嵌入式linux 电容触摸屏驱动框架

事实上，电容触摸屏的驱动程序如下 linux 驱动框架的组合：

1，IIC 由于电容触摸，设备驱动 IC 基本都是 IIC 接口，所以大框架是 IIC 设备驱动。

2，中断引脚(INT)向 linux 内核报告触摸信息，需要使用 linux 中断驱动框架。在中断服务函数中完成坐标报告。

3，触摸屏的坐标信息、屏幕按下和提升信息都属于 linux 的 input 因此，子系统向 linux 内核上报触摸屏坐标信息必须使用 input 子系统。只是，我们必须遵循 linux 报告坐标信息。

我们应该已经明白了IIC还有驱动，中断驱动input子系统，唯一不清楚的可能是input如何在子系统中报告多点电容触摸信息。这与多点触摸协议有关。

老版本的linux内核不支持多点电容触摸（Multi-Touch），简称MT，后面的版本是新加的。MT协议分为两种类型，TypeA和TypeB，两种类型的区别如下：

TypeA：适用于无法区分或跟踪触摸点的原始数据(实际应用中很少)。

TypeB：适用于具有硬件跟踪和区分触摸点的触摸设备。这类设备是通过slot更新触摸点信息，FT5426属于这种类型，一般多点电容触摸IC都有这种能力。

通过一系列的触摸点信息通过触摸点信息ABS_MT事件上报给linux内核，只有ABS_MT事件用于多点触摸，ADS_MT事件如下：

在上面众多AMS_MT在事件中，我们最常用的是AMS_MT_SLOT，AMS_MT_POSITION_X，AMS_MT_POSITION_Y和AMS_MT_TRACKING_ID。其中ABS_MT_POSITION_X 和 ABS_MT_POSITION_Y 用 来 上报 触 摸点 的 (X,Y) 坐 标 信息 ， ABS_MT_SLOT 用 来 上 报 触 摸 点 ID ，对于 Type B 类 型 的 设 备 ，需 要 用 到ABS_MT_TRACKING_ID 区分触摸点的事件。

对于TypeA通过类型设备input_mt_sync该函数的原型如下：

这个函数只有一个参数，类型是input_dev，指定具体的input_dev设备，input_mt_sync函数会触发SYN_MT_REPORT该事件将通知接受者获取当前的触摸数据，并准备接收下一个触摸点信息。

对于TypeB类型的设备，报告触摸点信息时需要通过input_mt_slot哪个触摸点区分函数？，函数原型如下：

第二个参数slot指定当前报告的触摸点信息，input_mt_slot函数会触发ABS_MT_SLOT事件将告诉接收者目前更新了哪个触点（slot）的数据。

无论哪种设备，最终都需要调用input_sync识别多点触摸信息传输，告诉接收者处理之前积累的所有信息，并准备下一次接收。Type B 和 Type A 最大的区别是 Type B 触摸点可以区分， 因此可以减少发送到用户空间的数据。Type B 使用 slot 协议区分具体的触摸点，slot需要用到AMS_MT_TRACKING_ID消息，这个ID硬件提供或通过原始数据计算。

Type B 设备驱动需要分配每个被识别的触摸点 slot，以后用这个slot报告触摸点信息。可以通过slot的ABS_MT_TRACKING_ID添加、替换或删除非负值的触摸点ID表示有效的触摸点-1ID表示未使用slot。以前不存在的ID这意味着这是一个新的触摸点，一个ID若不再存在，则表示删除。

一些设备识别或跟踪的触摸点信息比他报告的要多（与相应的设备有关），这些设备驱动器应分配硬件报告的每个触摸点 Type B 的 slot。一旦检测到某个 slot 相关触点 ID 变化，驱动 这个应该改变 slot 的 ABS_MT_TRACKING_ID，使这个 slot 失效。如果硬件设备跟踪的触摸点比他正在报告的更多，则应发送驱动程序 BTN_TOOL_*TAP 消息，并且调用input_mt_report_pointer_emulation函数，该函数的第二个参数 use_count 设置为 false。

TypeA触摸点信息报告时序

对于TypeA以两个触摸点为例：

第 1 行，ABS_MT_POSITION_X 事件报告了第一个触摸点的第一个触摸点 X 坐标数据，通过 input_report_abs 函数实现，下面也是如此。

        第 7 行，上报 SYN_REPORT 事件，通过调用 input_sync 函数实现。这个是上报完每一轮触摸点信息就调用一次，比如上报3个触摸点信息，将3个触摸点信息上报完在调用这个就好。也就是发送一个SYN_REPORT事件。

Type B 触摸点信息上报时序     

        对于Type B 类型的设备，发送触摸点信息的时序如下所示，这里以 2 个触摸点为例：

         第1行，上报ABS_MT_SLOT事件，也就是触摸点对应的SLOT，每次上报一个触摸点坐标之前要先使用input_mt_slot函数上报当前触摸点SLOT，触摸点SLOT其实就是触摸点ID，由硬件提供。

        第2行，根据TypeB的要求，每个SLOT必须关联一个AMS_MT_TRACKING_ID来完成对触摸点的增加，替换，或删除。具体用到的函数就是input_mt_solt_state，如果添加一个新的触摸点，那么此函数的第三个参数active要设置为true，，linux 内核会自动分配一个 ABS_MT_TRACKING_ID 值，不需要用户去指定具体的 ABS_MT_TRACKING_ID 值。

        第 3 行，上报触摸点 0 的 X 轴坐标，使用函数 input_report_abs 来完成。

        当一个触摸点移除以后，同样需要通过 SLOT 关联的 ABS_MT_TRACKING_ID 来处理，需要通过ABS_MT_TRACKING_ID事件发送一个-1给内核，方法很简单，同样使用input_mt_report_slot_state函数来完成，只需要将第三个参数active设置为false即可，不需要手动设置为-1，时序如下所示：

//在中断处理函数里面，我们需要将读取到的数据上报，但是需要按照上报时序来完成
//主要看硬件可以是几点触发器，触发就循环多少次
//下面是一个简略的中断处理函数，可以大致看出上报流程
static irqreturn_t ft5x06_handler(int irq, void *dev_id)
{
	/* 读取FT5X06触摸点坐标从0X02寄存器开始，连续读取29个寄存器 */
	ret = ft5x06_read_regs(multidata, FT5X06_TD_STATUS_REG, rdbuf, FT5X06_READLEN);

    /* 上报每一个触摸点坐标 */
	for (i = 0; i < 5; i++) {
		u8 *buf = &rdbuf[i * tplen + offset];

		/* 以第一个触摸点为例，寄存器TOUCH1_XH(地址0X03),各位描述如下：
		 * bit7:6  Event flag  0:按下 1:释放 2：接触 3：没有事件
		 * bit5:4  保留
		 * bit3:0  X轴触摸点的11~8位。
		 */
		type = buf[0] >> 6;     /* 获取触摸类型 */
		if (type == TOUCH_EVENT_RESERVED)
			continue;                    //当硬件得到的信息时没有按下的话就终结本次循环，无需上报
 
		/* 我们所使用的触摸屏和FT5X06是反过来的 */
		x = ((buf[2] << 8) | buf[3]) & 0x0fff;
		y = ((buf[0] << 8) | buf[1]) & 0x0fff;
		
		/* 以第一个触摸点为例，寄存器TOUCH1_YH(地址0X05),各位描述如下：
		 * bit7:4  Touch ID  触摸ID，表示是哪个触摸点
		 * bit3:0  Y轴触摸点的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);
	}
    
    //这个函数就是硬件的追踪的点比上报的多的话就为false，当不是的话就位ture
	input_mt_report_pointer_emulation(multidata->input, true);
    //在5点信息全部上报完的时候，再执行下面的函数，表示本次信息全部上报完成
	input_sync(multidata->input);
}

        dev：MT设备对应的input_dev，因为MT设备隶属于input_dev

        num_slots：设备要使用slot数量，也就是触摸点的数量

        flags：其他一些flags信息，可设置如下所示：

         可以采样‘|’运算来同时设置多个flags标识

        返回值：0，成功；负值，失败。

         2，input_mt_slot函数

        此函数用于TypeB类型，此函数用于产生ABS_MT_SLOT事件，告诉内核当前上报的是哪个触摸点的坐标数据。

         dev：MT设备对应的input_dev

        slot：当前发送的是哪个slot的坐标信息，也就是那个触摸点，那就是硬件发送过来的信息ID

        3，input_mt_report_slot_state函数

        此函数用于TypeB类型，用于产生ABS_MT_TRACKING_ID 和 ABS_MT_TOOL_TYPE事件给slot关联一个ABS_MT_TRACKING_ID ，ABS_MT_TOOL_TYPE 事 件 指 定 触 摸 类 型 （ 是 笔 还 是 手 指 等 ）。函数原型如下：

         dev：MT设备对应的input_dev。

        tool_type：触摸类型，可以选择MT_TOOL_FINGER(手指)、MT_TOOL_PEN(笔)或MT_TOOL_PALM(手掌)，对于多点电容触摸屏来说一般都是手指。

        active：ture，连续触摸，input子系统内核汇自动分配一个ABS_MT_TRACKING_ID给slot。false，触摸点抬起。表示某个触摸点无效了，input子系统就会给内核分配一个-1给slot，表示触摸点移除。

        4，input_report_abs函数

        TypeA 和 Type B 类型都使用此函数上报触摸点坐标信息，通过ABS_MT_POSITION_X 和ABS_MT_POSITION_Y 事 件 实 现 X 和 Y 轴 坐 标 信 息 上 报 。函数定义如下：

        dev：mt设备对应的input_dev

        code：要上报的是什么数据，要设置为ABS_MT_POSITION_X或 ABS_MT_POSITION_Y，也就是X轴或者Y轴坐标点数据。

        value：具体的X轴和Y轴坐标点数值

     5，input_mt_report_pointer_emulation函数

        如果追踪到的触摸点数量多于当前上报的数量，驱动程序使用 BTN_TOOL_TAP 事件来通知用户空间当前追踪到的触摸点总数量，然后调用 input_mt_report_pointer_emulation 函数将 use_count 参数设置为 false。否则的话将 use_count 参数设置为 true，表示当前的触摸点数量(此函数会获取到具体的触摸点数量，不需要用户给出)。 

        dev：MT设备对应的input_dev

        use_count：true，有效的触摸点数量；flase，追踪到的触摸点数量多于当前上报的数量

 多点电容触摸驱动框架   

        多点电容需要用到那些框架呢？我们需要注意以下几点：

1. 多点电容触摸芯片的接口，一般都为I2C接口，因此驱动主框架肯定是I2C   
2. linux里面一般都是通过中断来上报触摸点坐标信息的，因此需要中断框架
3. 多点电容触摸属于input子系统，因此还要用到input子系统框架
4. 在中断处理程序中按照linux的MT协议上报坐标信息