【Android驱动04】触摸屏touchscreen驱动移植以及调试方法 ...

1. 硬件层
触摸屏硬件：触摸屏通常包括电容式或电阻式触摸屏，它们通过感应手指的触摸来产生信号。电容式触摸屏利用人体的电流感应工作，而电阻式触摸屏则通过压力改变电阻值来检测触摸。
传感器与接口：触摸屏包含多个触摸传感器，这些传感器通过总线接口（如I2C、SPI等）与主控芯片通信，将触摸数据（如位置、压力等）传输给软件层。

2. 软件层
输入子体系：Android内核中的输入子体系是一个关键组件，负责处理来自各种输入装备的数据，包括触摸屏。输入子体系从触摸屏驱动程序吸取触摸数据，并将其转换为标准的输入事故，然后通报给上层应用程序。
触摸屏驱动程序：触摸屏驱动程序是Android内核中实现触摸屏功能的具体实现。它负责与硬件层通信，读取触摸传感器的数据，并通过输入子体系将其上报给体系。
3 . 触摸屏驱动流程

• 初始化与配置
  装备树（DTS）配置：在装备树文件中配置触摸屏相关的硬件参数，如GPIO、I2C地址等。
  驱动程序加载：在体系启动时，根据装备树配置加载触摸屏驱动程序。驱动程序会进行须要的初始化工作，如设置GPIO引脚、配置I2C接口等。
  1.1 设置GPIO引脚:
  打开 vendor\mediatek\proprietary\scripts\DrvGen.exe
  选择 cendor\mediatek\proprietary\bootable\bootloader\lk\target\ $ (project) \dct\dct\codegen.dws 配置文件
  1.2 创建ft5x16，将供应商提供的驱动驱动资料拷贝到该目录下；
  
  
  
  1.3 修改配置文件：CUSTOM_KERNEL_TOUCHPANEL其值由改为ft5x16，表明对应ft5x16子目录；
  打开ft5x16.c文件，修改一下：
  

1. static struct i2c_board_info __initdata ft5x16_i2c_tpd={ I2C_BOARD_INFO("ft5x16", (0x70>>1))}; //"ft5x16"为设备名 ，设备地址为高7位  
2.   
3. static struct tpd_driver_t tpd_device_driver = {  
4.     .tpd_device_name = "FT5x16",  
5.     .tpd_local_init = tpd_local_init,   
6.     .suspend = tpd_suspend,  
7.     .resume = tpd_resume,  
8. #ifdef TPD_HAVE_BUTTON   
9.     .tpd_have_button = 1,  
10. #else  
11.     .tpd_have_button = 0,  
12. #endif        
13. };  
14.   
15. /* called when loaded into kernel */  
16. static int __init tpd_driver_init(void) {  
17.     printk("MediaTek FT5x16 touch panel driver init\n");  
18.     /* 注册板级设备信息 */  
19.     i2c_register_board_info(IIC_PORT, &ft5x16_i2c_tpd, 1);  //IIC_PORT表示i2c控制器号，由电路原理图可知TP设备连接到i2c控制器0，ft5x16_i2c_tpd为i2c设备结构，1表示该i2c_board_info个数  
20.     if(tpd_driver_add(&tpd_device_driver) < 0)  
21.         printk("add FT5x16 driver failed\n");  
22.     return 0;  
23. }  

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1.4 I2C通信
新驱动编译进内核，启动内核后，我们怎样验证i2c接口能够正常通信呢？
体系启动后通过串口或adb shell进入体系命令行窗口，查询/sys/bus/i2c/devices目录下是否有0-0038信息，查询/sys/bus/i2c/drivers目录下是否存在‘ft5x16’装备名；先包管i2c能够正常通信；
1.5 中断触发
中断注册函数：

1. mt_eint_registration(CUST_EINT_TOUCH_PANEL_NUM, CUST_EINT_TOUCH_PANEL_TYPE, tpd_eint_interrupt_handler, 1);
3. //tpd_eint_interrupt_handler函数为中断回调函数

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1.6 数据上报
当触摸屏产生中断的时间就会调用到该接口；然后在中断处理函数中唤醒运行在子线程中的等待队列，再通过子线程获取TP数据并上报到体系；

1.     static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(waiter);  //初始化等待队列  
2.       
3.     thread = kthread_run(touch_event_handler, 0, TPD_DEVICE);  //新建线程  
4.       
5.     static int touch_event_handler(void *unused)  
6.     {   
7.         ......  
8.         do  
9.         {  
10.             mt_eint_unmask(CUST_EINT_TOUCH_PANEL_NUM);   
11.             set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);   
12.             wait_event_interruptible(waiter,tpd_flag!=0);  //等待队列进入休眠，等待唤醒  
13.             tpd_flag = 0;  
14.             set_current_state(TASK_RUNNING);  
15.             ......  
16.             if (tpd_touchinfo(&cinfo, &pinfo))   //获取TP数据  
17.             {  
18.                 //TPD_DEBUG("point_num = %d\n",point_num);  
19.                 TPD_DEBUG_SET_TIME;  
20.                 if(point_num >0)   
21.                 {  
22.                     for(i =0; i<point_num; i++)//only support 3 point  
23.                     {            
24.                         cinfo.x[i] = cinfo.x[i];  
25.                         cinfo.y[i] = cinfo.y[i];  
26.                           
27.                         tpd_down(cinfo.x[i], cinfo.y[i], cinfo.id[i]); //上报按下数据  
28.                         printk(KERN_DEBUG"----calibration----- X:%4d, Y:%4d, P:%4d \n", cinfo.x[i], cinfo.y[i], cinfo.id[i]);  
29.                     }  
30.                     input_sync(tpd->dev);  
31.                 }  
32.                 else   
33.                 {  
34.                     tpd_up(cinfo.x[0], cinfo.y[0]);   //上报弹起数据  
35.                     //TPD_DEBUG("release --->\n");   
36.                     //input_mt_sync(tpd->dev);  
37.                     input_sync(tpd->dev);  
38.                 }  
39.             }  
40.         ......  
41.       
42.         }while(!kthread_should_stop());  
43.       
44.         return 0;  
45.     }  

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注：如果TP获取到的数据比力乱的时间发起通过打开‘指针位置’功能进行检察，清除TP固件分辨与LCD没对应等标题；
4. TP驱动扼要分析
MTK自己编写了一套TP框架，通过该框架管理TP装备，tpd_driver_add为框架的接口之一；体系通过tpd_driver_add添加驱动后会回调tpd_local_init函数；

1.     static struct tpd_driver_t tpd_device_driver = {  
2.         .tpd_device_name = FT5x16,  
3.         .tpd_local_init = tpd_local_init,  //初始化函数  
4.         .suspend = tpd_suspend,  
5.         .resume = tpd_resume,  
6.     #ifdef TPD_HAVE_BUTTON  
7.         .tpd_have_button = 1,  
8.     #else  
9.         .tpd_have_button = 0,  
10.     #endif        
11.     };  
12.       
13.     /* called when loaded into kernel */  
14.     static int __init tpd_driver_init(void) {  
15.         printk("MediaTek FT5x16 touch panel driver init\n");  
16.         i2c_register_board_info(0, &ft5x16_i2c_tpd, 1);  //注册板级设备信息  
17.         if(tpd_driver_add(&tpd_device_driver) < 0)  //添加驱动  
18.             printk("add FT5x16 driver failed\n");  
19.         return 0;  
20.     }  

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向体系注册i2c驱动后，如果找到对应的装备就会调用tpd_probe函数；

1. static int tpd_local_init(void)  
2. {  
3.     TPD_DMESG("FTS I2C Touchscreen Driver (Built %s @ %s)\n", __DATE__, __TIME__);  
4.   
5.     if(i2c_add_driver(&tpd_i2c_driver)!=0)  //注册i2c驱动  
6.     {  
7.         TPD_DMESG("FTS unable to add i2c driver.\n");  
8.         return -1;  
9.     }  
11.     TPD_DMESG("end %s, %d\n", __FUNCTION__, __LINE__);   
12.     tpd_type_cap = 1;  
13.     return 0;   
14. }  

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1.     static const struct i2c_device_id ft5x16_tpd_id[] = {{TPD_NAME,0},{}};  
2.       
3.     static struct i2c_driver tpd_i2c_driver = {  
4.         .driver = {  
5.             .name   = TPD_NAME,  
6.         },  
7.         .probe      = tpd_prob,  
8.         .remove     = __devexit_p(tpd_remove),  
9.         .id_table   = ft5x16_tpd_id,  
10.         .detect     = tpd_detect,  
11.     };  
12.       
13.     static int __devinit tpd_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)  
14.     {      
15.         int retval = TPD_OK;  
16.         char data;  
17.         u8 report_rate=0;  
18.         int err=0;  
19.         int reset_count = 0;  
20.         u8 chip_id,i;  
21.       
22.     reset_proc:     
23.         i2c_client = client;  
24.     #ifdef MAIERXUN_TP_COM  
25.         if(touchpanel_flag){  
26.             return 0;  
27.         }  
28.     #endif  
29.         //复位   
30.         //power on, need confirm with SA  
31.         mt_set_gpio_mode(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_CTP_RST_PIN_M_GPIO);  
32.         mt_set_gpio_dir(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_DIR_OUT);  
33.         mt_set_gpio_out(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_OUT_ZERO);   
34.         msleep(5);  
35.         TPD_DMESG(" fts ic reset\n");  
36.       
37.         //打开TP电源  
38.     #ifdef TPD_POWER_SOURCE_CUSTOM  
39.         hwPowerOn(TPD_POWER_SOURCE_CUSTOM, VOL_3300, "TP");  
40.     #else  
41.         hwPowerOn(MT65XX_POWER_LDO_VGP2, VOL_3300, "TP");  
42.     #endif  
43.       
44.         mt_set_gpio_mode(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_CTP_RST_PIN_M_GPIO);  
45.         mt_set_gpio_dir(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_DIR_OUT);  
46.         mt_set_gpio_out(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_OUT_ONE);  
47.       
48.     #ifdef TPD_CLOSE_POWER_IN_SLEEP   
49.         hwPowerDown(TPD_POWER_SOURCE,"TP");  
50.         hwPowerOn(TPD_POWER_SOURCE,VOL_3300,"TP");  
51.         msleep(100);  
52.       
53.     #else  /* 结束复位 */  
54.         mt_set_gpio_mode(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_CTP_RST_PIN_M_GPIO);  
55.         mt_set_gpio_dir(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_DIR_OUT);  
56.         mt_set_gpio_out(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_OUT_ZERO);   
57.         msleep(5);  
58.         TPD_DMESG(" fts ic reset\n");  
59.         mt_set_gpio_mode(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_CTP_RST_PIN_M_GPIO);  
60.         mt_set_gpio_dir(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_DIR_OUT);  
61.         mt_set_gpio_out(GPIO_CTP_RST_PIN, GPIO_OUT_ONE);  
62.     #endif  
63.       
64.         /* 初始化中断引脚 */  
65.         mt_set_gpio_mode(GPIO_CTP_EINT_PIN, GPIO_CTP_EINT_PIN_M_EINT);  
66.         mt_set_gpio_dir(GPIO_CTP_EINT_PIN, GPIO_DIR_IN);  
67.         mt_set_gpio_pull_enable(GPIO_CTP_EINT_PIN, GPIO_PULL_ENABLE);  
68.         mt_set_gpio_pull_select(GPIO_CTP_EINT_PIN, GPIO_PULL_UP);  
69.       
70.         /* 中断配置和注册 */  
71.         mt_eint_set_hw_debounce(CUST_EINT_TOUCH_PANEL_NUM, CUST_EINT_TOUCH_PANEL_DEBOUNCE_CN);  
72.         mt_eint_registration(CUST_EINT_TOUCH_PANEL_NUM, CUST_EINT_TOUCH_PANEL_TYPE, tpd_eint_interrupt_handler, 1);  //注册中断处理函数，TP产生中断时就会回调tpd_eint_interrupt函数  
73.         mt_eint_unmask(CUST_EINT_TOUCH_PANEL_NUM);   
74.       
75.         msleep(400);  
76.       
77.         err=i2c_smbus_read_i2c_block_data(i2c_client, 0x00, 1, &data);  
78.       
79.         TPD_DMESG("gao_i2c:err %d,data:%d\n", err,data);  
80.         if(err< 0 || data!=0)// reg0 data running state is 0; other state is not 0  
81.         {  
82.             TPD_DMESG("I2C transfer error, line: %d\n", __LINE__);  
83.     #ifdef TPD_RESET_ISSUE_WORKAROUND  
84.             if ( reset_count < TPD_MAX_RESET_COUNT )  
85.             {  
86.                 reset_count++;  
87.                 goto reset_proc;  
88.             }  
89.     #endif  
90.             //add at 20150330 by zhu  
91.     #ifdef MAIERXUN_TP_COM  
92.             touchpanel_flag=false;  
93.     #endif  
94.             return -1;   
95.         }  
96.       
97.         ......  
98.       
99.     #ifdef VELOCITY_CUSTOM_FT5206  
100.         if((err = misc_register(&tpd_misc_device)))  //注册混杂设备驱动  
101.         {  
102.             printk("mtk_tpd: tpd_misc_device register failed\n");  
103.       
104.         }  
105.     #endif  
106.       
107.     #ifdef TPD_AUTO_UPGRADE  
108.         printk("********************Enter CTP Auto Upgrade********************\n");  
109.         fts_ctpm_auto_upgrade(i2c_client);  
110.     #endif  
111.         thread = kthread_run(touch_event_handler, 0, TPD_DEVICE);  //创建子线程，通过该子线程获取和上报数据  
112.         if (IS_ERR(thread))  
113.         {   
114.             retval = PTR_ERR(thread);  
115.             TPD_DMESG(TPD_DEVICE " failed to create kernel thread: %d\n", retval);  
116.         }  
117.       
118.         TPD_DMESG("FTS Touch Panel Device Probe %s\n", (retval < TPD_OK) ? "FAIL" : "PASS");  
119.       
120.         /* 初始化TP的P-sensor功能，暂不分析 */  
121.     #ifdef TPD_PROXIMITY  
122.         struct hwmsen_object obj_ps;  
123.       
124.         obj_ps.polling = 0;//interrupt mode  
125.         obj_ps.sensor_operate = tpd_ps_operate;  
126.         if((err = hwmsen_attach(ID_PROXIMITY, &obj_ps)))  
127.         {  
128.             APS_ERR("proxi_fts attach fail = %d\n", err);  
129.         }  
130.         else  
131.         {  
132.             APS_ERR("proxi_fts attach ok = %d\n", err);  
133.         }         
134.     #endif  
135.          
136.     #ifdef MAIERXUN_TP_COM  
137.         touchpanel_flag=true;  
138.     #endif  
139.          
140.         return 0;  
141.       
142.     }  

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中断处理函数
中断处理遵照中断上下文的筹划原则，使得中断子程序只是简朴唤醒等待队列就可以了，没有多余的操作；

1.     static void tpd_eint_interrupt_handler(void)  
2.     {  
3.         //TPD_DEBUG("TPD interrupt has been triggered\n");  
4.         TPD_DEBUG_PRINT_INT;  
5.         tpd_flag = 1;   
6.         wake_up_interruptible(&waiter);  //唤醒等待队列  
7.     }  

复制代码

子线程处理函数
中断与轮询：触摸屏驱动程序可以通过中断或轮询的方式从硬件层读取触摸数据。当触摸屏被触摸时，硬件会触发一个中断，驱动程序响应中断并读取数据；或者驱动程序定期轮询硬件以获取数据。
数据处理：驱动程序将读取到的原始触摸数据进行处理，转换为标准的输入事故格式（如ABS_X、ABS_Y等），并准备将其上报给输入子体系。

1.     static int touch_event_handler(void *unused)  
2.     {   
3.         struct touch_info cinfo, pinfo;  
4.         int i=0;  
5.       
6.         struct sched_param param = { .sched_priority = RTPM_PRIO_TPD };  
7.         sched_setscheduler(current, SCHED_RR, ¶m);  
8.       
9.     #ifdef TPD_PROXIMITY  
10.         int err;  
11.         hwm_sensor_data sensor_data;  
12.         u8 proximity_status;  
13.       
14.     #endif  
15.         u8 state;  
16.       
17.         do  //进入while循环进行睡眠-等待唤醒的操作  
18.         {  
19.             mt_eint_unmask(CUST_EINT_TOUCH_PANEL_NUM);  //中断使能（解除屏蔽）  
20.             set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);   
21.             wait_event_interruptible(waiter,tpd_flag!=0);  //进入睡眠等待唤醒  
22.       
23.             tpd_flag = 0;  
24.       
25.             set_current_state(TASK_RUNNING);  
26.             ......  
27.       
28.     #ifdef TPD_PROXIMITY  //TP的P-sensor功能，暂不分析  
29.             if (tpd_proximity_flag == 1)  
30.             {  
31.                 i2c_smbus_read_i2c_block_data(i2c_client, 0xB0, 1, &state);  
32.                 TPD_PROXIMITY_DEBUG("proxi_5206 0xB0 state value is 1131 0x%02X\n", state);  
33.       
34.                 if(!(state&0x01))  
35.                 {  
36.                     tpd_enable_ps(1);  
37.                 }  
38.       
39.                 i2c_smbus_read_i2c_block_data(i2c_client, 0x01, 1, &proximity_status);  
40.                 TPD_PROXIMITY_DEBUG("proxi_5206 0x01 value is 1139 0x%02X\n", proximity_status);  
41.       
42.                 if (proximity_status == 0xC0)  
43.                 {  
44.                     tpd_proximity_detect = 0;     
45.                 }  
46.                 else if(proximity_status == 0xE0)  
47.                 {  
48.                     tpd_proximity_detect = 1;  
49.                 }  
50.       
51.                 TPD_PROXIMITY_DEBUG("tpd_proximity_detect 1149 = %d\n", tpd_proximity_detect);  
52.       
53.                 if ((err = tpd_read_ps()))  
54.                 {  
55.                     TPD_PROXIMITY_DMESG("proxi_5206 read ps data 1156: %d\n", err);   
56.                 }  
57.                 sensor_data.values[0] = tpd_get_ps_value();  
58.                 sensor_data.value_divide = 1;  
59.                 sensor_data.status = SENSOR_STATUS_ACCURACY_MEDIUM;  
60.                 if ((err = hwmsen_get_interrupt_data(ID_PROXIMITY, &sensor_data)))  
61.                 {  
62.                     TPD_PROXIMITY_DMESG(" proxi_5206 call hwmsen_get_interrupt_data failed= %d\n", err);      
63.                 }  
64.             }   
65.     #endif  
66.       
67.             if (tpd_touchinfo(&cinfo, &pinfo))   //获取TP设备数据，并把数据保存在cinfob buf中  
68.             {  
69.                 //TPD_DEBUG("point_num = %d\n",point_num);  
70.                 TPD_DEBUG_SET_TIME;  
71.                 if(point_num >0)   
72.                 {  
73.                     for(i =0; i<point_num; i++)//only support 3 point  
74.                     {  
75.                         printk(KERN_DEBUG"X:%4d, Y:%4d, P:%4d \n", cinfo.x[i], cinfo.y[i], cinfo.id[i]);  
76.                           
77.                         cinfo.x[i] = cinfo.x[i];  
78.                         cinfo.y[i] = cinfo.y[i];  
79.                           
80.                         tpd_down(cinfo.x[i], cinfo.y[i], cinfo.id[i]);  //按下数据处理  
81.                         printk(KERN_DEBUG"----calibration----- X:%4d, Y:%4d, P:%4d \n", cinfo.x[i], cinfo.y[i], cinfo.id[i]);  
82.                     }  
83.                     input_sync(tpd->dev);  
84.                 }  
85.                 else   
86.                 {  
87.                     tpd_up(cinfo.x[0], cinfo.y[0]); //弹起数据处理  
88.                     //TPD_DEBUG("release --->\n");   
89.                     //input_mt_sync(tpd->dev);  
90.                     input_sync(tpd->dev);  
91.                 }  
92.             }  
93.             ......  
94.               
95.         }while(!kthread_should_stop());  
96.       
97.         return 0;  
98.     }  

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事故上报与响应
事故上报：触摸屏驱动程序通过输入子体系将处理后的触摸事故上报给体系。这些事故包括触摸点的位置、压力等信息。
事故响应：上层应用程序通过监听输入事故来响应用户的触摸操作。例如，当用户用手指在屏幕上滑动时，应用程序会吸取到相应的滑动事故，并据此执行相应的操作（如页面滚动）。
5. 触摸屏调试本领
1，利用体系自带的调试工具：
开辟者选项：Android装备通常有一个“开辟者选项”，此中包含了许多用于调试和性能优化的工具。通过开启“显示触摸操作”等选项，可以在屏幕上看到触摸的轨迹，帮助直观相识触摸操作的效果。
ADB（Android Debug Bridge）：ADB是一个多功能的命令行工具，答应用户与连接的Android装备进行通信。通过ADB，可以执行各种调试命令，如检察日志、安装和调试应用等。
编写和运行测试程序：
开辟者可以编写专门的测试程序来检测触摸屏的响应情况，如绘制触摸轨迹、检测触摸点的坐标和压力等。这些测试程序可以帮助辨认触摸屏的硬件或软件标题。
检察和修改触摸屏配置文件：
在某些情况下，触摸屏的性能标题可能与配置文件有关。开辟者可以检察和修改这些配置文件，以调解触摸屏的灵敏度、响应速度等参数。
2，getevent调试方法
getevent是Android体系中用于获取输入装备事故信息的工具，它可以捕获触摸屏、键盘等输入装备的原始事故数据。以下是利用getevent进行触摸屏调试的根本方法：
打开终端或命令提示符：
在PC上，可以通过ADB连接到Android装备，并在终端或命令提示符中执行getevent命令。
检察所有输入装备：
利用getevent -p命令列出所有可用的输入装备及其支持的事故类型。找到触摸屏对应的装备文件（如/dev/input/eventX）。
监督触摸屏事故：
利用getevent -lt /dev/input/eventX命令（此中X是触摸屏装备文件的编号）来及时监督触摸屏事故。这个命令会显示触摸屏的触摸、滑动、抬起等事故，以及相应的时间戳和事故代码。
分析事故数据：
通过分析getevent输出的数据，可以相识触摸屏的响应情况，包括触摸点的坐标、压力值、事故类型等。这有助于辨认触摸屏的硬件或软件标题。
发送模拟事故：
固然getevent主要用于获取事故信息，但可以利用sendevent命令向装备发送模拟的触摸、按键等事故。这在进行主动化测试或模拟用户操作时非常有用。
3，ADB 提供了一个更高级的 input 命令，用于模拟键盘和触摸屏输入，而不需要知道底层的装备文件和事故代码。例如：
模拟触摸按下（在屏幕的500,500位置）：

1. adb shell input tap 500 500

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模拟滑动（从屏幕的500,500位置滑动到1000,1000位置）：

1. adb shell input swipe 500 500 1000 1000

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input 命令是模拟触摸事故的一种更简朴、更直观的方法，通常对于大多数开辟者来说已经富足了。

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