Linux/Android——usb触摸屏驱动 - usbtouchscreen (一)【转】

本文转载自：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/41827495

最近需要往TV上装一个触摸屏设备，现在比较常见的就是使用usb接口的触摸框，适用于各种平台，这里大体记录一下在android上kernel中的usbtouchscreen驱动.

撰写不易,转载需注明出处：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/41827495

驱动编译：

目前的kernel中都是自带了usbtouchscreen驱动的，我的版本3.1.10

源码位于：/kernel/drivers/input/touchscreen/usbtouchscreen.c

从这个路径可以看出所属驱动分支，我这边平台本身是没放开的，并没有编译进kernel，谁会想到触摸电视呢~

可以在make menuconfig之后，通过Device Drivers——>Input device support——>Touchscreens——>USB Touchscreen Driver 然后选取需要的touchscreen类型

通过查看相关目录下的的Kconfig Makefile，可参考：Kernel 编译配置机制

注册usb驱动：

熟悉linux驱动的都知道模块入口：module_init(usbtouch_init) ，这里看下这个init：

[objc] view plain copy

  1. static int __init usbtouch_init(void)
  2. {
  3. return usb_register(&usbtouch_driver);  //调用了usb 核心的注册函数，传入的是一个usb_driver结构体指针
  4. }

usb_register实现在/kernel/include/linux/usb.h中：

[objc] view plain copy

  1. static inline int usb_register(struct usb_driver *driver)
  2. {
  3. return usb_register_driver(driver, THIS_MODULE, KBUILD_MODNAME);//这里再往后就是usb核心驱动的事，注册这个module驱动到usb总线上
  4. }

这里必须是要先注册的总线，当一个USB设备被插入的时候，USB设备驱动，也就是usb_generic_driver会跟USB设备交互，得到其所有的各种描述符，并为每个接口都定义成为一个device，之后再加载到usb_bus上，让其去匹配其对应的接口驱动程序,有兴趣可以去看下/kernel/drivers/base/bus.c中的bus_for_each_drv函数。

这里注册到总线的接口驱动就是 usbtouch_driver

usbtouch_driver：

这个usb_driver类型的变量usbtouch_driver 就是整个usbtouchscreen的灵魂核心,可以在上面说到的usb.h中查看usb_driver结构原型，

这里usbtouch_driver使用了部分接口：

[objc] view plain copy

  1. static struct usb_driver usbtouch_driver = {
  2. .name        = "usbtouchscreen", //driver name
  3. .probe        = usbtouch_probe,  //probe接口，用于总线上匹配检测到这个驱动对应的设备之后，/kernel/drivers/usb/core/driver.c中的usb_probe_interface调用到我们这个驱动的接口
  4. .disconnect    = usbtouch_disconnect,  //与probe相反，断开的时候调用
  5. .suspend    = usbtouch_suspend, //usb 设备挂起
  6. .resume        = usbtouch_resume,  // 和上面挂起相反，唤醒
  7. .reset_resume    = usbtouch_reset_resume,  // 重置唤醒
  8. .id_table    = usbtouch_devices, //支持的设备ID表
  9. .supports_autosuspend = 1,
  10. };

id_table：

首先可以关注一下 id_table 这个变量，代表支持的设备id列表，数据类型为：

[objc] view plain copy

  1. struct usb_device_id {
  2. /* which fields to match against? */
  3. __u16       match_flags;
  4. /* Used for product specific matches; range is inclusive */
  5. __u16       idVendor;
  6. __u16       idProduct;
  7. __u16       bcdDevice_lo;
  8. __u16       bcdDevice_hi;
  9. /* Used for device class matches */
  10. __u8        bDeviceClass;
  11. __u8        bDeviceSubClass;
  12. __u8        bDeviceProtocol;
  13. /* Used for interface class matches */
  14. __u8        bInterfaceClass;
  15. __u8        bInterfaceSubClass;
  16. __u8        bInterfaceProtocol;
  17. /* not matched against */
  18. kernel_ulong_t  driver_info;
  19. };

这些设备信息会被上面说到的usb bus 来匹配对应的驱动，只有这里的信息跟usb设备驱动那边收集到的设备信息匹配上，才会调用进这个驱动.

目前已有的id_table:

[objc] view plain copy

  1. static const struct usb_device_id usbtouch_devices[] = {
  2. #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_USB_EGALAX
  3. /* ignore the HID capable devices, handled by usbhid */
  4. {USB_DEVICE_HID_CLASS(0x0eef, 0x0001), .driver_info = DEVTYPE_IGNORE},
  5. {USB_DEVICE_HID_CLASS(0x0eef, 0x0002), .driver_info = DEVTYPE_IGNORE},
  6. ...
  7. #endif
  8. ...
  9. };

其中可以看到 两个字节的十六进制数字，第一个代表idVendor 厂商ID，idProduct 产品ID ，这两个一般作为设备的标识.

driver_info：

像上面的usbtouch_devices的数组中driver_info 设置为枚举值：

[objc] view plain copy

  1. /* device types */
  2. enum {
  3. DEVTYPE_IGNORE = -1,
  4. DEVTYPE_EGALAX,
  5. DEVTYPE_PANJIT,
  6. DEVTYPE_3M,
  7. DEVTYPE_ITM,
  8. DEVTYPE_ETURBO,
  9. DEVTYPE_GUNZE,
  10. DEVTYPE_DMC_TSC10,
  11. DEVTYPE_IRTOUCH,
  12. DEVTYPE_IDEALTEK,
  13. DEVTYPE_GENERAL_TOUCH,
  14. DEVTYPE_GOTOP,
  15. DEVTYPE_JASTEC,
  16. DEVTYPE_E2I,
  17. DEVTYPE_ZYTRONIC,
  18. DEVTYPE_TC45USB,
  19. DEVTYPE_NEXIO,
  20. };

那么这些driver 的真正的info保存在哪里呢？ 在注册的时候，现在只是注册上去一个枚举数字而已，

真正有设备识别到的时候这些个枚举值就起到作用了！ 在下面的 usbtouch_probe 会介绍！

usbtouch_probe：

在前面有稍微提到，usbtouchscreen驱动是怎么被映射到的，这个过程暂时不做深入，作为这个驱动中的第一个接入点就是usbtouch_probe.

[objc] view plain copy

  1. static int usbtouch_probe(struct usb_interface *intf,
  2. const struct usb_device_id *id)
  3. {
  4. struct usbtouch_usb *usbtouch;  //usbtouch 设备
  5. struct input_dev *input_dev;  //输入设备
  6. struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;  //usb 的端点
  7. struct usb_device *udev = interface_to_usbdev(intf);  //从usb接口获取对应的设备
  8. struct usbtouch_device_info *type;   //这个就是上面说的真正的 driver info了
  9. endpoint = usbtouch_get_input_endpoint(intf->cur_altsetting);  //获取端点
  10. if (!endpoint)
  11. return -ENXIO;
  12. usbtouch = kzalloc(sizeof(struct usbtouch_usb), GFP_KERNEL);
  13. input_dev = input_allocate_device();  //分配内存，申请input 设备结构
  14. ...
  15. type = &usbtouch_dev_info[id->driver_info];   // 这里就用到了 上面说到的枚举值了， 真正的info 是放在这个数组里面的！
  16. ...
  17. usbtouch->irq = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);  //分配了一个urb 用于 获得触摸屏设备返回的触摸事件的数据，urb的概念可参考usb driver
  18. if (!usbtouch->irq) {
  19. dbg("%s - usb_alloc_urb failed: usbtouch->irq", __func__);
  20. goto out_free_buffers;
  21. }
  22. ...
  23. //往下都是一些分配内存，input注册，初始化操作了
  24. input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_ABS); //这里是就是input设备触摸坐标的初始化赋值了，为ABS 绝对坐标
  25. input_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_TOUCH)] = BIT_MASK(BTN_TOUCH);
  26. input_set_abs_params(input_dev, ABS_X, type->min_xc, type->max_xc, 0, 0);
  27. input_set_abs_params(input_dev, ABS_Y, type->min_yc, type->max_yc, 0, 0);
  28. ...
  29. if (usb_endpoint_type(endpoint) == USB_ENDPOINT_XFER_INT)
  30. usb_fill_int_urb(usbtouch->irq, udev,
  31. usb_rcvintpipe(udev, endpoint->bEndpointAddress),
  32. usbtouch->data, type->rept_size,
  33. usbtouch_irq, usbtouch, endpoint->bInterval);
  34. else
  35. usb_fill_bulk_urb(usbtouch->irq, udev,
  36. usb_rcvbulkpipe(udev, endpoint->bEndpointAddress),
  37. usbtouch->data, type->rept_size,
  38. usbtouch_irq, usbtouch);  //初始化urb的回调函数为 usbtouch_irq
  39. usbtouch->irq->dev = udev;
  40. usbtouch->irq->transfer_dma = usbtouch->data_dma;
  41. usbtouch->irq->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
  42. ...
  43. }

usbtouch_device_info:

这个就是上面driver_info 以及usbtouch_probe 中抽取的驱动模块的info数组，不同的usbtouchscreen 注册的时候就是注册了一个枚举值，这个值就是usbtouch_dev_info 数组的第几元素.

[objc] view plain copy

  1. struct usbtouch_device_info {
  2. int min_xc, max_xc;
  3. int min_yc, max_yc;
  4. int min_press, max_press;
  5. int rept_size;
  6. /*
  7. * Always service the USB devices irq not just when the input device is
  8. * open. This is useful when devices have a watchdog which prevents us
  9. * from periodically polling the device. Leave this unset unless your
  10. * touchscreen device requires it, as it does consume more of the USB
  11. * bandwidth.
  12. */
  13. bool irq_always;
  14. void (*process_pkt) (struct usbtouch_usb *usbtouch, unsigned charchar *pkt, int len);  //这个函数指针是用来接收处理中断的。
  15. /*
  16. * used to get the packet len. possible return values:
  17. * > 0: packet len
  18. * = 0: skip one byte
  19. * < 0: -return value more bytes needed
  20. */
  21. int  (*get_pkt_len) (unsigned charchar *pkt, int len);
  22. int  (*read_data)   (struct usbtouch_usb *usbtouch, unsigned charchar *pkt);
  23. int  (*alloc)       (struct usbtouch_usb *usbtouch);
  24. int  (*init)        (struct usbtouch_usb *usbtouch);
  25. void (*exit)        (struct usbtouch_usb *usbtouch);
  26. };

usbtouch_dev_info 数组：

[objc] view plain copy

  1. static struct usbtouch_device_info usbtouch_dev_info[] = {
  2. #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_USB_EGALAX
  3. [DEVTYPE_EGALAX] = {
  4. .min_xc        = 0x0,
  5. .max_xc        = 0x07ff,
  6. .min_yc        = 0x0,
  7. .max_yc        = 0x07ff,
  8. .rept_size    = 16,
  9. .process_pkt    = usbtouch_process_multi,//用于中断回调函数，用于处理中断，得到input的event，上传数据
  10. .get_pkt_len    = egalax_get_pkt_len,
  11. .read_data    = egalax_read_data, //用于中断回调函数，用于读取数据
  12. },
  13. #endif
  14. ...
  15. #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_USB_IRTOUCH
  16. [DEVTYPE_IRTOUCH] = {
  17. .min_xc        = 0x0,
  18. .max_xc        = 0x0fff,
  19. .min_yc        = 0x0,
  20. .max_yc        = 0x0fff,
  21. .rept_size    = 8,
  22. .read_data    = irtouch_read_data,
  23. },
  24. #endif
  25. ...
  26. };

可以看到这个数组的成员都是以前面说到的注册枚举值来区分的！这些x，y 参数以及回调函数，都在上面说到的 usbtouch_probe 中被抽离出来使用.

usbtouch_irq:

这个函数作为中断响应函数，在上面的 usbtouch_probe中初始化，看下函数主要实现：

[objc] view plain copy

  1. static void usbtouch_irq(struct urb *urb)
  2. {
  3. ...
  4. usbtouch->type->process_pkt(usbtouch, usbtouch->data, urb->actual_length);
  5. //这个type的类型就是 usbtouch_device_info，此时的process_pkt指针自然指向的是上面对应的函数，如果此时是触发的设备type为 DEVTYPE_EGALAX，那么这里调用的 usbtouch_process_multi
  6. //如果此时是DEVTYPE_IRTOUCH 那么就是执行 usbtouch_process_pkt函数，因为usbtouch_probe中：
  7. //    if (!type->process_pkt)
  8. //        type->process_pkt = usbtouch_process_pkt;
  9. ...
  10. }

接下来的都会调用到usbtouch_process_pkt中，通过type->read_data，和上面一样的指针读取，然后调用input_report_key发送，input_sync用于同步.

关于usbtouchscreen的驱动部分就分析到这里。

时间： 2024-07-30 18:08:24

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