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Touchscreen驱动用于驱动触摸屏使其正常工作#xff0c;该驱动主要完成如下工作#xff1a;对触摸屏驱动IC进行上电、配置硬件管脚并初始化其状态、注册中断、配置通信接口#xff08;I2C或SPI#xff09;、设定Input相关配置、下载及更新固件等操作。
在HDF该驱动主要完成如下工作对触摸屏驱动IC进行上电、配置硬件管脚并初始化其状态、注册中断、配置通信接口I2C或SPI、设定Input相关配置、下载及更新固件等操作。
在HDFHardware Driver Foundation驱动管理框架的基础上Input驱动模型通过调用OSAL接口层和Platform接口层提供的基础接口进行开发涉及的接口包括bus通信接口、操作系统原生接口memory、lock、thread、timer等。由于OSAL接口和Platform接口屏蔽了芯片平台的差异所以基于Input驱动模型实现的Touchscreen驱动可以进行跨平台、跨OS迁移从而实现驱动的一次开发、多端部署。
运作机制
Input模型整体的框架如图1所示。Input驱动模型基于HDF驱动框架、Platform接口、OSAL接口进行开发向上对接规范化的驱动接口HDIHardware Device Interface层通过Input-HDI层对外提供硬件能力即上层Input Service可以通过HDI接口层获取相应的驱动能力进而操控Touchscreen等输入设备。
图1 基于HDF驱动框架的Input驱动模型 Input驱动模型核心部分由设备管理层、公共驱动层、器件驱动层组成。器件产生的数据借助平台数据通道能力从内核传递到用户态驱动模型通过配置文件适配不同器件及硬件平台提高开发者对器件驱动的开发效率。如下为模型各部分的说明
Input设备管理为各类输入设备驱动提供Input设备的注册、注销接口同时对Input设备列表进行统一管理。Input平台驱动指各类Input设备的公共抽象驱动例如触摸屏的公共驱动该部分主要负责对板级硬件进行初始化、硬件中断处理、向manager注册Input设备等。Input器件驱动指各器件厂家的差异化驱动开发者可以通过适配平台驱动预留的差异化接口进行器件驱动开发实现器件驱动开发量最小化。Input数据通道提供一套通用的数据上报通道各类别的Input设备驱动均可用此通道上报Input事件。Input配置解析负责对Input设备的板级配置及器件私有配置进行解析及管理。
开发指导
场景介绍
Input模块主要完成如下工作对触摸屏驱动IC进行上电、配置硬件管脚并初始化其状态、注册中断、配置通信接口I2C或SPI、设定Input相关配置、下载及更新固件等操作。
接口说明
硬件接口
Touchscreen器件的硬件接口相对简单根据PIN脚的属性可以简单分为如下三类 电源接口 IO控制接口 通信接口
图2 Touchscreen器件常用管脚 对于上图所示的三类接口简要说明如下 电源接口 LDO_1P81.8V数字电路 LDO_3P33.3V模拟电路 通常情况下Touchscreen驱动IC和LCD驱动IC是相互分离的这种情况下Touchscreen驱动IC一般同时需要1.8V和3.3V两路供电。随着芯片的演进业内已有将Touchscreen驱动IC和LCD驱动IC集成在一颗IC中的案例对Touchscreen而言只需要关注1.8V供电即可其内部需要的3.3V电源会在驱动IC内部从LCD的VSP电源典型值5.5V中分出来。 IO控制接口 Resetreset管脚用于在系统休眠、唤醒时由主机侧对驱动IC进行复位操作。INT中断管脚需要在驱动初始化时配置为输入上拉状态。在驱动IC检测到外部触摸信号后通过操作中断管脚来触发中断器件驱动则会在中断处理函数中进行报点数据读取等操作。 通信接口 I2C由于Touchscreen的报点数据量相对较少所以一般选用I2C方式传输数据。I2C的具体协议及对应操作接口可以参考Platform接口层中的I2C使用指南。SPI在需要传递的数据不止包含报点坐标还包含基础容值的情况下由于需要传递的数据量较大所以部分厂商会选用SPI通信方式。SPI的具体协议及对应操作接口可以参考Platform接口层中的SPI使用指南。
软件接口
Input HDF驱动提供给系统服务Input Service调用的HDI驱动能力接口按照业务范围可以分为三大模块Input设备管理模块、Input数据上报模块、Input业务控制模块具体的接口如下表所示包括输入设备打开及关闭接口、注册设备监听的回调接口、设备信息查询接口、电源状态控制接口等。 input_manager.h 接口名称功能描述int32_t (*OpenInputDevice)(uint32_t devIndex);打开Input设备int32_t (*CloseInputDevice)(uint32_t devIndex);关闭Input设备int32_t (*GetInputDevice)(uint32_t devIndex, DeviceInfo **devInfo);获取指定ID的设备信息int32_t (*GetInputDeviceList)(uint32_t *devNum, DeviceInfo **devList, uint32_t size);获取所有设备列表信息 input_reporter.h 接口名称功能描述int32_t (*RegisterReportCallback)(uint32_t devIndex, InputReportEventCb *callback);注册Input设备的回调int32_t (*UnregisterReportCallback)(uint32_t devIndex);注销Input设备的回调void (*ReportEventPkgCallback)(const EventPackage **pkgs, uint32_t count);上报数据的回调函数 input_controller.h 接口名称功能描述int32_t (*SetPowerStatus)(uint32_t devIndex, uint32_t status);设置电源状态int32_t (*GetPowerStatus)(uint32_t devIndex, uint32_t *status);获取电源状态int32_t (*GetDeviceType)(uint32_t devIndex, uint32_t *deviceType);获取设备类型int32_t (*GetChipInfo)(uint32_t devIndex, char *chipInfo, uint32_t length);获取器件编码信息int32_t (*GetVendorName)(uint32_t devIndex, char *vendorName, uint32_t length);获取模组厂商名int32_t (*GetChipName)(uint32_t devIndex, char *chipName, uint32_t length);获取芯片厂商名int32_t (*SetGestureMode)(uint32_t devIndex, uint32_t gestureMode);设置手势模式int32_t (*RunCapacitanceTest)(uint32_t devIndex, uint32_t testType, char *result, uint32_t length);执行容值自检测试int32_t (*RunExtraCommand)(uint32_t devIndex, InputExtraCmd *cmd);执行拓展指令
更多接口请参考Input驱动仓。
开发步骤
以Touchscreen器件驱动为例Input驱动模型的完整加载流程可以分为六步 设备描述配置由开发者参考已有模板进行设备描述配置配置的信息包括驱动加载顺序、板级硬件信息、器件私有数据信息等。 加载Input设备管理驱动由HDF驱动加载Input设备管理驱动完成设备manager的创建并对其初始化。 加载平台驱动平台驱动由HDF框架加载主要完成板级配置解析及硬件初始化并提供器件注册接口。 加载器件驱动器件驱动也由HDF框架加载完成器件设备的实例化包括器件私有配置解析和平台预留的差异化接口适配。 器件设备向平台驱动注册将实例化的器件设备注册到平台驱动实现设备和驱动的绑定并完成中断注册、上下电等器件初始化工作。 Input设备注册在器件初始化完成后实例化Input设备并将其注册到Input manager进行管理。
根据Input驱动模型的加载流程可知Touchscreen器件驱动的开发过程主要包含以下三个步骤 设备描述配置目前Input驱动基于HDF驱动框架编写驱动的加载启动由HDF驱动管理框架统一处理。首先需要在对应的配置文件中将驱动信息注册进去如是否加载、加载优先级此后HDF驱动框架会逐一启动注册过的驱动模块。驱动的相关配置请参考HDF驱动开发流程。 板级配置及Touchscreen器件私有配置配置对应的IO管脚功能例如对单板上为Touchscreen设计预留的I2C Pin脚需设置对应的寄存器使其选择I2C的通信功能。 实现器件差异化适配接口根据硬件单板设计的通信接口使用Platform接口层提供的管脚操作接口配置对应的复位管脚、中断管脚以及电源操作对于GPIO的操作可参考GPIO操作接口指导。
开发实例
下面以RK3568开发板的Input模块为例说明Touchscreen器件的适配和接口使用方法。 设备描述配置 如下配置主要包含Input驱动模型各模块层级信息配置文件路径为vendor/hihope/rk3568/hdf_config/khdf/device_info/device_info.hcs。具体原理可参考HDF驱动开发流程HDF框架依据该配置信息实现对Input模型各模块的依次加载等。 input :: host {hostName input_host;priority 100;device_input_manager :: device {device0 :: deviceNode {policy 2; // 向外发布服务priority 100; // 加载优先级在input模块内manager模块优先级应为最高preload 0; // 加载该驱动0加载1不加载permission 0660;moduleName HDF_INPUT_MANAGER;serviceName input_dev_manager;deviceMatchAttr ;}}device_hdf_touch :: device {device0 :: deviceNode {policy 2;priority 120;preload 0;permission 0660;moduleName HDF_TOUCH;serviceName event1;deviceMatchAttr touch_device1;}}device_touch_chip :: device {device0 :: deviceNode {policy 0;priority 130;preload 0;permission 0660;moduleName HDF_TOUCH_SAMPLE;serviceName hdf_touch_sample_service;deviceMatchAttr zsj_sample_5p5;}}
} 板级配置及器件私有配置 如下配置包含板级硬件配置及器件私有数据配置配置文件路径为vendor/hihope/rk3568/hdf_config/khdf/input/input_config.hcs。实际业务开发时可根据具体需求增删及修改如下配置文件信息。 root {input_config {touchConfig {touch0 {boardConfig {match_attr touch_device1;inputAttr {inputType 0; // 0代表触摸屏solutionX 480; solutionY 960;devName main_touch; // 设备名称}busConfig {busType 0; // 0代表I2CbusNum 6;clkGpio 86;dataGpio 87;i2cClkIomux [0x114f0048, 0x403]; // i2c_clk对应pin的寄存器配置i2cDataIomux [0x114f004c, 0x403]; // i2c_data对应pin的寄存器配置}pinConfig {rstGpio 3;intGpio 4;rstRegCfg [0x112f0094, 0x400]; // reset对应pin的寄存器配置intRegCfg [0x112f0098, 0x400]; // interrupt对应pin的寄存器配置}powerConfig {vccType 2; // 1代表LDO、2代表GPIO、3代表PMICvccNum 20; // GPIO号为20vccValue 1800; // 电压幅值为1800mVvciType 1;vciNum 12;vciValue 3300;}featureConfig {capacitanceTest 0;gestureMode 0;gloverMOde 0;coverMode 0;chargerMode 0;knuckleMode 0;}}chipConfig {template touchChip {match_attr ;chipName sample;vendorName zsj;chipInfo AAAA11222; // 1~4字符代表产品名5~6字符代表IC型号7~9字符代表模型型号busType 0;deviceAddr 0x5D;irqFlag 2; // 1代表上升沿触发2代表下降沿触发4代表高电平触发8代表低电平触发maxSpeed 400;chipVersion 0;powerSequence {/* 上电时序的配置含义说明[类型, 状态, 方向 , 延时]type 0代表空1代表vcc电源1.8V2代表VCI电源3.3V3代表复位管脚4代表中断管脚status 0代表下电或拉低1代表上电或拉高2代表无操作dir 0代表输入方向1代表输出方向2代表无操作delay 代表延时多少毫秒, 例如20代表延时20ms*/powerOnSeq [4, 0, 1, 0,3, 0, 1, 10,3, 1, 2, 60,4, 2, 0, 0];suspendSeq [3, 0, 2, 10];resumeSeq [3, 1, 2, 10];powerOffSeq [3, 0, 2, 10,1, 0, 2, 20];}}chip0 :: touchChip {match_attr zsj_sample_5p5;chipInfo ZIDN45100;chipVersion 0;}}}}}
} 添加器件驱动 在器件驱动中主要实现了平台预留的差异化接口以器件数据获取及解析进行示例说明代码路径为drivers/hdf_core/framework/model/input/driver/touchscreen/touch_gt911.c。具体开发过程需要根据实际使用的单板及器件进行适配。 /* 将从器件中读取到的报点数据解析为坐标 */
static void ParsePointData(ChipDevice *device, FrameData *frame, uint8_t *buf, uint8_t pointNum)
{int32_t resX device-driver-boardCfg-attr.resolutionX;int32_t resY device-driver-boardCfg-attr.resolutionY;for (int32_t i 0; i pointNum; i) {frame-fingers[i].y (buf[GT_POINT_SIZE * i GT_X_LOW] ONE_BYTE_MASK) |((buf[GT_POINT_SIZE * i GT_X_HIGH] ONE_BYTE_MASK) ONE_BYTE_OFFSET);frame-fingers[i].x (buf[GT_POINT_SIZE * i GT_Y_LOW] ONE_BYTE_MASK) |((buf[GT_POINT_SIZE * i GT_Y_HIGH] ONE_BYTE_MASK) ONE_BYTE_OFFSET);frame-fingers[i].valid true;}
}
/* 从器件中获取报点数据 */
static int32_t ChipDataHandle(ChipDevice *device)
{int32_t ret;uint8_t touchStatus 0;uint8_t pointNum;uint8_t buf[GT_POINT_SIZE * MAX_SUPPORT_POINT] {0};InputI2cClient *i2cClient device-driver-i2cClient;uint8_t reg[GT_ADDR_LEN] {0};FrameData *frame device-driver-frameData;reg[0] (GT_BUF_STATE_ADDR ONE_BYTE_OFFSET) ONE_BYTE_MASK;reg[1] GT_BUF_STATE_ADDR ONE_BYTE_MASK;ret InputI2cRead(i2cClient, reg, GT_ADDR_LEN, touchStatus, 1);if (ret 0 || touchStatus GT_EVENT_INVALID) {return HDF_FAILURE;}OsalMutexLock(device-driver-mutex);(void)memset_s(frame, sizeof(FrameData), 0, sizeof(FrameData));if (touchStatus GT_EVENT_UP) {frame-realPointNum 0;frame-definedEvent TOUCH_UP;goto exit;}reg[0] (GT_X_LOW_BYTE_BASE ONE_BYTE_OFFSET) ONE_BYTE_MASK;reg[1] GT_X_LOW_BYTE_BASE ONE_BYTE_MASK;pointNum touchStatus GT_FINGER_NUM_MASK;if (pointNum 0 || pointNum MAX_SUPPORT_POINT) {HDF_LOGE(%s: pointNum is invalid, %d, __func__, pointNum);(void)ChipCleanBuffer(i2cClient);OsalMutexUnlock(device-driver-mutex);return HDF_FAILURE;}frame-realPointNum pointNum;frame-definedEvent TOUCH_DOWN;/* 从寄存器中读取报点值 */(void)InputI2cRead(i2cClient, reg, GT_ADDR_LEN, buf, GT_POINT_SIZE * pointNum);/* 解析报点值 */ParsePointData(device, frame, buf, pointNum);
exit:OsalMutexUnlock(device-driver-mutex);if (ChipCleanBuffer(i2cClient) ! HDF_SUCCESS) {return HDF_FAILURE;}return HDF_SUCCESS;
}static struct TouchChipOps g_sampleChipOps {.Init ChipInit,.Detect ChipDetect,.Resume ChipResume,.Suspend ChipSuspend,.DataHandle ChipDataHandle,
};static TouchChipCfg *ChipConfigInstance(struct HdfDeviceObject *device)
{TouchChipCfg *chipCfg (TouchChipCfg *)OsalMemAlloc(sizeof(TouchChipCfg));if (chipCfg NULL) {HDF_LOGE(%s: instance chip config failed, __func__);return NULL;}(void)memset_s(chipCfg, sizeof(TouchChipCfg), 0, sizeof(TouchChipCfg));/* 解析器件私有配置 */if (ParseTouchChipConfig(device-property, chipCfg) ! HDF_SUCCESS) {HDF_LOGE(%s: parse chip config failed, __func__);OsalMemFree(chipCfg);chipCfg NULL;}return chipCfg;
}static ChipDevice *ChipDeviceInstance(void)
{ChipDevice *chipDev (ChipDevice *)OsalMemAlloc(sizeof(ChipDevice));if (chipDev NULL) {HDF_LOGE(%s: instance chip device failed, __func__);return NULL;}(void)memset_s(chipDev, sizeof(ChipDevice), 0, sizeof(ChipDevice));return chipDev;
}static void FreeChipConfig(TouchChipCfg *config)
{if (config-pwrSeq.pwrOn.buf ! NULL) {OsalMemFree(config-pwrSeq.pwrOn.buf);}if (config-pwrSeq.pwrOff.buf ! NULL) {OsalMemFree(config-pwrSeq.pwrOff.buf);}OsalMemFree(config);
}static int32_t HdfSampleChipInit(struct HdfDeviceObject *device)
{TouchChipCfg *chipCfg NULL;ChipDevice *chipDev NULL;HDF_LOGE(%s: enter, __func__);if (device NULL) {return HDF_ERR_INVALID_PARAM;}/* 器件私有配置解析 */chipCfg ChipConfigInstance(device);if (chipCfg NULL) {return HDF_ERR_MALLOC_FAIL;}/* 器件设备实例化 */chipDev ChipDeviceInstance();if (chipDev NULL) {goto freeCfg;}chipDev-chipCfg chipCfg;chipDev-ops g_sampleChipOps;chipDev-chipName chipCfg-chipName;chipDev-vendorName chipCfg-vendorName;/* 器件设备注册到平台驱动 */if (RegisterChipDevice(chipDev) ! HDF_SUCCESS) {goto freeDev;}HDF_LOGI(%s: exit succ, chipName %s, __func__, chipCfg-chipName);return HDF_SUCCESS;freeDev:OsalMemFree(chipDev);
freeCfg:FreeChipConfig(chipCfg);return HDF_FAILURE;
}struct HdfDriverEntry g_touchSampleChipEntry {.moduleVersion 1,.moduleName HDF_TOUCH_SAMPLE,.Init HdfSampleChipInit,
};HDF_INIT(g_touchSampleChipEntry); 调用Input HDI接口 下面通过示例代码说明上层输入系统服务调用Input HDI的步骤。 #include input_manager.h
#define DEV_INDEX 1IInputInterface *g_inputInterface;
InputReportEventCb g_callback;/* 定义数据上报的回调函数 */
static void ReportEventPkgCallback(const EventPackage **pkgs, uint32_t count)
{if (pkgs NULL || count MAX_PKG_NUM) {return;}for (uint32_t i 0; i count; i) {HDF_LOGI(%s: pkgs[%d] 0x%x, 0x%x, %d, __func__, i, pkgs[i]-type, pkgs[i]-code, pkgs[i]-value);}
}int InputServiceSample(void)
{uint32_t devType INIT_DEFAULT_VALUE;/* 获取Input驱动能力接口 */int ret GetInputInterface(g_inputInterface);if (ret ! INPUT_SUCCESS) {HDF_LOGE(%s: get input interfaces failed, ret %d, __func__, ret);return ret;}INPUT_CHECK_NULL_POINTER(g_inputInterface, INPUT_NULL_PTR);INPUT_CHECK_NULL_POINTER(g_inputInterface-iInputManager, INPUT_NULL_PTR);/* 打开特定的Input设备 */ret g_inputInterface-iInputManager-OpenInputDevice(DEV_INDEX);if (ret) {HDF_LOGE(%s: open input device failed, ret %d, __func__, ret);return ret;}INPUT_CHECK_NULL_POINTER(g_inputInterface-iInputController, INPUT_NULL_PTR);/* 获取对应Input设备的类型 */ret g_inputInterface-iInputController-GetDeviceType(DEV_INDEX, devType);if (ret) {HDF_LOGE(%s: get device type failed, ret: %d, __FUNCTION__, ret);return ret;}HDF_LOGI(%s: device1s type is %u\n, __FUNCTION__, devType);/* 给特定的Input设备注册数据上报回调函数 */g_callback.ReportEventPkgCallback ReportEventPkgCallback;INPUT_CHECK_NULL_POINTER(g_inputInterface-iInputReporter, INPUT_NULL_PTR);ret g_inputInterface-iInputReporter-RegisterReportCallback(DEV_INDEX, g_callback);if (ret) {HDF_LOGE(%s: register callback failed, ret: %d, __FUNCTION__, ret);return ret;}HDF_LOGI(%s: wait 10s for testing, pls touch the panel now, __FUNCTION__);OsalMSleep(KEEP_ALIVE_TIME_MS);/* 注销特定Input设备上的回调函数 */ret g_inputInterface-iInputReporter-UnregisterReportCallback(DEV_INDEX);if (ret) {HDF_LOGE(%s: unregister callback failed, ret: %d, __FUNCTION__, ret);return ret;}/* 关闭特定的Input设备 */ret g_inputInterface-iInputManager-CloseInputDevice(DEV_INDEX);if (ret) {HDF_LOGE(%s: close device failed, ret: %d, __FUNCTION__, ret);return ret;}return 0;
}
最后
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总结
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