RK3568平台（触摸篇）触摸屏基本原理

一.触摸屏概述

触摸屏作为一种新的输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置；当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。

二.常见触摸屏分类

目前市面上主要有几种类型的触摸屏：电阻式，表面电容式和感应电容式触摸屏，表面声波式，红外式，以及弯曲波式、有源数字转换器式和光学成像式触摸屏。其中又可以为两类，一类需要ITO,比如前三种触摸屏，另一类的结构中不需要ITO, 比如后几种屏。目前市场上，使用ITO材料的电阻式触摸屏和电容式触摸屏应用最为广泛。

三.电阻式触摸屏

电阻式的触摸屏结构如下图，它主要由表面硬涂层、两个ITO层、间隔点以及玻璃底层构成，这些结构层都是透明的，整个触摸屏覆盖在液晶面板上，透过触摸屏可看到液晶面板。表面涂层起到保护作用，玻璃底层起承载的作用，而两个ITO层是触摸屏的关键结构（实际上是一种电阻导体），它们是涂有铟锡金属氧化物的导电层。两个ITO层之间使用间隔点使两层分开，当触摸屏表面受到压力时，表面弯曲使得上层ITO与下层ITO接触，在触点处连通电路。

简单来说就是，当屏幕有位置被按下时，相应位置的两层ITO层接触，也就是两个电阻导体并联起来了，从而导致电器特性的改变。

四.电容式触摸屏

与电阻式触摸屏不同，电容式触摸屏不需要通过压力使触点变形，再通过触点处电压值来检测坐标，它的基本原理和前面定时器章节中介绍的电容按键类似，都是利用充电时间检测电容大小，从而通过检测出电容值的变化来获知触摸信号。

        电容屏的最上层是玻璃(不会像电阻屏那样形变)，核心层部分也是由ITO材料构成的，这些导电材料在屏幕里构成了人眼看不见的静电网，静电网由多行X轴电极和多列Y轴电极构成，两个电极之间会形成电容。触摸屏工作时，X轴电极发出AC交流信号，而交流信号能穿过电容，即通过Y轴能感应出该信号，当交流电穿越时电容会有充放电过程，检测该充电时间可获知电容量。若手指触摸屏幕，会影响触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变两个电极之间的电容量，若检测到某电容的电容量发生了改变，即可获知该电容处有触摸动作。

五.触摸屏接口分类

当前市面上使用的触摸屏一般都使用了I2C接口，当然也有UART、USB等接口，同时支持多点触摸。

I2C接口触摸屏：

首先，需要了解I2C触摸屏的工作原理。I2C触摸屏是一种通过I2C接口连接到SoC的输入设备，它的工作原理类似于普通的触摸屏。一般来言，I2C触摸屏内部驱动板都会有一个触摸IC，比如FT5426；

• 此芯片一端连接触摸屏的模拟信号，对触摸动作采样然后AD转换；
• 另一端通过I2C连接SoC，即将AD转换后的数据通过I2C接口发给SoC；

对于I2C接口触摸屏来说：

• 所谓的触摸驱动本质上就是I2C设备驱动；

• 触摸IC提供了中断信号引脚，当检测到触摸信息后就会触发中断，那么就要在中断处理程序里来读取触摸信息；得到的是触摸位置绝对信息以及触摸屏是否有按下；

USB接口触摸屏：

首先，需要了解usb触摸屏的工作原理。USB触摸屏是一种通过USB接口连接到SoC的输入设备，它的工作原理类似于普通的触摸屏。一般来言，USB触摸屏内部驱动板都会有一个USB芯片；

• 此芯片一端连接触摸屏的模拟信号，对触摸动作采样然后AD转换；
• 另一端通过USB连接SoC，即将AD转换后的数据通过USB接口发给SoC；

在linux内核中，USB HID transport layer驱动程序实现了USB接口的HID设备，其中包括USB接口的keyboards(键盘)、mice(鼠标)、joysticks(摇杆)、graphic tablets(绘图板)、触摸屏等其他的。具体来说，它会通过USB总线获取来自触摸屏的数据，并将其转换为标准的输入事件（例如按键、鼠标移动等），然后将其传递给系统。

UART接口触摸屏：

串口触摸屏驱动主要是采用linux系统的input子系统功能，由于Android系统内置采用input输入系统，故串口触摸屏驱动在linux操作系统移植成功后，对android系统将不用任何修改，直接使用。

当然，在串口触摸屏驱动可以使用前，前提就要求底层的串口驱动已经写完而且可以正常工作，否则串口触摸屏驱动就无从谈起了。