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3个回答
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硬件原理图
在本实验中使用迅为的 7 寸屏为例，使用的是 FT5426 触摸芯片。 从原理图中得知，7 寸屏使用 I2C2，触摸屏复位引脚为 SNVS_TAMPER9，中断引脚为 GPIO_9。 |
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实验程序编写
修改设备树文件 1 、添加 FT5426 的 的 pinctrl 信息 FT5426 触摸芯片用到了 4 个 IO，一个复位 IO、一个中断 IO、I2C2 的 SCL 和 SDA，所以我们需要先在设备树中添加 IO 相关的信息。复位 IO 和中断 IO 是普通的 GPIO，因此这两个 IO 可以放到同一个节点下去描述，I2C2 的 SCL 和 SDA 属于 I2C2，因此这两个要放到同一个节点下去描述。首先是复位 IO 和中断 IO，topeet_emmc_4_3.dts 文件里面默认有个名为“pinctrl_tsc”的节点，如果被删除了的话就自行创建，在此节点下添加触摸屏的复位 IO 和中断 IO 信息，修改以后的“pinctrl_tsc”节点内容如下所示： 1 pinctrl_tsc: tscgrp { 2 fsl,pins = < 3 MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER9__GPIO5_IO09 0x10B0 /* TSC_RST */ 4 MX6UL_PAD_GPIO1_IO09__GPIO1_IO09 0xF080 /* TSC_INT */ 5 >; 6 }; 继续添加 I2C2 的 SCL 和 SDA 这两个 IO 信息，topeet_emmc_4_3.dts 里面默认就已经添加了 I2C2的 IO 信息，这是 NXP 官方添加的，所以不需要我们去修改。找到“pinctrl_i2c1”节点，此节点就是用于描述 I2C2 的 IO 信息，节点内容如下所示： 1 pinctrl_i2c2: i2c2grp { 2 fsl,pins = < 3 MX6UL_PAD_UART5_TX_DATA__I2C2_SCL 0x4001b8b0 4 MX6UL_PAD_UART5_RX_DATA__I2C2_SDA 0x4001b8b0 5 >; 6 }; 最后在检查一下这四个引脚有没有被其他外设使用。如果有的话就需要屏蔽掉。 2 、添加 FT5426 节点 FT5426 这个触摸 IC 挂载 I2C2 下，因此需要向 I2C2 节点下添加一个子节点，此子节点用于描述FT5426，添加完成以后的 I2C2 节点内容如下所示： 1 &i2c2 { 2 clock_frequency = <100000>; 3 pinctrl-names = "default"; 4 pinctrl-0 = ; 5 status = "okay"; 6 7 /****************************/ 8 /* 省略掉其他的设备节点 */ 9 /****************************/ 10 11 12 ft5426: ft5426@38 { 13 compatible = "edt,edt-ft5426"; 14 reg = <0x38>; 15 pinctrl-names = "default"; 16 pinctrl-0 = ; 17 interrupt-parent = ; 18 interrupts = <9 0>; 19 reset-gpios = ; 20 interrupt-gpios = ; 21 }; 22 }; 第 12 行，触摸屏所使用的 FT5426 芯片节点，挂载 I2C2 节点下，FT5426 的器件地址为 0X38。 第 14 行，reg 属性描述 FT5426 的器件地址为 0x38。 第 16 行，pinctrl-0 属性描述 FT5426 的复位 IO 和中断 IO 所使用的节点为 pinctrl_tsc。 第 17 行，interrupt-parent 属性描述中断 IO 对应的 GPIO 组为 GPIO1。 第 18 行，interrupts 属性描述中断 IO 对应的是 GPIO1 组的 IOI09。 第 19 行，reset-gpios 属性描述复位 IO 对应的 GPIO 为 GPIO5_IO09。 第 20 行，interrupt-gpios 属性描述中断 IO 对应的 GPIO 为 GPIO1_IO09。 |
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编写多点电容触摸驱动
本实验例程路径：i.MX6UL 终结者光盘资料/06_Linux 驱动例程/20_multitouch 创建 ft5426.c 驱动文件，内容如下： 1 #include 2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 #include 8 #include 9 #include 10 #include 11 #include 12 #include 13 #include 14 #include 15 #include 16 17 #define MAX_SUPPORT_POINTS 5 /* 5 点触摸 */ 18 #define TOUCH_EVENT_DOWN 0x00 /* 按下 */ 19 #define TOUCH_EVENT_UP 0x01 /* 抬起 */ 20 #define TOUCH_EVENT_ON 0x02 /* 接触 */ 21 #define TOUCH_EVENT_RESERVED 0x03 /* 保留 */ 22 23 /* FT5X06 寄存器相关宏定义 */ 24 #define FT5X06_TD_STATUS_REG 0X02 /* 状态寄存器地址 */ 25 #define FT5x06_DEVICE_MODE_REG 0X00 /* 模式寄存器 */ 26 #define FT5426_IDG_MODE_R 0XA4 /* 中断模式 */ 27 #define FT5X06_READLEN 29 /* 要读取的寄存器个数 */ 28 29 struct ft5x06_dev { 30 struct device_node *nd; /* 设备节点 */ 31 int irq_pin,reset_pin; /* 中断和复位 IO */ 32 int irqnum; /* 中断号 */ 33 void *private_data; /* 私有数据 */ 34 struct input_dev *input; /* input 结构体 */ 35 struct i2c_client *client; /* I2C 客户端 */ 36 }; 37 38 static struct ft5x06_dev ft5x06; 39 40 /* 41 * @description : 复位 FT5X06 42 * @param - client : 要操作的 i2c 43 * @param - multidev: 自定义的 multitouch 设备 44 * @return : 0，成功;其他负值,失败 45 */ 46 static int ft5x06_ts_reset(struct i2c_client *client, struct ft5x06_dev *dev) 47 { 48 int ret = 0; 49 50 if (gpio_is_valid(dev->reset_pin)) { /* 检查 IO 是否有效 */ 51 /* 申请复位 IO，并且默认输出低电平 */ 52 ret = devm_gpio_request_one(&client->dev, 53 dev->reset_pin, GPIOF_OUT_INIT_LOW, 54 "edt-ft5x06 reset"); 55 if (ret) { 56 return ret; 57 } 58 59 msleep(5); 60 gpio_set_value(dev->reset_pin, 1); /* 输出高电平，停止复位 */ 61 msleep(300); 62 } 63 64 return 0; 65 } 66 67 /* 68 * @description : 从 FT5X06 读取多个寄存器数据 69 * @param - dev: ft5x06 设备 70 * @param - reg: 要读取的寄存器首地址 71 * @param - val: 读取到的数据 72 * @param - len: 要读取的数据长度 73 * @return : 操作结果 74 */ 75 static int ft5x06_read_regs(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, void *val, int len) 76 { 77 int ret; 78 struct i2c_msg msg[2]; 79 struct i2c_client *client = (struct i2c_client *)dev->client; 80 81 /* msg[0]为发送要读取的首地址 */ 82 msg[0].addr = client->addr; /* ft5x06 地址 */ 83 msg[0].flags = 0; /* 标记为发送数据 */ 84 msg[0].buf = ® /* 读取的首地址 */ 85 msg[0].len = 1; /* reg 长度*/ 86 87 /* msg[1]读取数据 */ 88 msg[1].addr = client->addr; /* ft5x06 地址 */ 89 msg[1].flags = I2C_M_RD; /* 标记为读取数据*/ 90 msg[1].buf = val; /* 读取数据缓冲区 */ 91 msg[1].len = len; /* 要读取的数据长度*/ 92 93 ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, 2); 94 if(ret == 2) { 95 ret = 0; 96 } else { 97 ret = -EREMOTEIO; 98 } 99 return ret; 100 } 101 102 /* 103 * @description : 向 ft5x06 多个寄存器写入数据 104 * @param - dev: ft5x06 设备 105 * @param - reg: 要写入的寄存器首地址 106 * @param - val: 要写入的数据缓冲区 107 * @param - len: 要写入的数据长度 108 * @return : 操作结果 109 */ 110 static s32 ft5x06_write_regs(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, u8 *buf, u8 len) 111 { 112 u8 b[256]; 113 struct i2c_msg msg; 114 struct i2c_client *client = (struct i2c_client *)dev->client; 115 116 b[0] = reg; /* 寄存器首地址 */ 117 memcpy(&b[1],buf,len); /* 将要写入的数据拷贝到数组 b 里面 */ 118 119 msg.addr = client->addr; /* ft5x06 地址 */ 120 msg.flags = 0; /* 标记为写数据 */ 121 122 msg.buf = b; /* 要写入的数据缓冲区 */ 123 msg.len = len + 1; /* 要写入的数据长度 */ 124 125 return i2c_transfer(client->adapter, &msg, 1); 126 } 127 128 /* 129 * @description : 向 ft5x06 指定寄存器写入指定的值，写一个寄存器 130 * @param - dev: ft5x06 设备 131 * @param - reg: 要写的寄存器 132 * @param - data: 要写入的值 133 * @return : 无 134 */ 135 static void ft5x06_write_reg(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, u8 data) 136 { 137 u8 buf = 0; 138 buf = data; 139 ft5x06_write_regs(dev, reg, &buf, 1); 140 } 141 142 /* 143 * @description : FT5X06 中断服务函数 144 * @param - irq : 中断号 145 * @param - dev_id : 设备结构。 146 * @return : 中断执行结果 147 */ 148 static irqreturn_t ft5x06_handler(int irq, void *dev_id) 149 { 150 struct ft5x06_dev *multidata = dev_id; 151 152 u8 rdbuf[29]; 153 int i, type, x, y, id; 154 int offset, tplen; 155 int ret; 156 bool down; 157 158 offset = 1; /* 偏移 1，也就是 0X02+1=0x03,从 0X03 开始是触摸值 */ 159 tplen = 6; /* 一个触摸点有 6 个寄存器来保存触摸值 */ 160 161 memset(rdbuf, 0, sizeof(rdbuf)); /* 清除 */ 162 163 /* 读取 FT5X06 触摸点坐标从 0X02 寄存器开始，连续读取 29 个寄存器 */ 164 ret = ft5x06_read_regs(multidata, FT5X06_TD_STATUS_REG, rdbuf, FT5X06_READLEN); 165 if (ret) { 166 goto fail; 167 } 168 169 /* 上报每一个触摸点坐标 */ 170 for (i = 0; i < MAX_SUPPORT_POINTS; i++) { 171 u8 *buf = &rdbuf[i * tplen + offset]; 172 173 /* 以第一个触摸点为例，寄存器 TOUCH1_XH(地址 0X03),各位描述如下： 174 * bit7:6 Event flag 0:按下 1:释放 2：接触 3：没有事件 175 * bit5:4 保留 176 * bit3:0 X 轴触摸点的 11~8 位。 177 */ 178 type = buf[0] >> 6; /* 获取触摸类型 */ 179 if (type == TOUCH_EVENT_RESERVED) 180 continue; 181 182 /* 我们所使用的触摸屏和 FT5X06 是反过来的 */ 183 x = ((buf[2] << 8) | buf[3]) & 0x0fff; 184 y = ((buf[0] << 8) | buf[1]) & 0x0fff; 185 186 /* 以第一个触摸点为例，寄存器 TOUCH1_YH(地址 0X05),各位描述如下： 187 * bit7:4 Touch ID 触摸 ID，表示是哪个触摸点 188 * bit3:0 Y 轴触摸点的 11~8 位。 189 */ 190 id = (buf[2] >> 4) & 0x0f; 191 down = type != TOUCH_EVENT_UP; 192 193 input_mt_slot(multidata->input, id); 194 input_mt_report_slot_state(multidata->input, MT_TOOL_FINGER, down); 195 196 if (!down) 197 continue; 198 199 input_report_abs(multidata->input, ABS_MT_POSITION_X, x); 200 input_report_abs(multidata->input, ABS_MT_POSITION_Y, y); 201 } 202 203 input_mt_report_pointer_emulation(multidata->input, true); 204 input_sync(multidata->input); 205 206 fail: 207 return IRQ_HANDLED; 208 209 } 210 211 /* 212 * @description : FT5x06 中断初始化 213 * @param - client : 要操作的 i2c 214 * @param - multidev: 自定义的 multitouch 设备 215 * @return : 0，成功;其他负值,失败 216 */ 217 static int ft5x06_ts_irq(struct i2c_client *client, struct ft5x06_dev *dev) 218 { 219 int ret = 0; 220 221 /* 1,申请中断 GPIO */ 222 if (gpio_is_valid(dev->irq_pin)) { 223 ret = devm_gpio_request_one(&client->dev, dev->irq_pin, 224 GPIOF_IN, "edt-ft5x06 irq"); 225 if (ret) { 226 dev_err(&client->dev, 227 "Failed to request GPIO %d, error %d/n", 228 dev->irq_pin, ret); 229 return ret; 230 } 231 } 232 233 /* 2，申请中断,client->irq 就是 IO 中断， */ 234 ret = devm_request_threaded_irq(&client->dev, client->irq, NULL, 235 ft5x06_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_ONESHOT, 236 client->name, &ft5x06); 237 if (ret) { 238 dev_err(&client->dev, "Unable to request touchscreen IRQ./n"); 239 return ret; 240 } 241 242 return 0; 243 } 244 245 /* 246 * @description : i2c 驱动的 probe 函数，当驱动与 247 * 设备匹配以后此函数就会执行 248 * @param - client : i2c 设备 249 * @param - id : i2c 设备 ID 250 * @return : 0，成功;其他负值,失败 251 */ 252 static int ft5x06_ts_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id) 253 { 254 int ret = 0; 255 256 ft5x06.client = client; 257 258 /* 1，获取设备树中的中断和复位引脚 */ 259 ft5x06.irq_pin = of_get_named_gpio(client->dev.of_node, "interrupt-gpios", 0); 260 ft5x06.reset_pin = of_get_named_gpio(client->dev.of_node, "reset-gpios", 0); 261 262 /* 2，复位 FT5x06 */ 263 ret = ft5x06_ts_reset(client, &ft5x06); 264 if(ret < 0) { 265 goto fail; 266 } 267 268 /* 3，初始化中断 */ 269 ret = ft5x06_ts_irq(client, &ft5x06); 270 if(ret < 0) { 271 goto fail; 272 } 273 274 /* 4，初始化 FT5X06 */ 275 ft5x06_write_reg(&ft5x06, FT5x06_DEVICE_MODE_REG, 0); /* 进入正常模式*/ 276 ft5x06_write_reg(&ft5x06, FT5426_IDG_MODE_REG, 1); /* FT5426 中断模式 */ 277 278 /* 5，input 设备注册 */ 279 ft5x06.input = devm_input_allocate_device(&client->dev); 280 if (!ft5x06.input) { 281 ret = -ENOMEM; 282 goto fail; 283 } 284 ft5x06.input->name = client->name; 285 ft5x06.input->id.bustype = BUS_I2C; 286 ft5x06.input->dev.parent = &client->dev; 287 288 __set_bit(EV_KEY, ft5x06.input->evbit); 289 __set_bit(EV_ABS, ft5x06.input->evbit); 290 __set_bit(BTN_TOUCH, ft5x06.input->keybit); 291 292 input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_X, 0, 1024, 0, 0); 293 input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_Y, 0, 600, 0, 0); 294 input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_MT_POSITION_X,0, 1024, 0, 0); 295 input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_MT_POSITION_Y,0, 600, 0, 0); 296 ret = input_mt_init_slots(ft5x06.input, MAX_SUPPORT_POINTS, 0); 297 if (ret) { 298 goto fail; 299 } 300 301 ret = input_register_device(ft5x06.input); 302 if (ret) 303 goto fail; 304 305 return 0; 306 307 fail: 308 return ret; 309 } 310 311 /* 312 * @description : i2c 驱动的 remove 函数，移除 i2c 驱动的时候此函数会执行 313 * @param - client : i2c 设备 314 * @return : 0，成功;其他负值,失败 315 */ 316 static int ft5x06_ts_remove(struct i2c_client *client) 317 { 318 /* 释放 input_dev */ 319 input_unregister_device(ft5x06.input); 320 return 0; 321 } 322 323 324 /* 325 * 传统驱动匹配表 326 */ 327 static const struct i2c_device_id ft5x06_ts_id[] = { 328 { "edt-ft5206", 0, }, 329 { "edt-ft5426", 0, }, 330 { /* sentinel */ } 331 }; 332 333 /* 334 * 设备树匹配表 335 */ 336 static const struct of_device_id ft5x06_of_match[] = { 337 { .compatible = "edt,edt-ft5206", }, 338 { .compatible = "edt,edt-ft5426", }, 339 { /* sentinel */ } 340 }; 341 342 /* i2c 驱动结构体 */ 343 static struct i2c_driver ft5x06_ts_driver = { 344 .driver = { 345 .owner = THIS_MODULE, 346 .name = "edt_ft5x06", 347 .of_match_table = of_match_ptr(ft5x06_of_match), 348 }, 349 .id_table = ft5x06_ts_id, 350 .probe = ft5x06_ts_probe, 351 .remove = ft5x06_ts_remove, 352 }; 353 354 /* 355 * @description : 驱动入口函数 356 * @param : 无 357 * @return : 无 358 */ 359 static int __init ft5x06_init(void) 360 { 361 int ret = 0; 362 363 ret = i2c_add_driver(&ft5x06_ts_driver); 364 365 return ret; 366 } 367 368 /* 369 * @description : 驱动出口函数 370 * @param : 无 371 * @return : 无 372 */ 373 static void __exit ft5x06_exit(void) 374 { 375 i2c_del_driver(&ft5x06_ts_driver); 376 } 377 378 module_init(ft5x06_init); 379 module_exit(ft5x06_exit); 380 MODULE_LICENSE("GPL"); 381 MODULE_AUTHOR("topeet"); 第 29~36 行，定义一个设备结构体，存放多点电容触摸设备相关属性信息。 第 38 行，定义一个名为 ft5x06 的全局变量，变量类型就是上面定义的 ft5x06_dev 结构体。 第 46~63 行，ft5x06_ts_reset 函数，用于初始化 FT5426 触摸芯片，其实就是设置 FT5426 的复位 IO为高电平，防止芯片复位。注意在第 52 行使用 devm_gpio_request_one 函数来申请复位 IO，关于“devm_”前缀的作用已经在前面做了详细的讲解。使用“devm_”前缀的 API 函数申请的资源不需要我们手动释放，内核会处理，所以这里使用 devm_gpio_request_one 函数申请 IO 以后不需要我们在卸载驱动的时候手动去释放此 IO。 第 73~98 行，ft5x06_read_regs 函数，用于连续的读取 FT5426 内部寄存器数据，就是 I2C 读取函数。 第 98~124 行，ft5x06_write_regs 函数，用于向 FT5426 寄存器写入连续的数据，也就是 I2C 写函数。 第 133~138 行，ft5x06_write_reg 函数，对 ft5x06_write_regs 函数的简单封装，向 FT5426 指定寄存器写入一个数据，用于配置 FT5426。 第 146~207 行，ft5x06_handler 函数，触摸屏中断服务函数，触摸点坐标的上报就是在此函数中完成的。第 162 行通过 ft5x06_read_regs 函数读取 FT5426 的所有触摸点信息寄存器数据，从 0X02 这个地址开始，一共 29 个寄存器。第 168~199 行的 for 循环就是一个一个的上报触摸点坐标数据，使用 Type B 时序，这个我们已经在前面说了很多次了。最后在 202 行通过 input_sync 函数上报 SYN_REPORT 事件。如果理解了前面讲解的 Type B 时序，那么此函数就很好看懂。 第 215~241 行 ， ft5x06_ts_irq 函数，初始化 FT5426 的中断 IO ，第 221 行使用devm_gpio_request_one 函数申请中断 IO。第 232 行使用函数 devm_request_threaded_irq 申请中断，中断处理函数为 ft5x06_handler。 第 250~307 行，当 I2C 设备与驱动匹配以后此函数就会执行，一般在此函数中完成一些初始化工作。我们重点来看一下 277~299 行是关于 input_dev 设备的初始化，第 277~284 行申请并简单的初始化input_dev。第 286 和 288 行设置 input_dev 需要上报的事件为 EV_KEY 和 EV_ABS，需要上报的按键码为BTN_TOUCH。EV_KEY 是按键事件，用于上报触摸屏是否被按下，相当于把触摸屏当做一个按键。EV_ABS 是触摸点坐标数据，BTN_TOUCH 表示将触摸屏的按下和抬起用作 BTN_TOUCH 按键。第 290~293 行调用input_set_abs_params 函 数 设 置 EV_ABS 事 件 需 要 上 报 ABS_X 、 ABS_Y 、 ABS_MT_POSITION_X 和ABS_MT_POSITION_Y。单点触摸需要上报 ABS_X 和 ABS_Y，对于多点触摸需要上报 ABS_MT_POSITION_X 和 ABS_MT_POSITION_Y。第 294 行调用 input_mt_init_slots 函数初始化 slots，也就是最大触摸点数量，FT5426是个 5 点电容触摸芯片，因此一共 5 个 slot。最后在 299 行调用 input_register_device 函数向系统注册input_dev。 第 314~319 行，当卸载驱动的时候 ft5x06_ts_remove 函数就会执行，因为前面很多资源我们都是用“devm_”前缀函数来申请的，因此不需要手动释放。此函数只需要调用 input_unregister_device 来释放掉前面添加到内核中的 input_dev。 第 320 行~结束，剩下的就是 I2C 驱动框架那一套。 |
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