20150301 IMX257 输入子系统
2015-03-01 李海沿
一、输入子系统
1.输入子系统结构体定义
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struct input_dev{ const char *name; 设备名 const char *phys; 设备在系统中路径 const char *uniq; struct input_id id; 用于匹配input hander参数 unsigned long propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)]; unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; //设备所支持事件类型，主要有EV_SYNC,EV_KEY,EV_REL,EV_ABS等 unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; //按键所对应的位图 unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; //相对坐标对应位图 unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; //绝对坐标对应位图 unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)]; unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)]; unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)]; unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; unsigned int hint_events_per_packet; unsigned int keycodemax; unsigned int keycodesize; void *keycode; int (*setkeycode)(struct input_dev *dev, const struct input_keymap_entry *ke, unsigned int *old_keycode); int (*getkeycode)(struct input_dev *dev, struct input_keymap_entry *ke); struct ff_device *ff; unsigned int repeat_key; struct timer_list timer; int rep[REP_CNT]; struct input_mt_slot *mt; int mtsize; int slot; int trkid; struct input_absinfo *absinfo; unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; //按键对应的键值 unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; //LED对应的指示灯状态 unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)]; unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; int (*open)(struct input_dev *dev); void (*close)(struct input_dev *dev); int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file); int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value); //事件处理函数，主要是接收用户下发的命令，如点亮led； struct input_handle __rcu *grab; spinlock_t event_lock; struct mutex mutex; unsigned int users; bool going_away; bool sync; struct device dev; struct list_headh_list; //设备所支持的input handle; struct list_headnode; }; |
输入设备信息：
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输入设备信息，匹配input hander时主要用下面参数 struct input_id { __u16 bustype; 总线类型 __u16 vendor; 产家编号 __u16 product; 产品编号 __u16 version; 版本信息 }; |
2.输入设备事件处理结构
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用于 输入设备事件处理 的数据结构： struct input_handler { void *private; void (*event)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value); bool (*filter)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value); bool (*match)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev); int (*connect)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id); //当输入设备和input handler相匹配时调用该函数； void (*disconnect)(struct input_handle *handle); void (*start)(struct input_handle *handle); const struct file_operations *fops; //所支持的file operation操作； int minor; const char *name; const struct input_device_id *id_table; //所有能够支持的输入设备； struct list_headh_list; struct list_headnode; }; |
3. 链接input_dev 和input_handler 的结构体
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连接input-dev 和input handler的数据结构： struct input_handle { void *private; int open; const char *name; struct input_dev *dev; input dev struct input_handler *handler; input handler struct list_headd_node; struct list_headh_node; }; |
4. 注册和注销函数
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int input_register_device(struct input_dev *dev) int input_unregister_device(struct input_dev *dev) |
5. 驱动事件支持
设备驱动通过set_bit()告诉input子系统它支持哪些事件，哪些按键。例如：
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set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit) struct input_dev中的两个成员： evbit--事件类型 keybit--按键类型 事件类型： EV_RST--reset EV_REL--相对坐标 EV_MSC--其它 EV_SND--声音 EV_FF--力反馈 EV_KEY--按键 EV_ABS--绝对坐标 EV_LED--led EV_REP--repeat 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 |
6. 事件报告
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Void input_event(struct input_dev *dev,unsigned int type,unsigned int code,int value); //报告指定type,code的输入事件 Void input_report_key(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value); //报告键值 Void input_report_rel(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value); //报告相对坐标 Void input_report_abs(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value); //报告绝对坐标 Void input_sync(struct input_dev *dev); //报告同步事件 在触摸屏驱动设计中，一次坐标及按下状态的整个报告过程如下： Input_report_abs(input_dev,ABS_X,x); //X坐标 Input_report_abs(input_dev,ABS_Y,y); //Y坐标 Input_report_abs(input_dev,ABS_PRESSURE,pres); //压力 input_sync(struct input_dev *dev); //同步 structinput_event { struct timeval time; __u16 type; __u16 code; __s32 value; }; |
① code
事件的代码。如果事件类型是EV_KEY,该代码则为设备的键盘代码。例如：键盘上的按键代码值为0--127，鼠标按键代码为0x110---0x116，其中0x110（BTN_LEFT）为鼠标左键，0x111（BTN_RIGHT）为鼠标左键，其它代码含义参考include/linux/input.h文件。
②value
事件的值。若事件的类型是EV_KEY,当按键按下时值为1，松开值为0
报告完毕之后，input_sync()通知系统接受，告诉input core：此次报告已结束。
二、程序分析
1.定义输入子系统结构体
2.设置GPIO引脚模式及初始化GPIO中断
3.输入子系统相关设置
如图所示:
80行 分配一个input_dev结构体
82行 设置输入子系统支持按键操作
83行 设置支持按键的类型为BTN_0
84行 设置名字和初始化名字
86行 注册输入子系统
4.初始化定时器，用于防抖动
5.发生按键操作时，进入中断中断，开启定时器
如图所示，全局保存发生发生中断的引脚，然后开启定时器，在定时器中断函数中处理。
6.定时器中断函数
如图所示，在定时器中断函数中，获取发生按键的键值，然后使用input_report_key函数向系统报告事件，接着就是使用input_sync函数通知接收者，报告完毕。
7. 在exit函数中注销
如图所示，在exit函数中，将我们前面申请的GPIO端口和GPIO中断都释放，然后删除定时器，
接着就是注销我们的输入子系统，释放输入子系统结构体。
8.测试： 在应用程序中打开设备
如图所示，在/dev/input/下面有event1。
9.读取输入子系统
如图所示，
我们使用read函数来读取输入子系统的数据，注意此处我们得到的是一个input_event的结构体。
接着如果我们的信息是按键按下，则打印按键一些信息，如果是通知信息，则打印syn event。
10.编译测试
附驱动程序：
1 /******************************
2 linux key_inputSystem
3 *****************************/
4 #include <linux/module.h>
5 #include <linux/init.h>
6 #include <linux/kernel.h>
7 #include <linux/delay.h>
8 #include <linux/types.h>
9 #include <linux/ioctl.h>
10 #include <linux/gpio.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/device.h>
13 #include <linux/uaccess.h>
14 #include <linux/irq.h>
15 #include <linux/wait.h>
16 #include <linux/sched.h>//error: ‘TASK_INTERRUPTIBLE‘ undeclared
17 #include <linux/interrupt.h>
18 #include <linux/input.h>
19 #include <asm/irq.h>
20 #include <asm/io.h>
21
22 #include "mx257_gpio.h"
23 #include "mx25_pins.h"
24 #include "iomux.h"
25
26 #define Driver_NAME "key_input"
27 #define GPIO2_10 MX25_PIN_A24
28 //定义各个按键按下的键值
29 struct pin_desc{
30 unsigned int pin;
31 unsigned int key_val;
32 };
33 //当按键按下时，键值分别为 以下值
34 struct pin_desc pins_desc[1] = {
35 {GPIO2_10, 0x05},
36 };
37
38 static struct input_dev *key_input_dev;//输入子系统设备结构体
39 static struct timer_list key_timer; //定时器结构体
40 static struct pin_desc *pin_desc_irq; //保存发生中断的引脚信息
41
42 //定时器到时函数
43 static int key_timer_function(unsigned long data){
44 struct pin_desc *pin_desc_tmp = pin_desc_irq; //发生中断的引脚信息
45 unsigned int pinval_tmp; //按键键值缓冲
46 if(!pin_desc_tmp)
47 return 0;
48 pinval_tmp = gpio_get_value(IOMUX_TO_GPIO(pin_desc_tmp->pin));//获取键值
49 if(!pinval_tmp){
50 input_report_key(key_input_dev, BTN_0,0);
51 input_sync(key_input_dev); //报告完毕，通知接收者
52 }else{
53 input_report_key(key_input_dev, BTN_0, 1);
54 input_sync(key_input_dev); //报告完毕，通知接收者
55 }
56 return 0;
57 }
58 /* 中断程序key_irq */
59 static irqreturn_t key_irq_function(int irq, void *dev_id)
60 {
61 pin_desc_irq = (struct pin_desc *)dev_id; //获取中断引脚的信息
62 mod_timer(&key_timer,jiffies+HZ/50); //开启定时器，时间20ms
63
64 return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
65 }
66 //初始化函数
67 static int __init key_input_init(void)
68 {
69 printk("<0>\nHello,this is %s module!\n\n",Driver_NAME);
70
71 mxc_request_iomux(GPIO2_10, MUX_CONFIG_ALT5);//设备引脚为GPIO模式
72 gpio_request(IOMUX_TO_GPIO(GPIO2_10), "GPIO2_10");//申请IO端口使用
73 gpio_direction_input(IOMUX_TO_GPIO(GPIO2_10));//设备引脚为输入
74 //设备引脚为上拉输入
75 mxc_iomux_set_pad(GPIO2_10, PAD_CTL_HYS_SCHMITZ | PAD_CTL_PKE_ENABLE | PAD_CTL_PUE_PULL | PAD_CTL_100K_PU);
76 if(request_irq(IOMUX_TO_IRQ(GPIO2_10), key_irq_function, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key_GPIO2_10", &pins_desc[0]))
77 return -1;
78
79 //input输入子系统设置
80 key_input_dev = input_allocate_device();//分配一个input_dev结构体
81 //设置能产生哪些事件
82 key_input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY); //设置按键信息
83 key_input_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_0)] = BIT_MASK(BTN_0);
84 key_input_dev->name = "key_input_name";
85 key_input_dev->dev.init_name = "key_input_init_name";
86 input_register_device(key_input_dev);
87
88 init_timer(&key_timer); //初始化定时器
89 key_timer.function = &key_timer_function; //设置定时器处理函数
90 add_timer(&key_timer); //将该定时器加入内核
91
92 printk("<0>have setting all pins to gpio interrupt mod by IRQF_TRIGGER_FALLING !\n");
93 printk("Input system initialize successfu!\n\n");
94 return 0;
95 }
96 //exit
97 static void __exit key_input_exit(void)
98 {
99 printk("<0>\nGoodbye,%s!\n\n",Driver_NAME);
100 /* free gpios */
101 free_irq(IOMUX_TO_IRQ(GPIO2_10), &pins_desc[0]);
102 mxc_free_iomux(GPIO2_10, MUX_CONFIG_ALT5);
103 gpio_free(IOMUX_TO_GPIO(GPIO2_10));
104
105 del_timer(&key_timer); //删除定时器
106 input_unregister_device(key_input_dev); //注销驱动
107 input_free_device(key_input_dev); //释放结构体内存
108 printk("Input system unregister successfu!\n\n");
109 }
110
111 /* 这两行指定驱动程序的初始化函数和卸载函数 */
112 module_init(key_input_init);
113 module_exit(key_input_exit);
114
115 /* 描述驱动程序的一些信息，不是必须的 */
116 MODULE_AUTHOR("Lover雪");
117 MODULE_VERSION("0.1.0");
118 MODULE_DESCRIPTION("IMX257 key Driver");
119 MODULE_LICENSE("GPL");
附应用程序：
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <unistd.h>
4 #include <sys/types.h>
5 #include <sys/stat.h>
6 #include <fcntl.h>
7 #include <termios.h>
8 #include <errno.h>
9 #include <limits.h>
10 #include <time.h>
11 #include <linux/input.h>
12 #include "mx257_gpio.h"
13
14
15 int main(int argc, char **argv)
16 {
17 int fd;
18 int key_value,i=0,count;
19 struct input_event ev_key;
20
21 fd = open("/dev/input/event1",O_RDWR);
22 if(fd < 0){
23 printf("can‘t open !!!\n");
24 exit(1);
25 }
26 printf("open successful!\n");
27 while(1){
28 count = read(fd,&ev_key,sizeof(struct input_event));
29 for(i = 0; i<(int)count/sizeof(struct input_event); i++){
30 if(EV_KEY == ev_key.type)
31 printf("type: %d ,code: %d ,value: %d \n",ev_key.type, ev_key.code,ev_key.value);
32 if(EV_SYN == ev_key.type)
33 printf("syn event\n\n");
34 }
35 }
36 close(fd);
37 return 0;
38 }