基于嵌入式的故障诊断专家系统

3 驱动程序的开发

在Windows CE嵌入式系统的平台开发中，设备驱动程序的开发是其很重要的一部分，它们用于驱动嵌入式系统硬件平台上的各个设备接口。下面针对在项目中完成的几个主要的设备驱动，来了解一下具体设备驱动程序的开发过程。

3．1 触摸屏

在嵌入式故障诊断专家系统中，为了方便用户输入数据，进行方便的人机交互，触摸屏是必不可少。触摸屏按技术原理分为：电熔电感触摸屏、红外线触摸屏、电阻式触摸屏、矢量压力传感式触摸屏等。S3C2410的触摸屏采用的是电阻式触摸屏。S3C2410支持触摸屏接口，它由一个触摸屏面板，四个外部晶体管，一个外部电源，通道AIN[7]及通道AIN[5]等组成，触摸屏接口如图l所示。主要的设计流程如图2所示。

在本设计中主要完成A／D的转换、触摸屏上触摸点坐标的显示、XY轴方向的确定以及有效坐标范围的确定。整个程序设计包括环境变量初始化、对LCD控制器和串行口的初始化以及触摸屏控制与显示程序。触摸屏的控制与显示程序包括串口数据传送、液晶显示控制、触摸屏定位、中断处理程序等。中断处理程序中又包括A／D转换、坐标计算、坐标检测、坐标存储与显示。

　　3．2 键盘驱动

3．2．1 功能要求

考虑到设备提供的面积有限，设计5x5矩阵键盘满足实际需求。

1)实现矩阵键盘上所定义的各个按键功能。①方向键：上、下、左、右；②功能键：确定、取消、菜单，通信、导航；③数字键：0～9；④扩展功能键：星号键，井号键；

2)给应用程序提供接口。其中包括：

①按键消息包括WM_KEYD0WN消息，WM_KEYUP消息，WM_CHAR消息。②按键延时要求当用户按下某个按键(电源除外)，发送第1条WM_KEYDO-WN消息。对于上、下、左、右键，按键被按下累计400 ms后，发送第2条WM_KEY_DOWN消息，此后每隔100 ms发送l条WM_KEYDOWN消息，直至按键被放开。

3．2．2 设计步骤

设计步骤如下：

1)初始化：初始化主要是进行中断设置，对键盘中断、GPIO端口中断屏蔽位和挂起位进行设置。

2)获得扫描码GetScanCode()函数。

3)获取虚拟键值：通过修改一个影射表，影射表的内容主要是扫描码与虚拟键之间的对应关系。

4)布设管理。

3．3 LCD驱动

LCD主要用于显示文本和图形信息。液晶显示屏具有轻薄、体积小、低功耗、无辐射、平面直角显示等特点。液晶显示屏按原理分为STN(超扭曲向列)和TFT(薄膜晶体管)2种。

GDI(图形设备显示接口)是一个系统组件，它用来加载和调用设备驱动。在Windows CE中，GDI包含在图形事件用户界面中。在Windows CE中，显示驱动是一个本机驱动，那就意味着有常用的接口，这种接口会给显示接口提供一组函数集。所以将不会有比较复杂的操作。Win-dows CE显示驱动只有唯一的一个函数DrvEnableDriver()需要导出，这个函数将会在驱动加载的时候被GDI所调用，同时把函数指针返回给其它的DDI函数。开发的过程中需要注意显示设备使用的是线性的帧缓冲，这样由CPU直接控制的显示内存就需要是连续的。微软提供了一组C++类叫GPE(图形原始引擎)。对于图形的操作都是建立在这个类上。

IntNumModes()：返回显示驱动所支持的显示模式数量。
SCODE GetModeInfo(GPEMode*pMode，int modeNo)：返回具体显示模式的信息，如显示宽度和高度，一个像素用几位来表示。
SCODE SetMode(int modeId，HPALETTE*pPalettetHandle)：设置显示模式。对于不同的显示设备，我们都需要用这个函数来设置显示设备的显示模式。
SetPointerShape()：设置光标位图。
MovePointer()：移动光标。
其他的函数接口就不一一介绍，可以参考源代码。

4 结束语

本文以Windows CE作为目标平台，实现了在WindowsCE驱动程序设计时，按照先确定要设计的驱动程序类型是本地驱动程序还是流接口驱动程序，再选择驱动程序开发方法使用分层驱动程序设计。实际运行表明，设计的操作系统的键盘驱动程序、触摸屏、LCD驱动、电源管理的驱动程序开发为界面程序的开发提供了一个稳定良好的环境，大大提高了开发的速度。