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Linux下輸入子系統上報觸摸屏坐標

嵌入式技術 ? 來源:嵌入式技術 ? 作者:嵌入式技術 ? 2022-09-25 08:56 ? 次閱讀

Linux下輸入子系統上報觸摸屏坐標

1.輸入子系統簡介

??在 Linux 中,輸入子系統是由輸入子系統設備驅動層、輸入子系統核心層(Input Core)和輸入子系統事件處理層(Event Handler)組成。

pYYBAGMuvISABHEGAAUp7Zj3V_s861.png#pic_center

設備驅動層

設備驅動層實現對硬件設備的各個寄存的訪問,將底層硬件對用戶層的響應數據轉換為標準輸入事件,再通過核心層提交給事件處理層。

核心層

核心層是設備驅動層和事件處理層的連接橋梁,為設備驅動層和事件處理層提供編程接口

事件處理層

事件處理層則為用戶空間提供統一訪問接口,處理驅動層提交的數據,所以這使得我們輸入設備的驅動部分不在用關心對設備文件的操作,只需要關心對各硬件寄存器的操作和提交的輸入事件。

2.輸入子系統好處

統一了物理形態各異的相似的輸入設備的處理功能。例如,各種鼠標,不論 PS/2、 USB、還是藍牙,都被同樣處理。輸入子系統常見事件類型為:按鍵事件(如鍵盤)、相對坐標事件(如鼠標)、絕對坐標事件(如觸摸屏)。

提供了用于分發輸入報告給用戶應用程序的簡單的事件( event)接口。你的驅動不必創建、管理/dev節點以及相關的訪問方法。因此它能夠很方便的調用輸入 API 以發送鼠標移動、鍵盤按鍵,或觸摸事件給用戶空間。

抽取出了輸入驅動的通用部分,簡化了驅動,并提供了一致性。例如,輸入子系統提供了一個底層驅動(成為 serio)的集合,支持對串口和鍵盤控制器等硬件輸入的訪問。

3.輸入子系統相關接口函數

struct input_dev 結構體
??結構體 input_dev 表示底層硬件設備,是所有輸入設備的抽象。驅動層需要實現對input_dev 結構體的填充。

struct input_dev {
	const char *name; //設備名字--比如:鍵盤的名字
	const char *phys; //設備在系統中的路徑。比如:input/key0
	const char *uniq; //唯一ID號
	struct input_id id; //用于匹配事件處理層 handler

	unsigned long propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)]; 

	unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; //記錄支持的事件
	unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; //按鍵事件
	unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];//相對坐標
	unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];//絕對坐標
	unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];
	unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
	unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
	unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];
	unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];

	unsigned int hint_events_per_packet;

	unsigned int keycodemax;
	unsigned int keycodesize;
	void *keycode;

	int (*setkeycode)(struct input_dev *dev,
			  const struct input_keymap_entry *ke,
			  unsigned int *old_keycode);
	int (*getkeycode)(struct input_dev *dev,
			  struct input_keymap_entry *ke);

	struct ff_device *ff;

	unsigned int repeat_key;
	struct timer_list timer;

	int rep[REP_CNT];

	struct input_mt_slot *mt;
	int mtsize;
	int slot;
	int trkid;

	struct input_absinfo *absinfo;

	unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];
	unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
	unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
	unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];
	//文件操作函數 ,可以自行實現
	int (*open)(struct input_dev *dev);
	void (*close)(struct input_dev *dev);
	int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);
	int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);

	struct input_handle __rcu *grab;

	spinlock_t event_lock;
	struct mutex mutex;

	unsigned int users;
	bool going_away;

	bool sync;//最后一次同步后沒有新的事件置 1

	struct device dev;

	struct list_head	h_list;
	struct list_head	node;
};

struct input_event 結構體
??該結構體一般在應用層調用,用戶接收事件層上報的數據內容。

struct input_event {
	struct timeval time; //時間戳
	__u16 type;//事件類型EV_KEY、EV_REL、EV_ABS
	__u16 code;//事件數據值,若按鍵事件,則保證按鍵鍵值;若坐標信息,則表明為x,y
	__s32 value;//標志值,若按鍵,則表示按下還是松開;若坐標,則表示位具體的坐標值
};

動態分配和釋放inptu_dev結構體函數

//動態分配input_dev結構體
struct input_dev *input_allocate_device(void)
//釋放input_dev結構體
void input_free_device(struct input_dev *dev)

注冊和注銷輸入子系統

//注冊輸入子系統
int input_register_device(struct input_dev *dev)
//注銷輸入子系統
void input_free_device(struct input_dev *dev)
形參: input_dev --輸入設備結構體
返回值: 注冊成功返回0,失敗返回其它值

設置上報的數據內容input_set_capability

??input_set_capability函數用于填充input_dev結構體,設置要報的數據類型和數據信息。

void input_set_capability(struct input_dev *dev, unsigned int type,unsigned int code)
形參: dev --input_dev結構體
???type --事件類型EV_KEY、EV_REL、EV_ABS
???code --要上報的具體值
例:input_set_capability(dev,EV_KEY,KEY_A);//上報按鍵事件,上報的鍵值為’A’

設置上報的數據內容__set_bit

??通過設置位的函數實現inptu_dev結構體填充,input_set_capability函數的內部就是通過調用__set_bit函數來實現的。

inline void __set_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
形參: nr–要上報的具體值
???addr --設置的地址
上報按鍵事件例:
? __set_bit(EV_KEY,dev->evbit);//設置事件屬性為按鍵事件
? __set_bit(KEY_A,dev->keybit);//設置上報的鍵值
設置重復上報例:__set_bit(EV_REP,dev->evbit);

設置上報的值的范圍input_set_abs_params

??input_set_abs_params函數用于設置上報的數值的取值范圍。

上報數據到事件處理層

//上報按鍵事件鍵值,如鍵盤
inline void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value);
//上報相對事件坐標值,如鼠標
inline void input_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value);
//上報絕對事件坐標值,如觸摸屏
inline void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value);
形參: dev --input_dev結構體
??? code --事件數據值,若按鍵事件,則保證按鍵鍵值;若坐標信息,則表明為x,y
??? value --標志值,若按鍵,則表示按下還是松開;若坐標,則表示位具體的坐標值

?這幾個函數完成數據上報內部靠input_event函數實現。

事件同步input_mt_sync

void input_mt_sync(struct input_dev *dev)
形參: dev --input_dev結構體

??在完成數據上報后一定要調用事件同步函數。

4.輸入子系統上報觸摸屏坐標示例

硬件平臺:tiny4412
開發平臺:ubuntu18.04
交叉編譯器:arm-linux-gcc
內核:linux3.5
觸摸屏驅動IC:ft5X06

ft5x06驅動示例參考:Linux下IIC子系統和觸摸屏驅動

輸入子系統注冊上報數據示例

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
static struct work_struct touch_work;
static struct i2c_client *touch_client;
static struct input_dev *touch_dev=NULL;
/*工作處理函數*/
static void touch_work_func(struct work_struct *work)
{
	u8 touch_buff[7];
	int x,y;
	int num;
	i2c_smbus_read_i2c_block_data(touch_client,0, 7,touch_buff);
	num=touch_buff[2]&0xf;//觸控點個數
	x=((touch_buff[3]&0xf)<<8)|touch_buff[4];
	y=((touch_buff[5]&0xf)<<8)|touch_buff[6];
	//printk("(x,y)=%d,%dtnum=%dn",x,y,num);
	if(num)
	{
		 input_report_abs(touch_dev,ABS_X,x);//上報x坐標
		 input_report_abs(touch_dev,ABS_Y,y);//上報x坐標
		 input_report_abs(touch_dev,ABS_PRESSURE,1);//壓力值,1表示按下
		 input_report_key(touch_dev,BTN_TOUCH,1);//按下
	}
	else
	{
		input_report_abs(touch_dev,ABS_PRESSURE,0);//壓力值,0表示松開
		input_report_key(touch_dev,BTN_TOUCH,0);//釋放
	}
	input_sync(touch_dev);//同步
}
/*中斷處理函數*/
static irqreturn_t touch_irq_work(int irq, void *dev)
{
	schedule_work(&touch_work);//調度工作
	return IRQ_HANDLED;
}

static int ft5x06_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)//資源匹配函數
{
	int ret; 
	printk("資源匹配成功n");
	printk("name=%staddr=%#xtirq=%dn",client->name,client->addr,client->irq);
	touch_client=client;

	/*動態分配input_dev結構體*/
	touch_dev=input_allocate_device();
	if(!touch_dev)return -1;//動態分配失敗

	/*設置要上報的數據內容*/
	input_set_capability(touch_dev,EV_ABS,ABS_X);//上報x坐標
	input_set_capability(touch_dev,EV_ABS,ABS_Y);//上報x坐標
	input_set_capability(touch_dev,EV_ABS,ABS_PRESSURE);//壓力值
	input_set_capability(touch_dev,EV_KEY,BTN_TOUCH);//觸摸屏點擊事件
	/*設置xy取值范圍*/
	input_set_abs_params(touch_dev,ABS_X,0,800,0,0);//設置x坐標范圍
	input_set_abs_params(touch_dev,ABS_Y,0,480,0,0);//設置y坐標范圍
	input_set_abs_params(touch_dev,ABS_PRESSURE,0,1,0,0);//設置壓力值

	/*注冊輸入子系統*/
	ret=input_register_device(touch_dev);
	if(ret)return ret;//注冊輸入子系統設備失敗
	/*1.初始化工作*/
	INIT_WORK(&touch_work, touch_work_func);
	/*注冊中斷*/
	ret=request_irq(client->irq,touch_irq_work,IRQF_TRIGGER_RISING|IRQF_TRIGGER_FALLING,"ft5x06",NULL);
	if(ret)
	{
		printk("中斷注冊失敗n");
		return -1;
	}

	return 0;
}
static int ft5x06_remove(struct i2c_client *client)//資源釋放函數
{
	printk("IIC驅動程資源釋放成功n");
	free_irq(client->irq,NULL);//注銷中斷
	/*注銷輸入子系統設備*/
	input_unregister_device(touch_dev);
	/*釋放input_dev結構體*/
	input_free_device(touch_dev);
	return 0;
}
//資源匹配結構體
static struct i2c_device_id id_table[]=
{
		{"touch_ft5x06",0},
			{},
};
static struct i2c_driver ft5x06_drv=
{
	.probe=ft5x06_probe,
	.remove=ft5x06_remove,
	.driver=
	{
		.name="touch_drv",
	},
	.id_table=id_table,//資源匹配結構體
};

static int __init wbyq_ft5x06_drv_init(void)
{
	i2c_add_driver(&ft5x06_drv); 
	return 0;
	
}
/*驅動釋放*/
static void __exit wbyq_ft5x06_drv_cleanup(void)
{
	i2c_del_driver(&ft5x06_drv);
    printk("IIC驅動層注銷成功n");
}
module_init(wbyq_ft5x06_drv_init);//驅動入口函數
module_exit(wbyq_ft5x06_drv_cleanup);//驅動出口函數

MODULE_LICENSE("GPL");//驅動注冊協議
MODULE_AUTHOR("it_ashui");
MODULE_DESCRIPTION("Exynos4 ft5x06_drv Driver");

應用層讀取觸摸屏坐標示例

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned int u32;
static unsigned char *lcd_p=NULL;//屏幕緩存地址
static unsigned char *gbk_addr=NULL;//屏幕緩存地址
static struct fb_fix_screeninfo fb_fix;//固定參數結構體
static struct fb_var_screeninfo fb_var;//可變參數結構體
extern const unsigned char ascii_32_16[][32*16/8];//逐列式,高位在前

/*LCD畫點函數*/
static inline void LCD_DrawPoint(int x,int y,int c)
{
	//獲取要繪制的點的地址
	unsigned int *p= (unsigned int *)(lcd_p+y*fb_fix.line_length+x*fb_var.bits_per_pixel/8);
	*p=c;//寫入顏色值
}

/*
顯示漢字
x,y  --要顯示的位置
size  --字體大小
font --要顯示的漢字
c -- 顏色值
*/
static void LCD_DisplayFont(int x,int y,int size,char *font,int c)
{
	u8 *p=NULL;
	u8 H,L;
	u32 addr=0;//漢字偏移地址
	u16 font_size=size*size/8;//漢字點陣大小(寬度保證為8的倍數)
	H=*font;//漢字高字節
	L=*(font+1);//漢字的低字節
	if(L<0x7F)L-=0x40;
	else L-=0x41;
	H-=0x81;
	addr=(190*H+L)*font_size;//漢字所在點陣中的偏移地址
	p=malloc(font_size);
	if(p==NULL)
	{
		printf("申請空間失敗rn");
		return ;
	}
	memcpy(p,gbk_addr+addr,font_size);//讀取點陣碼數據	
	int i,j;
	int x0=x;
	unsigned char tmep;
	for(i=0;i=size)
		{
			x0=x;
			y++;
		}
	}
}
/*
顯示字符
x,y  --要顯示的位置
h,w -- 字符高和寬
cha --要顯示的字符
c -- 顏色值
取模走向:逐列式,高位在前
*/
static void LCD_DisplayCha(int x,int y,int h,int w,char cha,int c)
{
	int i,j;
	int y0=y;
	u8 temp;
	for(i=0;i*size>8;j++)"> 

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