输入系统应用编程

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。

2 输入系统框架及调试

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 发起读操作，若无数据则休眠；

2.用户操作设备，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：

        从 handler 的名字来看，它就是用来处输入操作的。有多种 handler ，比如：evdev_handler 、kbd_handler、 joydev_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 tslib 、 libinput 这类库来间接访问设备节点。这些库简化了对数据的处理。

2.2 编写 APP 需要掌握的知识

2.2.1 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，它的内容如图输入设备结构体：

2.2.2 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 ”，它定义如图输入事件结构体：

        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_sec 、 tv_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：

1.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 ) 。如下图 这几类事件 ( 参考 Linux 内核头文件 ) ：

2. 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。所以可以有下图 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 值有下图 这些：

3. 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 type 、 code 、 value 三项都是 0 。

2.2.3 输入子系统支持完整的 API 操作

         支持这些机制：阻塞、非阻塞、 POLL/SELECT 、异步通知。

2.3 调试技巧

2.3.1 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

可以看到图类似下面的信息：

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_SYN 、 EV_KEY 、 EV_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：0x2658000 、 0x3 ，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：

2.3.2 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，然后操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，就会打印如图信息：

        上图中 的 type 为 3 ，对应 EV_ABS ； code 为 0x35 对 应ABS_MT_POSITION_X； code 为 0x36 对应 ABS_MT_POSITION_Y 。

        上图中还发现有 2 个同步事件：它的 type、code、 value 都为 0 。表示电容屏上报了 2 次完整的数据。

3 不使用库的应用程序示例

3.1 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。

3.2 获取设备信息

         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 为 _IOC_READ( 即 2) 时，表示 APP 要读数据；为 _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。

⚫ type 、 nr 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， ioctl 的 request 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：

3.3 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。

3.4 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 。

3.5 POLL/SELECT 方式

3.5.1 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 poll 、 select 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 poll 或 select 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，如果有人操作了硬件，驱动程序获得数据后就会把 APP唤醒，导致 poll 或 select 立刻返回；如果在“超时时间”内无人操作硬件，则时间到后 poll 或 select 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 poll 或 select 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：

⚫ 你要监测哪一个文件：哪一个 fd

⚫ 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);
}

3.5.2 现在编程：使用 POLL

核心源码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


/* ./01_get_input_info /dev/input/event0 */
int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	int err;
	int len;
	int ret;
	int i;
	unsigned char byte;
	int bit;
	struct input_id id;
	unsigned int evbit[2];
	struct input_event event;
	struct pollfd fds[1];
	nfds_t nfds = 1;
	
	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 ",
		"NULL ",
		"EV_REP ",
		"EV_FF	",
		"EV_PWR ",
		};
	
	if (argc != 2)
	{
		printf("Usage: %s \n", argv[0]);
		return -1;
	}

	fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NONBLOCK);//打开设备文件。
	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))
	{
		printf("support ev type: ");
		for (i = 0; i < len; i++)
		{
			byte = ((unsigned char *)evbit)[i];
			for (bit = 0; bit < 8; bit++)
			{
				if (byte & (1< 0)
		{
			if (fds[0].revents == POLLIN)
			{
				while (read(fd, &event, sizeof(event)) == sizeof(event))
				{
					printf("get event: type = 0x%x, code = 0x%x, value = 0x%x\n", event.type, event.code, event.value);
				}
			}
		}
		else if (ret == 0)//判断返回值：大于 0 表示期待的事件发生了，等于 0 表示超时。
		{
			printf("time out\n");
		}
		else
		{
			printf("poll err\n");
		}
	}

	return 0;
}

3.6 异步通知方式

3.6.1 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：

⚫ 谁发：驱动程序发

⚫ 发什么：信号

⚫ 发什么信号： SIGIO

⚫ 怎么发：内核里提供有函数

⚫ 发给谁： APP ， APP 要把自己告诉驱动

⚫ APP 收到后做什么：执行信号处理函数

⚫ 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：

⚫ 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。

⚫ 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。

⚫ 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”。

3.6.2 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);

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int fd;

void my_sig_handler(int sig)
{
	struct input_event event;
	while (read(fd, &event, sizeof(event)) == sizeof(event))
	{
		printf("get event: type = 0x%x, code = 0x%x, value = 0x%x\n", event.type, event.code, event.value);		
	}
}

/* ./05_input_read_fasync /dev/input/event0 */
int main(int argc, char **argv)
{
	int err;
	int len;
	int ret;
	int i;
	unsigned char byte;
	int bit;
	struct input_id id;
	unsigned int evbit[2];
	unsigned int flags;
	int count = 0;
	
	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 ",
		"NULL ",
		"EV_REP ",
		"EV_FF	",
		"EV_PWR ",
		};
	
	if (argc != 2)
	{
		printf("Usage: %s \n", argv[0]);
		return -1;
	}

	/* 注册信号处理函数 */
	signal(SIGIO, my_sig_handler);
	
	/* 打开驱动程序 */
	fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NONBLOCK);
	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))
	{
		printf("support ev type: ");
		for (i = 0; i < len; i++)
		{
			byte = ((unsigned char *)evbit)[i];
			for (bit = 0; bit < 8; bit++)
			{
				if (byte & (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。

4.1 电阻屏

4.1.1复习一下欧姆定律

        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。在某点测得电阻为 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 。

4.1.2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：

                                                        X = 3.3*Vyp/Xmax

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：

                                                         Y = 3.3*Vxp/Ymax       

        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：                                                        

                                                        X = func(Vyp)

                                                        Y = func(Vxp)

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，“ type 、 code 、 value ”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 */

4.2 电容屏

4.2.1 原理

        

        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。

4.2.2 电容屏数据        

        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

4.3 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

        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。

5 tslib

        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。

5.1 tslib 框架分析

tslib 的主要代码如图:

 

        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： read 、 read_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.c 和ts_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 函数如图

linear 模块的 read_raw 函数如图

        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。

5.2 交叉编译、测试 tslib

5.2.1 交叉编译 tslib

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 ：

./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：

echo 'main(){}'| arm-linux-gnueabihf-gcc -E -v -

把头文件、库文件放到工具链目录下：

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/

5.2.2 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

5.3 自己写一个测试程序

5.3.1 接口函数深入分析

        驱动程序使用 slot 、 tracking_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 函数原型如图 ：

        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 ，那么读到的数据保存在：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 结构体如图