嵌入式linux鸿蒙开发板

嵌入式linux鸿蒙开发板,第1张

文章目录
  • 1.输入系统应用编程
    • 1.1 什么是输入系统
    • 1.2 输入系统框架及调试
      • 1.2.1 框架概述
      • 1.2.2 编写APP需要掌握的知识
      • 1.2.3 调试技巧
        • **1. 确定设备信息**
        • **2. 使用命令读取数据**
    • 1.3 不使用库的应用程序示例
      • 1.3.1 输入系统支持完整的API *** 作
      • 1.3.2 APP访问硬件的4种方式:妈妈怎么知道孩子醒了
      • 1.3.3 获取设备信息(看视频学会简单代码编写的编写过程)
      • 1.3.4 查询方式
      • 1.3.5 休眠-唤醒方式
      • 1.3.6 POLL/SELECT方式
        • 1. 功能介绍
      • 1.3.7 异步通知方式
    • 1.4 电阻屏和电容屏
      • 1.4.1 电阻屏
        • 1. 复习一下欧姆定律
        • 2. 电阻屏原理
        • 3. 电阻屏数据
      • 1.4.2 电容屏
        • 1. 原理
        • 2. 电容屏数据
        • 3. 电容屏的实验数据
    • 1.5 tslib
      • 1.5.1 tslib框架分析
      • 1.5.2 交叉编译、测试tslib
        • 1.交叉编译tslib
        • 2. 测试tslib
      • 1.5.3 自己写一个测试程序
        • 1. 接口函数深入分析
        • 2. 编写代码

1.输入系统应用编程 1.1 什么是输入系统

先来了解什么是输入设备?
常见的输入设备有键盘、鼠标、遥控杆、书写板、触摸屏等等,用户通过这些输入设备与Linux系统进行数据交换。
什么是输入系统?
输入设备种类繁多,能否统一它们的接口?既在驱动层面统一,也在应用程序层面统一?可以的。
Linux系统为了统一管理这些输入设备,实现了一套能兼容所有输入设备的框架:输入系统。驱动开发人员基于这套框架开发出程序,应用开发人员就可以使用统一的API去使用设备。

1.2 输入系统框架及调试 1.2.1 框架概述

作为应用开发人员,可以只基于API使用输入子系统。但是了解内核中输入子系统的框架、了解数据流程,有助于解决开发过程中碰到的硬件问题、驱动问题。
输入系统框架如下图所示:

假设用户程序直接访问/dev/input/event0设备节点,或者使用tslib访问设备节点,数据的流程如下:
① APP发起读 *** 作,若无数据则休眠;
② 用户 *** 作设备,硬件上产生中断;
③ 输入系统驱动层对应的驱动程序处理中断:
读取到数据,转换为标准的输入事件,向核心层汇报。
所谓输入事件就是一个“struct input_event”结构体。
④ 核心层可以决定把输入事件转发给上面哪个handler来处理:
handler的名字来看,它就是用来处输入 *** 作的。有多种handler,比如:evdev_handlerkbd_handlerjoydev_handler等等。
最常用的是evdev_handler:它只是把input_event结构体保存在内核buffer等,APP来读取时就原原本本地返回。它支持多个APP同时访问输入设备,每个APP都可以获得同一份输入事件。
当APP正在等待数据时,evdev_handler会把它唤醒,这样APP就可以返回数据。
⑤ APP对输入事件的处理:
APP获得数据的方法有2种:直接访问设备节点(比如/dev/input/event0,1,2,...),或者通过tsliblibinput这类库来间接访问设备节点。这些库简化了对数据的处理。

要想深入理解整个输入系统,就必须研究内核的输入系统,这在后续的“驱动大全”中会讲解。

1.2.2 编写APP需要掌握的知识

基于编写应用程序的角度,只需要理解这些内容:

  1. 内核中怎么表示一个输入设备?
    使用input_dev结构体来表示输入设备,它的内容如下:
    2. APP可以得到什么数据?
    可以得到一系列的输入事件,就是一个一个“struct input_event”,它定义如下:


每个输入事件input_event中都含有发生时间:timeval表示的是“自系统启动以来过了多少时间”,它是一个结构体,含有“tv_sectv_usec”两项(即秒、微秒)。

输入事件input_event中更重要的是:type(哪类事件)、code(哪个事件)、value(事件值),细讲如下:
type:表示哪类事件
比如EV_KEY表示按键类、EV_REL表示相对位移(比如鼠标),EV_ABS表示绝对位置(比如触摸屏)。有这几类事件(参考Linux内核头文件):

code:表示该类事件下的哪一个事件
比如对于EV_KEY(按键)类事件,它表示键盘。键盘上有很多按键,比如数字键1、2、3,字母键A、B、C里等。所以可以有这些事件:

对于触摸屏,它提供的是绝对位置信息,有X方向、Y方向,还有压力值。所以code值有这些:

value:表示事件值
对于按键,它的value可以是0(表示按键被按下)、1(表示按键被松开)、2(表示长按);
对于触摸屏,它的value就是坐标值、压力值。

④ 事件之间的界线
APP读取数据时,可以得到一个或多个数据,比如一个触摸屏的一个触点会上报X、Y位置信息,也可能会上报压力值。
APP怎么知道它已经读到了完整的数据?
驱动程序上报完一系列的数据后,会上报一个“同步事件”,表示数据上报完毕。APP读到“同步事件”时,就知道已经读完了当前的数据。
同步事件也是一个input_event结构体,它的typecodevalue三项都是0。

3 输入子系统支持完整的API *** 作
支持这些机制:阻塞、非阻塞、POLL/SELECT、异步通知。
注意:如果你想深入理解上述机制,需要学习以下内容:
《第5篇 嵌入式Linux驱动开发基础知识》
《第十九章 驱动程序基石》

1.2.3 调试技巧 1. 确定设备信息

输入设备的设备节点名为/dev/input/eventX(也可能是/dev/eventX,X表示0、1、2等数字)。查看设备节点,可以执行以下命令:

ls /dev/input/* -l
或
ls /dev/event* -l

可以看到类似下面的信息:

怎么知道这些设备节点对应什么硬件呢?可以在板子上执行以下命令:

cat /proc/bus/input/devices

这条指令的含义就是获取与event对应的相关设备信息,可以看到类似以下的结果:

那么这里的I、N、P、S、U、H、B对应的每一行是什么含义呢?
① I:id of the device(设备ID)
该参数由结构体struct input_id来进行描述,驱动程序中会定义这样的结构体:

② N:name of the device
设备名称

③ P:physical path to the device in the system hierarchy
系统层次结构中设备的物理路径。

④ S:sysfs path
位于sys文件系统的路径

⑤ U:unique identification code for the device(if device has it)
设备的唯一标识码

⑥ H:list of input handles associated with the device.
与设备关联的输入句柄列表。

⑦ B:bitmaps(位图)
PROP:device properties and quirks(设备属性)
EV:types of events supported by the device(设备支持的事件类型)
KEY:keys/buttons this device has(此设备具有的键/按钮)
MSC:miscellaneous events supported by the device(设备支持的其他事件)
LED:leds present on the device(设备上的指示灯)

值得注意的是B位图,比如上图中“B: EV=b”用来表示该设备支持哪类输入事件。b的二进制是1011,bit0、1、3为1,表示该设备支持0、1、3这三类事件,即EV_SYNEV_KEYEV_ABS

再举一个例子,“B: ABS=2658000 3”如何理解?
它表示该设备支持EV_ABS这一类事件中的哪一些事件。这是2个32位的数字:0x26580000x3,高位在前低位在后,组成一个64位的数字:“0x2658000,00000003”,数值为1的位有:0、1、47、48、50、53、54,即:0、1、0x2f、0x30、0x32、0x35、0x36,对应以下这些宏:

即这款输入设备支持上述的ABS_XABS_YABS_MT_SLOTABS_MT_TOUCH_MAJORABS_MT_WIDTH_MAJORABS_MT_POSITION_XABS_MT_POSITION_Y这些绝对位置事件(它们的含义在后面讲解电容屏时再细讲)。

2. 使用命令读取数据

调试输入系统时,直接执行类似下面的命令,然后 *** 作对应的输入设备即可读出数据:

hexdump /dev/input/event0

在开发板上执行上述命令之后,点击按键或是点击触摸屏,就会打印以下信息:

上图中的type为3,对应EV_ABScode0x35对应ABS_MT_POSITION_Xcode0x36对应ABS_MT_POSITION_Y
上图中还发现有2个同步事件:它的typecodevalue都为0。表示电容屏上报了2次完整的数据。

1.3 不使用库的应用程序示例

使用GIT下载所有源码后,本节源码位于如下目录:

01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\11_input\
01_app_demo\

有些同学反馈:老师,你不从0写代码,我都不知道怎么写程序了。基础好的同学直接看这个文档,我录完这个视频后会补齐这个文档,你能看到这部分手册时肯定已经齐全了。

1.3.1 输入系统支持完整的API *** 作

支持这些机制:阻塞、非阻塞、POLL/SELECT、异步通知。
注意:如果你想深入理解上述机制,需要学习以下内容:
《第5篇 嵌入式Linux驱动开发基础知识》
《第十九章 驱动程序基石》

作为APP开发人员,即使没有深入理解这些机制,也是可以编写出程序的。

1.3.2 APP访问硬件的4种方式:妈妈怎么知道孩子醒了

妈妈怎么知道卧室里小孩醒了?
① 时不时进房间看一下:查询方式
简单,但是累
② 进去房间陪小孩一起睡觉,小孩醒了会吵醒她:休眠-唤醒
不累,但是妈妈干不了活了
③ 妈妈要干很多活,但是可以陪小孩睡一会,定个闹钟:poll方式
要浪费点时间,但是可以继续干活。
妈妈要么是被小孩吵醒,要么是被闹钟吵醒。
④ 妈妈在客厅干活,小孩醒了他会自己走出房门告诉妈妈:异步通知
妈妈、小孩互不耽误。

这4种方法没有优劣之分,在不同的场合使用不同的方法。

1.3.3 获取设备信息(看视频学会简单代码编写的编写过程)

通过ioctl获取设备信息,ioctl的参数如下:

int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);

有些驱动程序对request的格式有要求,它的格式如下:

比如dir_IOC_READ(即2)时,表示APP要读数据;
_IOC_WRITE(即4)时,表示APP要写数据。
size表示这个ioctl能传输数据的最大字节数。
typenr的含义由具体的驱动程序决定。

比如要读取输入设备的evbit时,ioctlrequest要写为“EVIOCGBIT(0, size)”,size的大小可以由你决定:你想读多少字节就设置为多少。这个宏的定义如下:

写一段程序访问设备并打印部分设备的信息:

//打开设备节点ioctl
#include 
/*./01_get_input_info     /dev/input/event0 */
#include 
#include 
#include 
int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	int len;
	unsigned int evbit[2];
	char ev_names={
		"EV_SYN",
		"EV_KEY",
		"EV_REL",
		"EV_ABS",
		"EV_MSC",
		"EV_SW",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"EV_LED",
		"EV_SND",
		"EV_REP",
		"EV_FF",
		"EV_PWR",		
	};
	int bit;
	
	if(argc!=2)
	{
		printf("Usage:%s\n,argv[0]");
		return -1;
	}
	fd=open(argv[1],O_RDWR);
	if(fd<0)
	{
		printf("open %s err\n",argv[1]);
		return -1;
	}
	err = ioctl(fd,EVIOCGID,&id);
	if(err=0)
	{
		printf("bustype = 0x%x\n",id.bustype);
		printf("vendor = 0x%x\n",id.vendor);
		printf("product = 0x%x\n",id.product);
		printf("version = 0x%x\n",id.version);
	}
	
len =ioctl(fd,EVIOCGBIT(0,sizeof(evbit),&evbit));
if(len > 0&&len <= sizeof(evbit))
{
	for(i=0;i<len;i++)
	{
		byte=((unsigned char *)evbit)[i];
		for(bit=0;bit<8;bit++)
		{
			if(byte & (1<<bit)){
				printf("%s",ev_names[i*8+bit]);
			}
		}
	}
	printf("support ev_type:");
}
	
return 0
}

将代码上传到ubuntu,进行交叉编译:

代码交叉编译成功以后,上板运行:

1.3.4 查询方式

APP调用open函数时,传入“O_NONBLOCK”表示“非阻塞”。
APP调用read函数读取数据时,如果驱动程序中有数据,那么APP的read函数会返回数据,否则也会立刻返回错误。

1.3.5 休眠-唤醒方式

APP调用open函数时,不要传入“O_NONBLOCK”。
APP调用read函数读取数据时,如果驱动程序中有数据,那么APP的read函数会返回数据;否则APP就会在内核态休眠,当有数据时驱动程序会把APP唤醒,read函数恢复执行并返回数据给APP。

//打开设备节点ioctl
#include 
/*./01_get_input_info     /dev/input/event0   noblock */  
#include 
#include 
#include 
int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	int len;
	unsigned int evbit[2];
	char ev_names={
		"EV_SYN",
		"EV_KEY",
		"EV_REL",
		"EV_ABS",
		"EV_MSC",
		"EV_SW",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"NULL",
		"EV_LED",
		"EV_SND",
		"EV_REP",
		"EV_FF",
		"EV_PWR",		
	};
	int bit;
	
	if(argc<2)
	{
		printf("Usage:%s [noblock]\n,argv[0]");//<>是必须有的 []是可以省略的
		return -1;
	}
	if(argc==3 && strcmp(argv[2],"noblock"))
	{
		fd=open(argv[1],O_RDWR|O_NONBLOCK);
	}
	else
	{
		fd=open(argv[1],O_RDWR);
	}
	
	//fd=open(argv[1],O_RDWR);
	if(fd<0)
	{
		printf("open %s err\n",argv[1]);
		return -1;
	}
	err = ioctl(fd,EVIOCGID,&id);
	if(err=0)
	{
		printf("bustype = 0x%x\n",id.bustype);
		printf("vendor = 0x%x\n",id.vendor);
		printf("product = 0x%x\n",id.product);
		printf("version = 0x%x\n",id.version);
	}
	
len =ioctl(fd,EVIOCGBIT(0,sizeof(evbit),&evbit));
if(len > 0&&len <= sizeof(evbit))
{
	for(i=0;i<len;i++)
	{
		byte=((unsigned char *)evbit)[i];
		for(bit=0;bit<8;bit++)
		{
			if(byte & (1<<bit)){
				printf("%s",ev_names[i*8+bit]);
			}
		}
	}
	printf("support ev_type:");
}
	
	while(1)
	{
		len=read(fd,&event,sizeof(event));
		if(len==sizeof(event))
		{
			printf("get event:type=0x%x,code=0x%x,value=0x%x\n",event.type,event.code,event.value);
		}
		else
		{
			printf("read err %d\n",len);
		}
	}
return 0
}

1.3.6 POLL/SELECT方式 1. 功能介绍

POLL机制、SELECT机制是完全一样的,只是APP接口函数不一样。
简单地说,它们就是“定个闹钟”:在调用pollselect函数时可以传入“超时时间”。在这段时间内,条件合适时(比如有数据可读、有空间可写)就会立刻返回,否则等到“超时时间”结束时返回错误。

用法如下。
APP先调用open函数时。
APP不是直接调用read函数,而是先调用pollselect函数,这2个函数中可以传入“超时时间”。它们的作用是:如果驱动程序中有数据,则立刻返回;否则就休眠。在休眠期间,如果有人 *** 作了硬件,驱动程序获得数据后就会把APP唤醒,导致pollselect立刻返回;如果在“超时时间”内无人 *** 作硬件,则时间到后pollselect函数也会返回。APP可以根据函数的返回值判断返回原因:有数据?无数据超时返回?
APP根据pollselect的返回值判断有数据之后,就调用read函数读取数据时,这时就会立刻获得数据。
poll/select函数可以监测多个文件,可以监测多种事件:

在调用poll函数时,要指明:
① 你要监测哪一个文件:哪一个fd
② 你想监测这个文件的哪种事件:是POLLIN、还是POLLOUT
最后,在poll函数返回时,要判断状态。

应用程序代码如下:

struct pollfd fds[1];
int timeout_ms = 5000;
int ret;

fds[0].fd = fd;
fds[0].events = POLLIN;
ret = poll(fds, 1, timeout_ms);
if ((ret == 1) && (fds[0].revents & POLLIN))
{
	read(fd, &val, 4);
	printf("get button : 0x%x\n", val);
}

1.3.7 异步通知方式
  1. 功能介绍
    所谓同步,就是“你慢我等你”。
    那么异步就是:你慢那你就自己玩,我做自己的事去了,有情况再通知我。
    所谓异步通知,就是APP可以忙自己的事,当驱动程序用数据时它会主动给APP发信号,这会导致APP执行信号处理函数。
    仔细想想“发信号”,这只有3个字,却可以引发很多问题:
    ① 谁发:驱动程序发
    ② 发什么:信号
    ③ 发什么信号:SIGIO
    ④ 怎么发:内核里提供有函数
    ⑤ 发给谁:APP,APP要把自己告诉驱动
    ⑥ APP收到后做什么:执行信号处理函数
    ⑦ 信号处理函数和信号,之间怎么挂钩:APP注册信号处理函数

小孩通知妈妈的事情有很多:饿了、渴了、想找人玩。
Linux系统中也有很多信号,在Linux内核源文件include\uapi\asm-generic\signal.h中,有很多信号的宏定义:

驱动程序通知APP时,它会发出“SIGIO”这个信号,表示有“IO事件”要处理。
就APP而言,你想处理SIGIO信息,那么需要提供信号处理函数,并且要跟SIGIO挂钩。这可以通过一个signal函数来“给某个信号注册处理函数”,用法如下:

除了注册SIGIO的处理函数,APP还要做什么事?想想这几个问题:
① 内核里有那么多驱动,你想让哪一个驱动给你发SIGIO信号?
APP要打开驱动程序的设备节点。
② 驱动程序怎么知道要发信号给你而不是别人?
APP要把自己的进程ID告诉驱动程序。
③ APP有时候想收到信号,有时候又不想收到信号:
应该可以把APP的意愿告诉驱动:设置Flag里面的FASYNC位为1,使能“异步通知”。

  1. 应用编程
    应用程序要做的事情有这几件:
    ① 编写信号处理函数:
static void sig_func(int sig)
{
	int val;
	read(fd, &val, 4);
	printf("get button : 0x%x\n", val);
}

② 注册信号处理函数:

signal(SIGIO, sig_func);

③ 打开驱动:

fd = open(argv[1], O_RDWR);

④ 把进程ID告诉驱动:

fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());

⑤ 使能驱动的FASYNC功能:

flags = fcntl(fd, F_GETFL);
fcntl(fd, F_SETFL, flags | FASYNC);
1.4 电阻屏和电容屏

触摸屏分为电阻屏、电容屏。电阻屏结构简单,在以前很流行;电容屏支持多点触摸,现在的手机基本都是使用电容屏。
注意:LCD、触摸屏不是一回事,LCD是输出设备,触摸屏是输入设备。制作触摸屏时特意把它的尺寸做得跟LCD一模一样,并且把触摸屏覆盖在LCD上。

1.4.1 电阻屏 1. 复习一下欧姆定律

上图中的电阻假设是均匀的,就是长度和阻值成正比关系。电阻长度为L,阻值为R,在两端施加3.3V电压。在某点测得电压为V,求上图中长度X。
根据欧姆定律:3.3/R = V/Rx
因为长度和阻值成正比关系,上述公式转换为:3.3∕L = V/X,所以X=LV/3.3

2. 电阻屏原理

电阻屏就是基于欧姆定律制作的,它有上下两层薄膜,这两层薄膜就是两个电阻,如下图所示:

平时上下两层薄膜无触触,当点击触摸屏时,上下两层薄膜接触:这时就可以测量触点电压。过程如下:
① 测量X坐标:
在xp、xm两端施加3.3V电压,yp和ym不施加电压(yp就相当于探针),测量yp电压值。该电压值就跟X坐标成正比关系,假设:
② 测量Y坐标:
在yp、ym两端施加3.3V电压,xp和xm不施加电压(xp就相当于探针),测量xp电压值。该电压值就跟Y坐标成正比关系,假设:

在实际使用时,电阻屏的Xmax、Ymax无从得知,所以使用之前要先较准:依次点击触摸屏的四个角和中心点,推算出X、Y坐标的公式:

3. 电阻屏数据

Linux驱动程序中,会上报触点的X、Y数据,注意:这不是LCD的坐标值,需要APP再次处理才能转换为LCD坐标值。
对应的input_event结构体中,“typecodevalue”如下:

按下时:
EV_KEY   BTN_TOUCH     1        /* 按下 */
EV_ABS   ABS_PRESSURE  1        /* 压力值,可以上报,也可以不报,可以是其他压力值 */
EV_ABS   ABS_X         x_value  /* X坐标 */
EV_ABS   ABS_Y         y_value  /* Y坐标 */
EV_SYNC  0             0        /* 同步事件 */

松开时:
EV_KEY   BTN_TOUCH     0        /* 松开 */
EV_ABS   ABS_PRESSURE  0        /* 压力值,可以上报,也可以不报 */
EV_SYNC  0             0        /* 同步事件 */

1.4.2 电容屏 1. 原理

原理如下图所示:

电容屏中有一个控制芯片,它会周期性产生驱动信号,接收电极接收到信号,并可测量电荷大小。当电容屏被按下时,相当于引入了新的电容,从而影响了接收电极接收到的电荷大小。主控芯片根据电荷大小即可计算出触点位置。
怎么通过电荷计算出触点位置?这由控制芯片实现,这类芯片一般是I2C接口。
我们只需要编写程序,通过I2C读取芯片寄存器即可得到这些数据。

2. 电容屏数据

参考文档:Linux内核Documentation\input\multi-touch-protocol.rst
电容屏可以支持多点触摸(Multi touch),驱动程序上报的数据中怎么分辨触点?
这有两种方法:Type A、Type B,这也对应两种类型的触摸屏:
① Type A
该类型的触摸屏不能分辨是哪一个触点,它只是把所有触点的坐标一股脑地上报,由软件来分辨这些数据分别属于哪一个触点。
Type A已经过时,Linux内核中都没有Type A的源码了。

② Type B
该类型的触摸屏能分辨是哪一个触点,上报数据时会先上报触点ID,再上报它的数据。
具体例子如下,这是最简单的示例,使用场景分析来看看它上报的数据。
当有2个触点时(type, code, value):

EV_ABS   ABS_MT_SLOT 0                  // 这表示“我要上报一个触点信息了”,用来分隔触点信息
EV_ABS   ABS_MT_TRACKING_ID 45          // 这个触点的ID是45
EV_ABS   ABS_MT_POSITION_X x[0]         // 触点X坐标
EV_ABS   ABS_MT_POSITION_Y y[0]         // 触点Y坐标
EV_ABS   ABS_MT_SLOT 1                  // 这表示“我要上报一个触点信息了”,用来分隔触点信息
EV_ABS   ABS_MT_TRACKING_ID 46          // 这个触点的ID是46
EV_ABS   ABS_MT_POSITION_X x[1]         // 触点X坐标
EV_ABS   ABS_MT_POSITION_Y y[1]         // 触点Y坐标
EV_SYNC  SYN_REPORT        0            // 全部数据上报完毕

当ID为45的触点正在移动时:

EV_ABS   ABS_MT_SLOT 0   // 这表示“我要上报一个触点信息了”,之前上报过ID,就不用再上报ID了
EV_ABS   ABS_MT_POSITION_X x[0]   // 触点X坐标
EV_SYNC  SYN_REPORT         0     // 全部数据上报完毕

松开ID为45的触点时(在前面slot已经被设置为0,这里这需要再重新设置slot,slot就像一个全局变量一样:如果它没变化的话,就无需再次设置):

// 刚刚设置了ABS_MT_SLOT为0,它对应ID为45,这里设置ID为-1就表示ID为45的触点被松开了
EV_ABS   ABS_MT_TRACKING_ID -1   
EV_SYNC  SYN_REPORT         0    // 全部数据上报完毕

最后,松开ID为46的触点:

EV_ABS   ABS_MT_SLOT 1       // 这表示“我要上报一个触点信息了”,在前面设置过slot 1的ID为46
EV_ABS   ABS_MT_TRACKING_ID -1  // ID为-1,表示slot 1被松开,即ID为46的触点被松开
EV_SYNC  SYN_REPORT             // 全部数据上报完毕

3. 电容屏的实验数据

假设你的开发板上电容屏对应的设备节点是/dev/input/event0,执行以下命令:


hexdump /dev/input/event0

然后用一个手指点击触摸屏,得到类似如下的数据:

在上面的数据中,为了兼容老程序,它也上报了ABS_X、ABS_Y数据,电阻触摸屏就是使用这类型的数据。所以基于电阻屏的程序,也可以用在电容屏上。

使用两个手指点击触摸屏时,得到类似如下的数据:

为了兼容老程序,它也上报了ABS_X、ABS_Y数据,但是只上报第1个触点的数据。

这里讲解了一般的电阻屏和电容屏会上报那些数据,这些数据一般来说比较复杂。而解决这些复杂的数据,一般来说要用到库。下面就会讲到用库解决这些问题。

1.5 tslib

前面我们讲解了不用库,而是使用open icotl等函数直接调用驱动函数去读取数据。下面咱们使用库去读取数据。

tslib是一个触摸屏的开源库,可以使用它来访问触摸屏设备,可以给输入设备添加各种“filter”(过滤器,就是各种处理),地址是:请点击。
编译tslib后,可以得到libts库,还可以得到各种工具:较准工具、测试工具。

使用GIT下载所有源码后,本节源码位于如下目录:

01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\11_input\
02_tslib\

1.5.1 tslib框架分析

tslib的主要代码如下:

核心在于“plugins”目录里的“插件”,或称为“module”。这个目录下的每个文件都是一个module,每个module都提供2个函数:readread_mt,前者用于读取单点触摸屏的数据,后者用于读取多点触摸屏的数据。
要分析tslib的框架,先看看示例程序怎么使用,我们参考ts_test.cts_test_mt.c,前者用于一般触摸屏(比如电阻屏、单点电容屏),后者用于多点触摸屏。
一个图就可以弄清楚tslib的框架:
调用ts_open后,可以打开某个设备节点,构造出一个tsdev结构体。
然后调用ts_config读取配置文件的处理,假设/etc/ts.conf内容如下:

module_raw input
 module pthres pmin=1
 module dejitter delta=100
 module linear

每行表示一个“module”或“moduel_raw”。
对于所有的“module”,都会插入tsdev.list链表头,也就是tsdev.list执行配置文件中最后一个“module”,配置文件中第一个“module”位于链表的尾部。
对于所有的“module_raw”,都会插入tsdev.list_raw链表头,一般只有一个“module_raw”。
注意:tsdev.list中最后一个“module”会指向ts_dev.list_raw的头部。
无论是调用ts_read还是ts_read_mt,都是通过tsdev.list中的模块来处理数据的。这写模块是递归调用的,比如linear模块的read函数如下:
linear模块的read_raw函数如下:

因为是递归调用,所有最先使用input模块读取设备节点得到原始数据,再依次经过pthres模块、dejitter模块、linear模块处理后,才返回最终数据。

1.5.2 交叉编译、测试tslib

使用GIT下载所有源码后,本节源码位于如下目录:

01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\11_input\
02_tslib\tslib-1.21.tar.xz

本节会涉及这些内容:交叉编译tslib,运行自带的测试程序,后面会自己写一个简单的测试程序。

1.交叉编译tslib

参考:
《第2篇 环境搭建、Linux基本 *** 作、工具使用》
《7.3 配置交叉编译工具链》
《第4篇 嵌入式Linux应用开发基础知识》
《6.4 交叉编译程序:以freetype为例》
先配置工具链:

// 对于STM32MP157,命令如下
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin

// 对于IMX6ULL,命令如下
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

交叉编译tslib:

// 对于STM32MP157,命令如下
./configure --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf  --prefix=/
make
make install DESTDIR=$PWD/tmp

// 对于IMX6ULL,命令如下
./configure --host=arm-linux-gnueabihf  --prefix=/
make
make install DESTDIR=$PWD/tmp

确定工具链中头文件、库文件目录:

// 对于STM32MP157,命令如下
echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v -

// 对于IMX6ULL,命令如下
echo 'main(){}'| arm-linux-gnueabihf-gcc -E -v -

把头文件、库文件放到工具链目录下:

// 对于STM32MP157,命令如下
cd tslib-1.21/tmp/
cp include/* /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/arm-buildroot-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include
cp -d lib/*so*  /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/arm-buildroot-linux-gnueabihf/sysroot/usr/lib/

// 对于IMX6ULL,命令如下
cd tslib-1.21/tmp/
cp include/* /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include
cp -d lib/*so*  /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/

2. 测试tslib

把库文件放到单板上:运行程序要用。先在开发板上使用NFS挂载Ubuntu的目录,再把前面编译出来的tslib-1.21/tmp/部分文件复制到板子上,示例命令如下:

cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/lib/*so*  -d     /lib
cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/bin/*            /bin
cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/etc/ts.conf  -d  /etc

对于IMX6ULL,首先需要关闭默认的qt gui程序,才可以执行ts_test_mt测试命令,关闭qt命令如下所示:

mv  /etc/init.d/S07hmi  /root
reboot

在单板上执行测试程序:

ts_test_mt
1.5.3 自己写一个测试程序

使用GIT下载所有源码后,本节源码位于如下目录:

01_all_series_quickstart\
04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\11_input\
02_tslib\mt_cal_distance.c
1. 接口函数深入分析

前面演示过,用两个手指点击屏幕时,可以得到类似下面的数据:
驱动程序使用slottracking_id来标识一个触点;当tracking_id等于-1时,标识这个触点被松开了。
触摸屏可能支持多个触点,比如5个:tslib为了简化处理,即使只有2个触点,ts_read_mt函数也会返回5个触点数据,可以根据标志位判断数据是否有效。
ts_read_mt函数原型如下:

假设nr设置为1,max_slots设置为5,那么读到的数据保存在:samp[0][0]、samp[0][1]、samp[0][2]、samp[0][3]、samp[0][4]中。
假设nr设置为2,max_slots设置为5,那么督导的数据保存在:samp[0][0]、samp[0][1]、samp[0][2]、samp[0][3]、samp[0][4]和samp[1][0]、samp[1][1]、samp[1][2]、samp[1][3]、samp[1][4]中。

ts_sample_mt结构体如下:

2. 编写代码

实现一个程序,不断打印2个触点的距离。
思路:假设是5点触摸屏,调用一次ts_read_mt可以得到5个新数据;使用新旧数据进行判断,如果有2个触点,就打印出距离。

代码实现

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原文地址: http://outofmemory.cn/langs/732196.html

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