多點觸控式螢幕驅動

lethe1203發表於2024-03-31
以下程式碼為整點原子程式碼:
多點觸控相關API函式:
int input_mt_init_slots( struct input_dev *dev,         
            unsigned int  num_slots,
            unsigned int  flags)            // 初始化slots
 
// 函式引數和返回值含義如下:
dev: MT 裝置對應的 input_dev,因為 MT 裝置隸屬於 input_dev。
num_slots:裝置要使用的 SLOT 數量,也就是觸控點的數量。
flags:其他一些 flags 資訊,可設定的 flags 如下所示:


void input_mt_slot(struct input_dev *dev, 
            int slot)                // 告訴核心層當前上報的是哪一個觸控點的座標
 
// 函式引數和返回值含義如下:
dev: MT 裝置對應的 input_dev。
slot:當前傳送的是哪個 slot 的座標資訊,也就是哪個觸控點。
返回值:無。    


void input_mt_report_slot_state( struct input_dev *dev,
            unsigned int tool_type, 
            bool active)            // 關聯ABS_MT_TRACKING_ID

// 函式引數和返回值含義如下:
dev: MT 裝置對應的 input_dev。
tool_type:觸控型別,可以選擇 MT_TOOL_FINGER(手指)、MT_TOOL_PEN(筆)或
MT_TOOL_PALM(手掌),對於多點電容觸控式螢幕來說一般都是手指。
active:true,連續觸控,input 子系統核心會自動分配一個 ABS_MT_TRACKING_ID 給 slot。
false,觸控點抬起,表示某個觸控點無效了,input 子系統核心會分配一個-1 給 slot,表示觸控點溢位。


void input_mt_report_pointer_emulation(struct input_dev *dev, 
            bool use_count)            // 上報上層觸控點多了

// 函式引數和返回值含義如下:
dev: MT 裝置對應的 input_dev。
use_count:true,有效的觸控點數量;false,追蹤到的觸控點數量多於當前上報的數量。
返回值:無。

驅動檔案ft5x06.c:
#include <linux/module.h>
#include <linux/ratelimit.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/input/mt.h>
#include <linux/input/touchscreen.h>
#include <linux/input/edt-ft5x06.h>
#include <linux/i2c.h>

#define MAX_SUPPORT_POINTS        5            /* 5點觸控     */
#define TOUCH_EVENT_DOWN        0x00        /* 按下     */
#define TOUCH_EVENT_UP            0x01        /* 抬起     */
#define TOUCH_EVENT_ON            0x02        /* 接觸     */
#define TOUCH_EVENT_RESERVED    0x03        /* 保留     */

/* FT5X06暫存器相關宏定義 */
#define FT5X06_TD_STATUS_REG    0X02        /*    狀態暫存器地址         */
#define FT5x06_DEVICE_MODE_REG    0X00         /* 模式暫存器             */
#define FT5426_IDG_MODE_REG        0XA4        /* 中斷模式                */
#define FT5X06_READLEN            29            /* 要讀取的暫存器個數     */

struct ft5x06_dev {
    struct device_node    *nd;                 /* 裝置節點         */
    int irq_pin,reset_pin;                    /* 中斷和復位IO        */
    int irqnum;                                /* 中斷號            */
    void *private_data;                        /* 私有資料         */
    struct input_dev *input;                /* input結構體         */
    struct i2c_client *client;                /* I2C客戶端         */
};

static struct ft5x06_dev ft5x06;

/*
 * @description     : 復位FT5X06
 * @param - client     : 要操作的i2c
 * @param - multidev: 自定義的multitouch裝置
 * @return          : 0,成功;其他負值,失敗
 */
static int ft5x06_ts_reset(struct i2c_client *client, struct ft5x06_dev *dev)
{
    int ret = 0;

    if (gpio_is_valid(dev->reset_pin)) {          /* 檢查IO是否有效 */
        /* 申請復位IO,並且預設輸出低電平 */
        ret = devm_gpio_request_one(&client->dev,    
                    dev->reset_pin, GPIOF_OUT_INIT_LOW,
                    "edt-ft5x06 reset");
        if (ret) {
            return ret;
        }

        msleep(5);
        gpio_set_value(dev->reset_pin, 1);    /* 輸出高電平,停止復位 */
        msleep(300);
    }

    return 0;
}

/*
 * @description    : 從FT5X06讀取多個暫存器資料
 * @param - dev:  ft5x06裝置
 * @param - reg:  要讀取的暫存器首地址
 * @param - val:  讀取到的資料
 * @param - len:  要讀取的資料長度
 * @return         : 操作結果
 */
static int ft5x06_read_regs(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, void *val, int len)
{
    int ret;
    struct i2c_msg msg[2];
    struct i2c_client *client = (struct i2c_client *)dev->client;

    /* msg[0]為傳送要讀取的首地址 */
    msg[0].addr = client->addr;            /* ft5x06地址 */
    msg[0].flags = 0;                    /* 標記為傳送資料 */
    msg[0].buf = &reg;                    /* 讀取的首地址 */
    msg[0].len = 1;                        /* reg長度*/

    /* msg[1]讀取資料 */
    msg[1].addr = client->addr;            /* ft5x06地址 */
    msg[1].flags = I2C_M_RD;            /* 標記為讀取資料*/
    msg[1].buf = val;                    /* 讀取資料緩衝區 */
    msg[1].len = len;                    /* 要讀取的資料長度*/

    ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, 2);
    if(ret == 2) {
        ret = 0;
    } else {
        ret = -EREMOTEIO;
    }
    return ret;
}

/*
 * @description    : 向ft5x06多個暫存器寫入資料
 * @param - dev:  ft5x06裝置
 * @param - reg:  要寫入的暫存器首地址
 * @param - val:  要寫入的資料緩衝區
 * @param - len:  要寫入的資料長度
 * @return       :   操作結果
 */
static s32 ft5x06_write_regs(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, u8 *buf, u8 len)
{
    u8 b[256];
    struct i2c_msg msg;
    struct i2c_client *client = (struct i2c_client *)dev->client;
    
    b[0] = reg;                    /* 暫存器首地址 */
    memcpy(&b[1],buf,len);        /* 將要寫入的資料複製到陣列b裡面 */
        
    msg.addr = client->addr;    /* ft5x06地址 */
    msg.flags = 0;                /* 標記為寫資料 */

    msg.buf = b;                /* 要寫入的資料緩衝區 */
    msg.len = len + 1;            /* 要寫入的資料長度 */

    return i2c_transfer(client->adapter, &msg, 1);
}

/*
 * @description    : 向ft5x06指定暫存器寫入指定的值,寫一個暫存器
 * @param - dev:  ft5x06裝置
 * @param - reg:  要寫的暫存器
 * @param - data: 要寫入的值
 * @return   :    無
 */
static void ft5x06_write_reg(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, u8 data)
{
    u8 buf = 0;
    buf = data;
    ft5x06_write_regs(dev, reg, &buf, 1);
}

/*
 * @description     : FT5X06中斷服務函式
 * @param - irq     : 中斷號 
 * @param - dev_id    : 裝置結構。
 * @return             : 中斷執行結果
 */
static irqreturn_t ft5x06_handler(int irq, void *dev_id)
{
    struct ft5x06_dev *multidata = dev_id;

    u8 rdbuf[29];
    int i, type, x, y, id;
    int offset, tplen;
    int ret;
    bool down;

    offset = 1;     /* 偏移1,也就是0X02+1=0x03,從0X03開始是觸控值 */
    tplen = 6;        /* 一個觸控點有6個暫存器來儲存觸控值 */

    memset(rdbuf, 0, sizeof(rdbuf));        /* 清除 */

    /* 讀取FT5X06觸控點座標從0X02暫存器開始,連續讀取29個暫存器 */
    ret = ft5x06_read_regs(multidata, FT5X06_TD_STATUS_REG, rdbuf, FT5X06_READLEN);
    if (ret) {
        goto fail;
    }

    /* 上報每一個觸控點座標 */
    for (i = 0; i < MAX_SUPPORT_POINTS; i++) {
        u8 *buf = &rdbuf[i * tplen + offset];

        /* 以第一個觸控點為例,暫存器TOUCH1_XH(地址0X03),各位描述如下:
         * bit7:6  Event flag  0:按下 1:釋放 2:接觸 3:沒有事件
         * bit5:4  保留
         * bit3:0  X軸觸控點的11~8位。
         */
        type = buf[0] >> 6;     /* 獲取觸控型別 */
        if (type == TOUCH_EVENT_RESERVED)
            continue;
 
        /* 我們所使用的觸控式螢幕和FT5X06是反過來的 */
        x = ((buf[2] << 8) | buf[3]) & 0x0fff;
        y = ((buf[0] << 8) | buf[1]) & 0x0fff;
        
        /* 以第一個觸控點為例,暫存器TOUCH1_YH(地址0X05),各位描述如下:
         * bit7:4  Touch ID  觸控ID,表示是哪個觸控點
         * bit3:0  Y軸觸控點的11~8位。
         */
        id = (buf[2] >> 4) & 0x0f;
        down = type != TOUCH_EVENT_UP;

        input_mt_slot(multidata->input, id);
        input_mt_report_slot_state(multidata->input, MT_TOOL_FINGER, down);

        if (!down)
            continue;

        input_report_abs(multidata->input, ABS_MT_POSITION_X, x);
        input_report_abs(multidata->input, ABS_MT_POSITION_Y, y);
    }

    input_mt_report_pointer_emulation(multidata->input, true);
    input_sync(multidata->input);

fail:
    return IRQ_HANDLED;

}

/*
 * @description     : FT5x06中斷初始化
 * @param - client     : 要操作的i2c
 * @param - multidev: 自定義的multitouch裝置
 * @return          : 0,成功;其他負值,失敗
 */
static int ft5x06_ts_irq(struct i2c_client *client, struct ft5x06_dev *dev)
{
    int ret = 0;

    /* 1,申請中斷GPIO */
    if (gpio_is_valid(dev->irq_pin)) {
        ret = devm_gpio_request_one(&client->dev, dev->irq_pin,
                    GPIOF_IN, "edt-ft5x06 irq");
        if (ret) {
            dev_err(&client->dev,
                "Failed to request GPIO %d, error %d\n",
                dev->irq_pin, ret);
            return ret;
        }
    }

    /* 2,申請中斷,client->irq就是IO中斷, */
    ret = devm_request_threaded_irq(&client->dev, client->irq, NULL,
                    ft5x06_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_ONESHOT,
                    client->name, &ft5x06);
    if (ret) {
        dev_err(&client->dev, "Unable to request touchscreen IRQ.\n");
        return ret;
    }

    return 0;
}

 /*
  * @description     : i2c驅動的probe函式,當驅動與
  *                    裝置匹配以後此函式就會執行
  * @param - client  : i2c裝置
  * @param - id      : i2c裝置ID
  * @return          : 0,成功;其他負值,失敗
  */
static int ft5x06_ts_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
{
    int ret = 0;

    ft5x06.client = client;

    /* 1,獲取裝置樹中的中斷和復位引腳 */
    ft5x06.irq_pin = of_get_named_gpio(client->dev.of_node, "interrupt-gpios", 0);
    ft5x06.reset_pin = of_get_named_gpio(client->dev.of_node, "reset-gpios", 0);

    /* 2,復位FT5x06 */
    ret = ft5x06_ts_reset(client, &ft5x06);
    if(ret < 0) {
        goto fail;
    }

    /* 3,初始化中斷 */
    ret = ft5x06_ts_irq(client, &ft5x06);
    if(ret < 0) {
        goto fail;
    }

    /* 4,初始化FT5X06 */
    ft5x06_write_reg(&ft5x06, FT5x06_DEVICE_MODE_REG, 0);     /* 進入正常模式     */
    ft5x06_write_reg(&ft5x06, FT5426_IDG_MODE_REG, 1);         /* FT5426中斷模式    */

    /* 5,input裝置註冊 */
    ft5x06.input = devm_input_allocate_device(&client->dev);
    if (!ft5x06.input) {
        ret = -ENOMEM;
        goto fail;
    }
    ft5x06.input->name = client->name;
    ft5x06.input->id.bustype = BUS_I2C;
    ft5x06.input->dev.parent = &client->dev;

    __set_bit(EV_KEY, ft5x06.input->evbit);
    __set_bit(EV_ABS, ft5x06.input->evbit);
    __set_bit(BTN_TOUCH, ft5x06.input->keybit);

    input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_X, 0, 1024, 0, 0);
    input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_Y, 0, 600, 0, 0);
    input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_MT_POSITION_X,0, 1024, 0, 0);
    input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_MT_POSITION_Y,0, 600, 0, 0);         
    ret = input_mt_init_slots(ft5x06.input, MAX_SUPPORT_POINTS, 0);
    if (ret) {
        goto fail;
    }

    ret = input_register_device(ft5x06.input);
    if (ret)
        goto fail;

    return 0;

fail:
    return ret;
}

/*
 * @description     : i2c驅動的remove函式,移除i2c驅動的時候此函式會執行
 * @param - client     : i2c裝置
 * @return          : 0,成功;其他負值,失敗
 */
static int ft5x06_ts_remove(struct i2c_client *client)
{    
    /* 釋放input_dev */
    input_unregister_device(ft5x06.input);
    return 0;
}


/*
 *  傳統驅動匹配表
 */ 
static const struct i2c_device_id ft5x06_ts_id[] = {
    { "edt-ft5206", 0, },
    { "edt-ft5426", 0, },
    { /* sentinel */ }
};

/*
 * 裝置樹匹配表 
 */
static const struct of_device_id ft5x06_of_match[] = {
    { .compatible = "edt,edt-ft5206", },
    { .compatible = "edt,edt-ft5426", },
    { /* sentinel */ }
};

/* i2c驅動結構體 */    
static struct i2c_driver ft5x06_ts_driver = {
    .driver = {
        .owner = THIS_MODULE,
        .name = "edt_ft5x06",
        .of_match_table = of_match_ptr(ft5x06_of_match),
    },
    .id_table = ft5x06_ts_id,
    .probe    = ft5x06_ts_probe,
    .remove   = ft5x06_ts_remove,
};

/*
 * @description    : 驅動入口函式
 * @param         : 無
 * @return         : 無
 */
static int __init ft5x06_init(void)
{
    int ret = 0;

    ret = i2c_add_driver(&ft5x06_ts_driver);

    return ret;
}

/*
 * @description    : 驅動出口函式
 * @param         : 無
 * @return         : 無
 */
static void __exit ft5x06_exit(void)
{
    i2c_del_driver(&ft5x06_ts_driver);
}

module_init(ft5x06_init);
module_exit(ft5x06_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("lethe1203");

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