【TINY4412】LINUX移植笔记：（23）设备树 LCD触摸屏驱动

宿主机 ： 虚拟机 Ubuntu 16.04 LTS / X64
目标板[底板]： Tiny4412SDK - 1506
目标板[核心板]： Tiny4412 - 1412
LINUX内核： 4.12.0
交叉编译器： arm-none-linux-gnueabi-gcc（gcc version 4.8.3 20140320）
日期： 2017-9-1 19:48:24
作者： SY

简介

触摸屏芯片使用 FT5406 ，使用 I2C 总线传输触摸屏数据。

主要使用 3 根线， I2CSCL1_OUT I2CSDA1_OUT XEINT14_OUT ，一开始参考友善之臂的驱动，以为触摸屏数据也是通过 XINT10_OUT 一线传输，尝试读取数据发现一直读不到。后来查找资料才知道是采用 I2C 总线传输的，晕…

网上下载触摸芯片的手册：FT5x06.pdf

硬件上只连接了 I2C INT ，其中 I2C 用于传输触摸屏数据。 INT 引脚用于通知 ARM 主机，触摸屏被按下，可以读取数据，这样就不用主机定时 poll 设备，节省大量时间。

I2C 使用 I2C1 ，INT 使用 GPX1-6 引脚。

移植

从目录 driversinputtouchscreen 找到驱动 edt-ft5x06.c

设备树

参考 exynos4.dtsi

i2c_1: i2c@13870000 {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        compatible = "samsung,s3c2440-i2c";
        reg = <0x13870000 0x100>;
        interrupts = <GIC_SPI 59 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
        clocks = <&clock CLK_I2C1>;
        clock-names = "i2c";
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&i2c1_bus>;
        status = "disabled";
    };

写自己的 dts

&i2c_1 {
    samsung,i2c-sda-delay = <100>;
    samsung,i2c-max-bus-freq = <400000>;
    status = "okay";

    ft5406: touchscreen@38 {
        compatible = "edt,edt-ft5406";
        reg = <0x38>;
        interrupt-parent = <&gpx1>;
        interrupts = <6 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;
        touchscreen-size-x = <800>;
        touchscreen-size-y = <480>;
        touchscreen-fuzz-x = <4>;
        touchscreen-fuzz-y = <7>;
        touchscreen-fuzz-pressure = <2>;
        touchscreen-max-pressure = <2048>;
    };
};

ft5406 作为 i2c1 的子节点。

menuconfig

Device Drivers  --->
        I2C support  ---> 
                I2C Hardware Bus support  ---> 
                        <*> S3C2410 I2C Driver

Device Drivers  --->                
        Input device support  --->          
                [*]   Touchscreens  --->
                        <*>   EDT FocalTech FT5x06 I2C Touchscreen support 

源码分析

static int edt_ft5x06_ts_probe(struct i2c_client *client,
                     const struct i2c_device_id *id)
{
   /* 从设备树获取数据，主要包括：触摸分辨率，按压噪声值， 水平/垂直噪声等 */
    touchscreen_parse_properties(input, true, &tsdata->prop);

    /* 请求 INT(GPIO) 中断，当触摸屏被按压时，以中断的方式通知主机
        edt_ft5x06_ts_isr 为中断服务函数 
    */
    error = devm_request_threaded_irq(&client->dev, client->irq,
                    NULL, edt_ft5x06_ts_isr, irq_flags,
                    client->name, tsdata);
}

static irqreturn_t edt_ft5x06_ts_isr(int irq, void *dev_id)
{
    /* 通过 I2C总线 读取触摸屏数据 */
    error = edt_ft5x06_ts_readwrite(tsdata->client,
                    sizeof(cmd), &cmd,
                    datalen, rdbuf);
    /* 报告触摸屏坐标 */
    touchscreen_report_pos(tsdata->input, &tsdata->prop, x, y,
                       true);
}

烧录

[    0.398601] s3c-i2c 13870000.i2c: slave address 0x00
[    0.398611] s3c-i2c 13870000.i2c: bus frequency set to 390 KHz
[    0.398866] s3c-i2c 13870000.i2c: i2c-1: S3C I2C adapter

[    2.654123] edt_ft5x06 1-0038: GPIO lookup for consumer reset
[    2.659300] edt_ft5x06 1-0038: using device tree for GPIO lookup
[    2.665309] of_get_named_gpiod_flags: can't parse 'reset-gpios' property of node '/i2c@13870000/touchscreen@38[0]'
[    2.675647] of_get_named_gpiod_flags: can't parse 'reset-gpio' property of node '/i2c@13870000/touchscreen@38[0]'
[    2.685953] edt_ft5x06 1-0038: using lookup tables for GPIO lookup
[    2.692049] edt_ft5x06 1-0038: lookup for GPIO reset failed
[    2.697579] edt_ft5x06 1-0038: GPIO lookup for consumer wake
[    2.703234] edt_ft5x06 1-0038: using device tree for GPIO lookup
[    2.709211] of_get_named_gpiod_flags: can't parse 'wake-gpios' property of node '/i2c@13870000/touchscreen@38[0]'
[    2.719466] of_get_named_gpiod_flags: can't parse 'wake-gpio' property of node '/i2c@13870000/touchscreen@38[0]'
[    2.729620] edt_ft5x06 1-0038: using lookup tables for GPIO lookup
[    2.735782] edt_ft5x06 1-0038: lookup for GPIO wake failed
[    2.743112] input input0: DT specifies parameters but the axis 58 is not set up
[    2.748771] input: EP08150M09 as /devices/platform/13870000.i2c/i2c-1/1-0038/input/input0

查看 proc

[root@TINY4412:~]# cat proc/bus/input/devices 
I: Bus=0018 Vendor=0000 Product=0000 Version=0000
N: Name="EP08150M09"
P: Phys=
S: Sysfs=/devices/platform/13870000.i2c/i2c-1/1-0038/input/input0
U: Uniq=
H: Handlers=mouse0 event0 
B: PROP=2
B: EV=b
B: KEY=400 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
B: ABS=2608000 3

I: Bus=0013 Vendor=dead Product=beef Version=0100
N: Name="tiny4412_lcd_key"
P: Phys=
S: Sysfs=/devices/virtual/input/input1
U: Uniq=
H: Handlers=kbd event1 
B: PROP=0
B: EV=3
B: KEY=40000800 40 0 0 0

I: Bus=0019 Vendor=001f Product=0001 Version=0100
N: Name="pwm-beeper"
P: Phys=pwm/input0
S: Sysfs=/devices/platform/buzzer/input/input2
U: Uniq=
H: Handlers=kbd event2 
B: PROP=0
B: EV=40001
B: SND=6

I: Bus=0019 Vendor=0001 Product=0001 Version=0100
N: Name="gpio_keys"
P: Phys=gpio-keys/input0
S: Sysfs=/devices/platform/gpio_keys/input/input3
U: Uniq=
H: Handlers=kbd event3 
B: PROP=0
B: EV=3
B: KEY=3c

被识别为 /dev/input/event0

APP

/*
 * touchscreen driver for tiny4412
 *
 * Copyright (c) 2017
 * Author: SY <1530454315@qq.com>
 *
 * This program is free software; you can redistribute it and/or
 * modify it under the terms of the GNU General Public License as
 * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
 * the License, or (at your option) any later version. 
 *
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h> 
#include <signal.h>
#include <stdbool.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/epoll.h>


#define ABS_X                   0x00
#define ABS_Y                   0x01
#define ABS_Z                   0x02

#define ABS_MT_POSITION_X       0x35    /* Center X touch position */
#define ABS_MT_POSITION_Y       0x36    /* Center Y touch position */



struct input_event {
        struct timeval time;
        unsigned short int type;
        unsigned short int code;
        signed int value;
};

#if 0
static void help(void)
{
        printf("Usage: ./key <id>n");
}
#endif

bool esc = false;

static void sigint_handler(int dunno)
{
        switch (dunno) {
        case SIGINT:
                esc = true;
                printf("< Ctrl+C > Press.n");
                break;
        default:
                break;
        }
}

static void* read_handler(void* data)
{
        printf("thread run.n");

        int epfd = epoll_create1(0);
        if (epfd < 0) {
                perror("epoll_create1");
                return NULL;
        }

        int evfd = open("/dev/input/event0", O_RDONLY);
        if (evfd < 0) {
                perror("[open]");
                esc = true;
        }

        struct epoll_event epoll_event;
        epoll_event.events = EPOLLIN;
        epoll_event.data.fd = evfd;
        if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, evfd, &epoll_event) < 0) {
                perror("[epoll_ctl]");
                esc = true;
        }

        printf("start epoll...n");

        struct input_event event;
        const int MAX_EVENT_NUMS = 10;
        const int TIMEOUT = 100;
        struct epoll_event *events = calloc(MAX_EVENT_NUMS, sizeof(struct epoll_event));
        if (!events) {
                perror("mem calloc");
                esc = true;
        }

        while (esc == false) {
                int nums = epoll_wait(epfd, events, MAX_EVENT_NUMS, TIMEOUT);
                for (int i=0; i<nums; ++i) {
                        if (events[i].events & (EPOLLERR | EPOLLHUP)) {
                                perror("epoll");
                                continue;
                        } else if ((events[i].data.fd == evfd) && (events[i].events & EPOLLIN)) {
                                int ret = read(evfd, &event, sizeof(event));
                                if (ret < 0) {
                                        break;
                                }
                                //printf("[key] nums=%d code=%d value=%dn", nums, event.code, event.value);

                                switch (event.code) {
                case ABS_MT_POSITION_X:
                        printf("X --> %dn", event.value);
                        break;
                case ABS_MT_POSITION_Y:
                        printf("Y ------> %dn", event.value);
                                        break;
                                case ABS_X:
                                        //printf("ABS-X: %dn", event.value);
                                        break;
                                case ABS_Y:
                                        //printf("ABS-Y: %dn", event.value);
                                        break;
                default:
                        break;
                }
                        }
                }
        }

        if (events) {
                free(events);
        }
        close(epfd);
        close(evfd);
        printf("thread exit.n");

        pthread_exit(NULL);

        return NULL;
}

int main(int argc, char **argv)
{
        pthread_t thread_read;
        int ret = pthread_create(&thread_read, NULL, read_handler, NULL);
        if (ret) {
                perror("[thread_create]");
                return 1;
        }

        /* Register signal */
        signal(SIGINT, sigint_handler);

        pthread_join(thread_read, NULL);
        printf("done!n");

        return 0;
}

测试

[root@TINY4412:~]# ./tmp/touchscreen 
thread run.
start epoll...
X --> 608
Y ------> 370
X --> 400
Y ------> 368
Y ------> 367
X --> 46
Y ------> 33
X --> 36
Y ------> 449
X --> 760
Y ------> 79
X --> 778
Y ------> 479
^C< Ctrl+C > Press.
thread exit.
done!
[root@TINY4412:~]# 

参考

LCD-HD101/zh

设备树学习之（十三）电容触摸屏驱动

• 在大部分的ARM主控板中，我们发现，直接使用CPU自带的ADC转换器并不能很好的支持大尺寸(7寸以上)的四线电阻触摸屏，市面上一般采用更加专业的USB或串口触摸屏扩展模块来解决。为了节省ARM主控芯片的有限资源以及减少外扩，我们专门开发了只使用一个普通GPIO就可以实现专业触摸效果的替代方案，并把它集成到我们的LCD模块驱动板中，我们称之为“一线触摸(1-Wire)”。它的基本原理是，使用一个低成本的MCU连接一个专业的触控芯片(在此我们使用的是ADS7843或兼容芯片)，采集并处理四线电阻模拟信号，并把滤波(未校准)后的稳定原始数据通过GPIO送给ARM主控，经我们长期反复测试，即使在19寸这样大的电阻触摸屏上，也可以实现非常精准的触摸效果，不会出现漂移抖动的现象。
• 另外，当今12寸以内的LCD显示屏，大都采用了LED背光，我们顺便也把背光调节部分也交给MCU来处理，并设置了统一的调节数值区间，最后通过“一线触摸”的GPIO传给ARM主控，这样在ARM端就可以非常方便的来设置背光了。
• 与此同时，我们还为我们设计开发的每一款带“一线触摸”的LCD模块设置了编号存储在MCU中，这样通过一线通讯读取到的编号，就可以知道这个LCD模块的具体类型了，也就可以在bootloader和内核中自动匹配相应的LCD驱动参数，以此来实现无需修改任何配置，即插即用带”一线触摸”的LCD模块。
• 在电容触摸LCD模块中，我们则去掉了电阻触控芯片，而保留了背光调节和存储LCD类型编号这2个功能，因此电容触摸通讯依然是标准的I2C接口。
• 需要注意的是，我们实现的“一线触摸”的通讯，和通常所说的单总线接口是不同的。在ARM主控端内部，我们实际采用了一路pwm timer(不是pwm管脚哦)来实现固定的通讯频率(9600Hz)，详细请查看驱动源代码。

最后

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