一.觸摸屏概述

觸摸屏作為一種新的輸入設(shè)備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。
觸摸屏又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置；當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。

二.常見觸摸屏分類

目前市面上主要有幾種類型的觸摸屏：電阻式，表面電容式和感應(yīng)電容式觸摸屏，表面聲波式，紅外式，以及彎曲波式、有源數(shù)字轉(zhuǎn)換器式和光學(xué)成像式觸摸屏。其中又可以為兩類，一類需要ITO,比如前三種觸摸屏，另一類的結(jié)構(gòu)中不需要ITO, 比如后幾種屏。目前市場上，使用ITO材料的電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏應(yīng)用最為廣泛。

三.電阻式觸摸屏

電阻式的觸摸屏結(jié)構(gòu)如下圖，它主要由表面硬涂層、兩個ITO層、間隔點(diǎn)以及玻璃底層構(gòu)成，這些結(jié)構(gòu)層都是透明的，整個觸摸屏覆蓋在液晶面板上，透過觸摸屏可看到液晶面板。表面涂層起到保護(hù)作用，玻璃底層起承載的作用，而兩個ITO層是觸摸屏的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)（實(shí)際上是一種電阻導(dǎo)體），它們是涂有銦錫金屬氧化物的導(dǎo)電層。兩個ITO層之間使用間隔點(diǎn)使兩層分開，當(dāng)觸摸屏表面受到壓力時，表面彎曲使得上層ITO與下層ITO接觸，在觸點(diǎn)處連通電路。

簡單來說就是，當(dāng)屏幕有位置被按下時，相應(yīng)位置的兩層ITO層接觸，也就是兩個電阻導(dǎo)體并聯(lián)起來了，從而導(dǎo)致電器特性的改變。

四.電容式觸摸屏

與電阻式觸摸屏不同，電容式觸摸屏不需要通過壓力使觸點(diǎn)變形，再通過觸點(diǎn)處電壓值來檢測坐標(biāo)，它的基本原理和前面定時器章節(jié)中介紹的電容按鍵類似，都是利用充電時間檢測電容大小，從而通過檢測出電容值的變化來獲知觸摸信號。

? ? ? ? 電容屏的最上層是玻璃(不會像電阻屏那樣形變)，核心層部分也是由ITO材料構(gòu)成的，這些導(dǎo)電材料在屏幕里構(gòu)成了人眼看不見的靜電網(wǎng)，靜電網(wǎng)由多行X軸電極和多列Y軸電極構(gòu)成，兩個電極之間會形成電容。觸摸屏工作時，X軸電極發(fā)出AC交流信號，而交流信號能穿過電容，即通過Y軸能感應(yīng)出該信號，當(dāng)交流電穿越時電容會有充放電過程，檢測該充電時間可獲知電容量。若手指觸摸屏幕，會影響觸摸點(diǎn)附近兩個電極之間的耦合，從而改變兩個電極之間的電容量，若檢測到某電容的電容量發(fā)生了改變，即可獲知該電容處有觸摸動作。

五.觸摸屏接口分類

當(dāng)前市面上使用的觸摸屏一般都使用了I2C接口，當(dāng)然也有UART、USB等接口，同時支持多點(diǎn)觸摸。

I2C接口觸摸屏：

首先，需要了解I2C觸摸屏的工作原理。I2C觸摸屏是一種通過I2C接口連接到SoC的輸入設(shè)備，它的工作原理類似于普通的觸摸屏。一般來言，I2C觸摸屏內(nèi)部驅(qū)動板都會有一個觸摸IC，比如FT5426；

• 此芯片一端連接觸摸屏的模擬信號，對觸摸動作采樣然后AD轉(zhuǎn)換；
• 另一端通過I2C連接SoC，即將AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過I2C接口發(fā)給SoC；

對于I2C接口觸摸屏來說：

• 所謂的觸摸驅(qū)動本質(zhì)上就是I2C設(shè)備驅(qū)動；

• 觸摸IC提供了中斷信號引腳，當(dāng)檢測到觸摸信息后就會觸發(fā)中斷，那么就要在中斷處理程序里來讀取觸摸信息；得到的是觸摸位置絕對信息以及觸摸屏是否有按下；

USB接口觸摸屏：

首先，需要了解usb觸摸屏的工作原理。USB觸摸屏是一種通過USB接口連接到SoC的輸入設(shè)備，它的工作原理類似于普通的觸摸屏。一般來言，USB觸摸屏內(nèi)部驅(qū)動板都會有一個USB芯片；

• 此芯片一端連接觸摸屏的模擬信號，對觸摸動作采樣然后AD轉(zhuǎn)換；
• 另一端通過USB連接SoC，即將AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過USB接口發(fā)給SoC；

在linux內(nèi)核中，USB HID transport layer驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)了USB接口的HID設(shè)備，其中包括USB接口的keyboards(鍵盤)、mice(鼠標(biāo))、joysticks(搖桿)、graphic tablets(繪圖板)、觸摸屏等其他的。具體來說，它會通過USB總線獲取來自觸摸屏的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的輸入事件（例如按鍵、鼠標(biāo)移動等），然后將其傳遞給系統(tǒng)。

UART接口觸摸屏：

串口觸摸屏驅(qū)動主要是采用linux系統(tǒng)的input子系統(tǒng)功能，由于Android系統(tǒng)內(nèi)置采用input輸入系統(tǒng)，故串口觸摸屏驅(qū)動在linux操作系統(tǒng)移植成功后，對android系統(tǒng)將不用任何修改，直接使用。

當(dāng)然，在串口觸摸屏驅(qū)動可以使用前，前提就要求底層的串口驅(qū)動已經(jīng)寫完而且可以正常工作，否則串口觸摸屏驅(qū)動就無從談起了。

?