置、中断设置等关键部分的详细代码分析。 文中所述的设备驱动已经能够在Unity805plus平台的媒体播放器上稳定运行,并通过了初步的功能验证。 随着消费类电子产品的市场推陈出新所带来的巨大需求(如iPhone),相应的人机交互接口设备相关技术亦不断更新,比如新型的触摸屏技术或是将键盘、LCD等驱动电路集成在一种集成电路模块中等。因此,人机交互接口设备驱动的研究也将有广阔的前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景与目的

1.2课题主要研究内容与工作

1.3论文主要内容

第二章嵌入式Linux下设备驱动实现原理

2.1Linux设备驱动

2.2字符设备驱动

2.3本章小结

第三章系统软硬件平台以及开发方法

3.1硬件系统

3.2软件开发平台及方法

3.3本章小结

第四章键盘和触摸屏设备驱动的设计与实现

4.1键盘驱动程序设计

4.2触摸屏驱动程序设计

4.3触摸屏的去飞点处理

4.4触摸屏的校准方法

4.5本章小结

第五章LCD设备驱动的设计与实现

5.1 LCD液晶显示原理

5.2 LCD控制器(LCDC)

5.3硬件连接

5.4 LCD驱动程序的实现

5.5本章小结

第六章系统编译和功能测试

6.1系统编译

6.2功能测试

6.3本章小结

第七章总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文