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2024年4月12日发(作者：memcached与redis)

维普资讯

《农业网络信　ｇ｝２００８年第５期　交流园地　

基于Ｌｉｎｕｘ智能手机的设备驱动的探讨　

周秋珍，徐秋红　

（北京林业大学信息学院，北京１０００８３）　

摘要：基于Ｌｉｎｕｘ的智能手机软件平台项目是联想研究院的重点项目，其目的是为了统一联想高端智能手机软件平台。本　

文介绍了Ｌｉｎｕｘ智能手机系统的开发，通过研究手机内外屏键盘工作原理，完成了嵌入式智能手机的内外屏键盘驱动的设　

计与实现。文章所探讨的内外屏键盘驱动已经被用于联想的系列奥运产品中，并将在未来的联想高端智能手机中运用。　

关键词：Ｌｉｎｕｘ；键盘驱动；智能手机；设备驱动　

中图分类号：ＴＰ３９９　文献标识码：Ｂ　文章编码：１６７２—６２５１（２００８）０５—０１５８－０３　

Ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｖｉｃｅ　ｄｒｉｖｅｒｓ　ｏｆ　ｓｍａｒｔ　ｐｈｏｎｅ　ｂａｓｅｄ　ｌｉｎｕｘ　

ＺＨＯＵ　Ｑｉｕ—ｚｈｅｎ，ＸＵ　Ｑｉｕ－ｈｏｎｇ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｒｉｎｇ　１０００８３）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｌａｆｔｏｒｍ　ｏｆ　ｓｍａｒｔ　ｐｈｏｎｅ　ｂａｓｅｄ　Ｌｉｎｕｘ　ｉｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｐｒｏｊｅａｔ　ｏｆ　ｌｅｎｏｖｏ　ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ｗｈｉｃｈ　ａｉｍｓ　ｔｏ　ｕｎｉｆｙ　Ｌｅｎｏｖｏ　

Ｈｉｇｈ－ｔｅｃｈ　ｓｍａｒｔ　ｐｈｏｎｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｌｉｎｕｘ　ｓｍａｒｔ　ｐｈｏｎｅ　ｓｙｓｔｅｍ．ｂｙ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｔｈｅ　

ｋｅｙｂｏａｒｄ　Ｓ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｓ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｍａｒｔ　ｐｈｏｎｅ，ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｓｃｒｅｅｎ　ｏｆ　ｋｅｙｂｏａｒｄ—ｄｒｉｖｅｒ　ｏｆ　

ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｓｃｒｅｅｎ　ｏｆ　ｋｅｙｂｏａｒｄ－ｄｒｉｖｅｒ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ａ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　Ｌｅｎｏｖｏ　

Ｏｌｙｍｐｉｃ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ａｎｄ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｂｙ　ｈｉｇｈ—ｔｅｃｈ　ｓｍａｒｔ　ｐｈｏｎｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ．　、　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌｉｎｕｘ；Ｋｅｙｂｏａｒｄ　ｄｒｉｖｅｒｓ；Ｓｍａｒｔ　ｐｈｏｎｅ；Ｄｅｖｉｃｅ　ｄｒｉｖｅｒｓ　

Ｌｉｎｕｘ由于具有高效稳定、多用户环境、易裁减　行总线充电及数据传输等其它应用。　

与移植等特点，在嵌入式系统领域获得了飞速的发　

软件环境：基于Ｌｉｎｕｘ内核的操作系统，采用　

展；在智能手机领域，受到了广泛的关注。在国外，　

Ｑｔｅ／Ｑｔｏｐｉａ（奇趣公司开发平台）来搭建系统。系统的　

Ｍｏｔｏｒｏｌａ和ＩＢＭ等都采用了Ｑｔ／Ｅｍｂｅｄｄｅｄ开发平台：　

主要软件层划分为操作系统、中间件和应用程序层，　

在中国，作为高端企业之一的联想，也采用了Ｑｔ／Ｅｍ　

软件系统的层次关系和模块划分所如图１ｔ　］所示：　

ｂｅｄｄｅｄ作为开发基于Ｌｉｎｕｘ的智能手机的开发平台和　

图形用户界面。目前国内对基于Ｌｉｎｕｘ技术的智能手　

机的研究，还不成熟，并未形成一个完整的架构体系和　

设计方案．对ＬｉＢＵＬＫ智能手机进行系统化的研究，统　

一

联想基于Ｌｉｎｕｘ智能手机设计流程是非常必要的【ｌ１。　

键盘作为与图形用户界面的交互手段和重要的数据输　

入方式，在ＬｉＢＵＸ智能手机项目中起着十分重要的作　

用。　

Ｍｏｎｔ￣ｌｓｔ丑　

ＵＢｉＪｘｉ　ＣＥＥ　

３．１　ｆｏｒ０Ｈ＾Ｐ　

１系统开发环境　

１６ｘｘ　ｖｄｔｈ　

ＧＳＭ／ＧＰＲＳ　

硬件环境：本项目为研发出一款ＧＳＭ（全球移动　

Ｐ３ｂｅａｒｄ　

ｂａｓｅｄ　Ｏｎ　

通信系统）与ＷｉＦｉ（无线局域网）、蓝牙共存的多模　

０Ｍ＾Ｐ　ｌ６２ｌ　

块移动终端平台，支持频率ＧＳＭ９００／１８０Ｏ／１９００，存储　

Ｓｏｌｕ　ｔｉｏｎ

［　［　蚤主　

卡可扩展到１ＧＢ．支持ＧＳＭ／ＧＰＲＳ与无线局域网数据　

图１软件系统层次关系和模块划分　

应用，支持ＭＰ３播放、办公软件、闪联标准、通用串　在硬件设备上运行嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统，中间　

收稿日期：２００８—０２—２８；修回日期：２００８—０３—０７　

作者简介：周秋珍（１９８２一），女，硕士研究生，研究方向：嵌入式操作系统。　

・－———

１５８－－－——　

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《农业网络信Ａ）２ｏｏ８年第５期　交流园地　

件各模块（ＱＴ／Ｅｍｂｅｄｄｅｄ、Ｑｔｏｐｉａ核心以及其它功能　

模块）使用Ｌｉｎｕｘ内核和驱动程序提供的系统调用，　

实现供上层应用程序调用的各种基本功能，形成一个　

开发平台，Ｑｔｏｐｉａ及其上运行的各种应用程序在此平　

台上开发和运行。最终完成提供给用户使用的各种功　

能。本系统采用ＱＴ／Ｅｍｂｅｄｄｅｄ＋Ｑｔｏｐｉａ这套完备的基　

本软件架构，同时进行优化设计以提高系统的运行效　

率。　

２内外屏键盘驱动　

２．１硬件实现方案　

Ｌｉｎｕｘ智能手机的开发板项目包含内外屏两个键　

盘，这两个键盘芯片都采用ＭＡＸ７３５９型号；　

ＭＡＸ７３５９　Ｉ２Ｃ接口的外设为微处理器管理多达６４个　

按键开关．多个按键可以按照不同顺序同时按下、保　

持、释放。按键按下、释放的输入操作可以被保存在　

ＦＩＦＯ寄存器内，用来存储ｐｒｅｓｓ和ｒｅｌｅａｓｅ对应的键码，　

供驱动来读取。ＭＡＸ７３５９以一个字节为单位采集按键　

的按下或释放输入，并通过简单的Ｉ２Ｃ接口读取。为　

了增强芯片的抗噪声能力，按键提供去抖检测。　

ＭＡＸ７３５９具有自动休眠和自动唤醒功能，按键输入是　

静态监视而非动态扫描，以确保低ＥＭＩ工作。中断输　

出ｆＩＮＴ低电平有效１可配置为对按键事件或最大速率　

报警。任意列驱动器ｆＣＯＬ２／ＰＯＲＴ２一ＣＯＬ７／ＰＯＲ１＿７）　

或者低电平有效的ＩＮＴ如果未被使用，则可作为通用　

输出（ＧＰＯ）。ＭＡＸ７３５９提供小型２４引脚ＴＱＦＮ　

（３．５ｍｍ　Ｘ　３．５ｍｍ）封装，适合智能手机等电子产品。　

键盘驱动的功能１为完成对内外屏键盘按键和释　

放事件的检测，并发送键值给上层。功能２为完成对　

外键盘上ｐｏｗｅｒ键ｆ没有接在ｍａｘ７３５９上１按键和释　

放时间的检测，并发送键值ｆ规定ｐｏｗｅｒ键发送的键　

２Ｖ８　１￣

图２内屏键盘工作原理图　

Ｏ＆００１　

７３５９ＥＴＧ　

值为１００）给上层。当按下某键，对应行和列接口导　

通。初始状态时列接口都是输出高电平状态，行接口通　

过软件配置为低电平。当有按键按下，某个列接口电平　

被下拉从而产生下降沿，触发中断ｌ　３ｉ。内外屏键盘工作　

原理如图２和图３口】所示　

图３外屏键盘工作原理图　

Ｐｏｗｅｒ键：Ｐｏｗｅｒ键与ＡＰ的Ｆ１９管脚相连，模式　

　

为ＵＴＭ

ＬＩＮＥＳＴＡＴＥ０ＧＰＩＯ１０４。

—一

２．２硬件接口　

键盘控制器采用的是外置双２４＋６４键Ｉ２Ｃ接口。　

内屏键盘：内键盘芯片的ＡＤＯ管脚与ＧＮＤ连接，　

２．３软件描述　

２＿３．１　应用内外键盘和Ｐｏｗｅｒ键在按键和释放时．　

向其发送键值扫描码，负责发送按键和释放的状态。　

对于键盘事件，给上层应用提供标准的键值接口和按　

键、释放标志，为应用程序提供了丰富的底层驱动支　

持。　

则其Ｉ２Ｃ地址为：０ｘ３８内键盘芯片的ＩＮＴ管脚与ＡＰ　

的Ｅｌ３管脚相连，模式为ＫＰ＿ＭＫＩＮ４

ＧＰＩＯ１　１９。　

一

外屏键盘：外键盘芯片的ＡＤＯ管脚与Ｖ＋连接，　

则其Ｉ２Ｃ地址为：Ｃｂ（３Ａ内键盘芯片的ＩＮＴ管脚与ＡＰ　

　

的Ｖ１６管脚相连，模式为ＣＩＲ

ＯＵＴＧＰＩＯ１６。

＿＿

２＿３．２　Ｍａｘ７３５９初始化在进行完Ｉ２Ｃ设备的一般的　

初始化过程后，函数ｋｅｙｐａｄ

ｉｎｉｔ　０完成对ｍａｘ７３５９　

＿

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《农业网络信　ｇ））２ｏｏ８年第５期　交流园地　

的初始化工作，清空ＦＩＦＯ，配置各种寄存器，并对寄　

ｉｂｌｅ（＆ｍａｘ７３５９＿ｋｅｙｐａｄｔ＿ｗａｉｔ）唤醒该线程进行处理，　

存器的值进行检查。并要注册中断（Ｍａｘ７３５９的中断　读取ＦＩＦＯ中的值，并及时判断是按下还是释放。把　

是下降沿触发）。　

键值和状态通过ｉｎｐｕｔ

＿

ｒｅｐｏｒｔ＿ｋｅｙ　０函数发送给上层。　

２．３．３　事件的中断处理　键盘驱动的核心就在于对键　

键码情况总结为如下四种：最新（１ａｔｅｓｔ）按键ｐｒｅｓｓ代　

值的扫描和处理。为了实现快速的响应速度，采取了　

码；最新（１ａｔｅｓｔ）按键ｒｅｌｅａｓｅ代码；非最新按键ｐｒｅｓｓ　

一

个独立的线程；当无按键事件时。该线程处于休眠　代码；非最新按键ｒｅｌｅａｓｅ代码。详细情况见表１和表　

状态：有键按下或者释放时，通过调用函数ｄｉｓ．　

２　

ａｂｌｅ　ｉｒｑ（ＩＲＱ＿ＭＡＩＮ＿ＫＥＹＰＡＤ）和ｗａｋｅ＿ｕｐ＿ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ－　

表１最新（１ａｔｅｓｔ）按键ｐｒｅｓｓ的代码　

表示多读～个字节。观察ＦＩＦＯ是否为空；保留Ｏｘ３Ｆ键码表示ＦＩＦＯ空；保留０ｘ７Ｆ键码为ＦＩＦＯ溢出标志；　

保留Ｏｘ３Ｅ键码为按键重复标志，并且该键为最后一个ＦＩＦＯ数据；保留０ｘ７Ｅ键码为按键重复标志。并且　

ＦＩＦＯ里还有更多数据。　

３结束语　

在Ｈｎｕｘ中。系统调用是操作系统内核和应用程　

参考文献　

序之间的接口。而设备驱动程序就是操作系统内核和　

［１］孟彦．Ｌｉｎｕｘ智能手机ｐｈｏｎｅｓｅｒｖｅｒ模块设计与优化［Ｍ］．北京：联　

机器硬件之间的接口　联想研究院基于Ｈｎｕｘ的智能　

想研究院。２００７．　

手机平台的研发是联想集团目前的重点项目，此项目对　

［２ｊ刘同．键盘驱动设计【ＭＪ．北京：联想研究院，２００７．　

后ＰＣ时代的智能手持设备提供前瞻性研究。本文基　

［３］李杰．基于嵌入武Ｌｉｎｕｘ的矩阵键盘设计与实现【Ｊ］．现代电子　

于嵌入式Ｌｉｎｕｘ下的智能手机体系的开发。探讨智能　

技术，２００６，（２９）：８１～８３．　

手机的内外屏键盘驱动的设计。　

一

１６０—　


本文标签： 键盘 按键 智能手机 提供 驱动

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