触摸屏驱动之先修知识——Input子系统

  在介绍触摸屏驱动之前，先来认识一下这个input子系统。在学习触摸屏之前，我几乎完全没有听说过input子系统这个概念，现在就让我们一起来揭开它神秘的面纱吧。

     在我们的Linux系统中，按键、触摸屏、鼠标等输入型设备都可以利用input接口函数来实现设备驱动。

 

一.系统架构

 

 

左边部分是我们驱动工程师应该完成的部分，而input core 和handlers 是内核已经提供好的，我们只需要根据input core 所要求的接口编写driver部分即可。那我们的驱动实际做了什么工作呢？它完成的工作其实很简单，将底层的硬件输入转化为同一事件形式，向input core汇报。input core起了承上启下的作用，它为驱动层提供输入设备注册与操作接口，如input_register_device；通知handlers 对事件进行处理；在/PROC 下产生相应的设备信息。而handlers 则主要和我们的用户空间打交道。我们知道Linux在用户空间将所有设备当成文件来处理，在一般的驱动程序中都有提供fops接口，以及在/dev下生成相应的设备文件，而在输入子系统中，这些工作都是由handlers 完成。

 

 

二.设备描述

在Linux内核中，input设备用input_dev结构体描述，使用input子系统实现输入设备驱动的时候，驱动的核心工作就是向系统报告按键、触摸屏、键盘、鼠标等输入事件（event，通过input_event结构体描述），不再需要关心文件操作接口，因为Input子系统已经完成了文件操作接口。驱动报告的时间经过inputcore 和handlers 最终到达用户空间。其实它仍然是一个字符设备，只是划分方法不一样罢了。

 

三.设备注册/注销

注册输入设备的函数

int input_register_device(struct input_dev *dev)

 

注销输入设备的函数

void input_unregister_device(struce input_dev *dev)

 

四.驱动实现——事件支持

设备驱动通过set_bit()告诉input子系统它支持哪些时间，哪些按键。

例子：

set_bit(EV_KEY, button_dev.evbit)

其中我们关注第二个参数button_dev，它是一个input_dev 结构体，有两个成员：

evbit：事件类型

keybit：按键类型

 

常见事件类型：EV_KEY 按键

                          EV_REL 相对坐标

                          EV_ABS 绝对坐标

 

当事件类型为EV_KEY时，还需指明按键类型：

BTN_LEFT 鼠标左键

BTN_RIGHT 鼠标右键

BTN_MIDDLE 鼠标中键

BTN_0 数字0键

BTN_1 数字1键

 

上述set_bit函数实则完成了把EV_KEY赋值到button_dev.evbit

 

五.驱动实现——报告事件

用于报告EV_KEY事件的函数

void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)

需要注意的参数如下：

code : 事件的代码，如果事件是ev_key，该代码则为设备的键盘代码。例如鼠标按键代码为0x110~0x116，其中0x110(BTN_LEFT)，0x111(BTN_RIGHT)，0x112(BTN_MIDDLE)。其它带按摩含义参考include/linux/input.h文件

value : 事件的值，如果事件的类型是EV_KEY，当按键按下时值为1，松开时为0。

 

六.驱动实现——报告结束

input_sync()用于告诉input core 此次报告已经结束，能够根据上报的信息往后面处理了，不然input core还在傻傻地等待着我们的驱动呢。

实例：在触摸屏设备驱动中，一次点击的整个报告过程如下：

input_report_abs(input_dev, ABS_X, x);  //报告X坐标

input_report_abs(input_dev, ABS_Y, y);  //报告Y坐标

input_report_abs(input_dev, ABS_PRESSURE, 1);  //报告状态

input_sync(input_dev);  //同步（结束）

 

七.实例分析

下面是按键驱动的简单例子，并不完整：

{
    //有可能是0号键或者1号键产生中断，所以都要往input_core报告
    input_report_key(&button_dev, BTN_0, inb(BUTTON_PORT0));
    input_report_key(&button_dev, BTN_1, inb(BUTTON_PORT1));
    input_sync(&button_dev);
}

static int __initbutton_init(void)
{
    if (request_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt, 0, "button", NULL))
        return -EBUSY;

    set_bit(EV_KEY, button_dev.evbit)  //支持EV_KEY事件
    set_bit(BTN_0, button_dev.keybit);  //设备支持两个键
    set_bit(BTN_1, button_dev.keybit);
    input_register_device(&button_dev);  //注册input设备
}

只要之前了解过键盘驱动程序的朋友，都对文件操作ops有印象吧？所有的read、ioctl 等操作函数都要我们自己去编写，而使用input子系统之后，这些工作内核都为我们做好了，舒心吧？

 

下面再给出应用程序的代码

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
#include <linux/input.h>

int main(void)
{
    int buttons_fd;
    int key_value,i=0,count;

    struct input_event ev_key;

    buttons_fd = open("/dev/event0", O_RDWR);
    if (buttons_fd < 0) {
        perror("open device buttons");
        exit(1);
    }

    for (;;) {
        count = read(buttons_fd,&ev_key,sizeof(struct input_event));

                //读出所有的事件，通过事件类型判断出是否我们的键盘输入事件，再通过按键编号和
                  //键值就可以判断出是某一个键按下或弹起的状态
        for(i=0; i<(int)count/sizeof(struct input_event); i++)
            if(EV_KEY==ev_key.type)
                printf("type:%d,code:%d,value:%d/n", ev_key.type,ev_key.code,ev_key.value);

            if(EV_SYN==ev_key.type)
                printf("syn event/n/n");
    }

    close(buttons_fd);
    return 0;
}

 

到此为止，input子系统的介绍就告一段落了，下一篇博文的触摸屏驱动就是建立在这个input子系统之上搭建而成的，事先了解一下这个是相当有必要的。不是有这么一句话么：磨刀不误砍柴工！