54.2 硬件原理图
在本实验中使用迅为的 7 寸屏为例，使用的是 FT5426 触摸芯片。
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从原理图中得知，7 寸屏使用 I2C2，触摸屏复位引脚为 SNVS_TAMPER9，中断引脚为 GPIO_9。
54.3 实验程序编写
54.3.1 修改设备树文件
1 、添加 FT5426 的 的 pinctrl 信息
FT5426 触摸芯片用到了 4 个 IO，一个复位 IO、一个中断 IO、I2C2 的 SCL 和 SDA，所以我们需要先在设备树中添加 IO 相关的信息。复位 IO 和中断 IO 是普通的 GPIO，因此这两个 IO 可以放到同一个节点下去描述，I2C2 的 SCL 和 SDA 属于 I2C2，因此这两个要放到同一个节点下去描述。首先是复位 IO 和中断 IO，topeet_emmc_4_3.dts 文件里面默认有个名为“pinctrl_tsc”的节点，如果被删除了的话就自行创建，在此节点下添加触摸屏的复位 IO 和中断 IO 信息，修改以后的“pinctrl_tsc”节点内容如下所示：
1 pinctrl_tsc: tscgrp {
2 fsl,pins = <
3 MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER9__GPIO5_IO09 0x10B0 /* TSC_RST */
4 MX6UL_PAD_GPIO1_IO09__GPIO1_IO09 0xF080 /* TSC_INT */
5 >;
6 };
继续添加 I2C2 的 SCL 和 SDA 这两个 IO 信息，topeet_emmc_4_3.dts 里面默认就已经添加了 I2C2的 IO 信息，这是 NXP 官方添加的，所以不需要我们去修改。找到“pinctrl_i2c1”节点，此节点就是用于描述 I2C2 的 IO 信息，节点内容如下所示：
1 pinctrl_i2c2: i2c2grp {
2 fsl,pins = <
3 MX6UL_PAD_UART5_TX_DATA__I2C2_SCL 0x4001b8b0
4 MX6UL_PAD_UART5_RX_DATA__I2C2_SDA 0x4001b8b0
5 >;
6 };
最后在检查一下这四个引脚有没有被其他外设使用。如果有的话就需要屏蔽掉。
2 、添加 FT5426 节点
FT5426 这个触摸 IC 挂载 I2C2 下，因此需要向 I2C2 节点下添加一个子节点，此子节点用于描述FT5426，添加完成以后的 I2C2 节点内容如下所示：
1 &i2c2 {
2 clock_frequency = <100000>;
3 pinctrl-names = "default";
4 pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c2>;
5 status = "okay";
6
7 /****************************/
8 /* 省略掉其他的设备节点 */
9 /****************************/
10
11
12 ft5426: ft5426@38 {
13 compatible = "edt,edt-ft5426";
14 reg = <0x38>;
15 pinctrl-names = "default";
16 pinctrl-0 = <&pinctrl_tsc>;
17 interrupt-parent = <&gpio1>;
18 interrupts = <9 0>;
19 reset-gpios = <&gpio5 9 GPIO_ACTIVE_LOW>;
20 interrupt-gpios = <&gpio1 9 GPIO_ACTIVE_LOW>;
21 };
22 };
第 12 行，触摸屏所使用的 FT5426 芯片节点，挂载 I2C2 节点下，FT5426 的器件地址为 0X38。
第 14 行，reg 属性描述 FT5426 的器件地址为 0x38。
第 16 行，pinctrl-0 属性描述 FT5426 的复位 IO 和中断 IO 所使用的节点为 pinctrl_tsc。
第 17 行，interrupt-parent 属性描述中断 IO 对应的 GPIO 组为 GPIO1。
第 18 行，interrupts 属性描述中断 IO 对应的是 GPIO1 组的 IOI09。
第 19 行，reset-gpios 属性描述复位 IO 对应的 GPIO 为 GPIO5_IO09。
第 20 行，interrupt-gpios 属性描述中断 IO 对应的 GPIO 为 GPIO1_IO09。
54.3.2 编写多点电容触摸驱动
本实验例程路径：i.MX6UL 终结者光盘资料/06_Linux 驱动例程/20_multitouch
创建 ft5426.c 驱动文件，内容如下：
1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 #include
7 #include
8 #include
9 #include
10 #include
11 #include
12 #include
13 #include
14 #include
15 #include
16
17 #define MAX_SUPPORT_POINTS 5 /* 5 点触摸 */
18 #define TOUCH_EVENT_DOWN 0x00 /* 按下 */
19 #define TOUCH_EVENT_UP 0x01 /* 抬起 */
20 #define TOUCH_EVENT_ON 0x02 /* 接触 */
21 #define TOUCH_EVENT_RESERVED 0x03 /* 保留 */
22
23 /* FT5X06 寄存器相关宏定义 */
24 #define FT5X06_TD_STATUS_REG 0X02 /* 状态寄存器地址 */
25 #define FT5x06_DEVICE_MODE_REG 0X00 /* 模式寄存器 */
26 #define FT5426_IDG_MODE_R 0XA4 /* 中断模式 */
27 #define FT5X06_READLEN 29 /* 要读取的寄存器个数 */
28
29 struct ft5x06_dev {
30 struct device_node *nd; /* 设备节点 */
31 int irq_pin,reset_pin; /* 中断和复位 IO */
32 int irqnum; /* 中断号 */
33 void *private_data; /* 私有数据 */
34 struct input_dev *input; /* input 结构体 */
35 struct i2c_client *client; /* I2C 客户端 */
36 };
37
38 static struct ft5x06_dev ft5x06;
39
40 /*
41 * @description : 复位 FT5X06
42 * @param - client : 要操作的 i2c
43 * @param - multidev: 自定义的 multitouch 设备
44 * @return : 0，成功;其他负值,失败
45 */
46 static int ft5x06_ts_reset(struct i2c_client *client, struct ft5x06_dev *dev)
47 {
48 int ret = 0;
49
50 if (gpio_is_valid(dev->reset_pin)) { /* 检查 IO 是否有效 */
51 /* 申请复位 IO，并且默认输出低电平 */
52 ret = devm_gpio_request_one(&client->dev,
53 dev->reset_pin, GPIOF_OUT_INIT_LOW,
54 "edt-ft5x06 reset");
55 if (ret) {
56 return ret;
57 }
58
59 msleep(5);
60 gpio_set_value(dev->reset_pin, 1); /* 输出高电平，停止复位 */
61 msleep(300);
62 }
63
64 return 0;
65 }
66
67 /*
68 * @description : 从 FT5X06 读取多个寄存器数据
69 * @param - dev: ft5x06 设备
70 * @param - reg: 要读取的寄存器首地址
71 * @param - val: 读取到的数据
72 * @param - len: 要读取的数据长度
73 * @return : 操作结果
74 */
75 static int ft5x06_read_regs(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, void *val, int len)
76 {
77 int ret;
78 struct i2c_msg msg[2];
79 struct i2c_client *client = (struct i2c_client *)dev->client;
80
81 /* msg[0]为发送要读取的首地址 */
82 msg[0].addr = client->addr; /* ft5x06 地址 */
83 msg[0].flags = 0; /* 标记为发送数据 */
84 msg[0].buf = ® /* 读取的首地址 */
85 msg[0].len = 1; /* reg 长度*/
86
87 /* msg[1]读取数据 */
88 msg[1].addr = client->addr; /* ft5x06 地址 */
89 msg[1].flags = I2C_M_RD; /* 标记为读取数据*/
90 msg[1].buf = val; /* 读取数据缓冲区 */
91 msg[1].len = len; /* 要读取的数据长度*/
92
93 ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, 2);
94 if(ret == 2) {
95 ret = 0;
96 } else {
97 ret = -EREMOTEIO;
98 }
99 return ret;
100 }
101
102 /*
103 * @description : 向 ft5x06 多个寄存器写入数据
104 * @param - dev: ft5x06 设备
105 * @param - reg: 要写入的寄存器首地址
106 * @param - val: 要写入的数据缓冲区
107 * @param - len: 要写入的数据长度
108 * @return : 操作结果
109 */
110 static s32 ft5x06_write_regs(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, u8 *buf, u8 len)
111 {
112 u8 b[256];
113 struct i2c_msg msg;
114 struct i2c_client *client = (struct i2c_client *)dev->client;
115
116 b[0] = reg; /* 寄存器首地址 */
117 memcpy(&b[1],buf,len); /* 将要写入的数据拷贝到数组 b 里面 */
118
119 msg.addr = client->addr; /* ft5x06 地址 */
120 msg.flags = 0; /* 标记为写数据 */
121
122 msg.buf = b; /* 要写入的数据缓冲区 */
123 msg.len = len + 1; /* 要写入的数据长度 */
124
125 return i2c_transfer(client->adapter, &msg, 1);
126 }
127
128 /*
129 * @description : 向 ft5x06 指定寄存器写入指定的值，写一个寄存器
130 * @param - dev: ft5x06 设备
131 * @param - reg: 要写的寄存器
132 * @param - data: 要写入的值
133 * @return : 无
134 */
135 static void ft5x06_write_reg(struct ft5x06_dev *dev, u8 reg, u8 data)
136 {
137 u8 buf = 0;
138 buf = data;
139 ft5x06_write_regs(dev, reg, &buf, 1);
140 }
141
142 /*
143 * @description : FT5X06 中断服务函数
144 * @param - irq : 中断号
145 * @param - dev_id : 设备结构。
146 * @return : 中断执行结果
147 */
148 static irqreturn_t ft5x06_handler(int irq, void *dev_id)
149 {
150 struct ft5x06_dev *multidata = dev_id;
151
152 u8 rdbuf[29];
153 int i, type, x, y, id;
154 int offset, tplen;
155 int ret;
156 bool down;
157
158 offset = 1; /* 偏移 1，也就是 0X02+1=0x03,从 0X03 开始是触摸值 */
159 tplen = 6; /* 一个触摸点有 6 个寄存器来保存触摸值 */
160
161 memset(rdbuf, 0, sizeof(rdbuf)); /* 清除 */
162
163 /* 读取 FT5X06 触摸点坐标从 0X02 寄存器开始，连续读取 29 个寄存器 */
164 ret = ft5x06_read_regs(multidata, FT5X06_TD_STATUS_REG,
rdbuf, FT5X06_READLEN);
165 if (ret) {
166 goto fail;
167 }
168
169 /* 上报每一个触摸点坐标 */
170 for (i = 0; i < MAX_SUPPORT_POINTS; i++) {
171 u8 *buf = &rdbuf[i * tplen + offset];
172
173 /* 以第一个触摸点为例，寄存器 TOUCH1_XH(地址 0X03),各位描述如下：
174 * bit7:6 Event flag 0:按下 1:释放 2：接触 3：没有事件
175 * bit5:4 保留
176 * bit3:0 X 轴触摸点的 11~8 位。
177 */
178 type = buf[0] >> 6; /* 获取触摸类型 */
179 if (type == TOUCH_EVENT_RESERVED)
180 continue;
181
182 /* 我们所使用的触摸屏和 FT5X06 是反过来的 */
183 x = ((buf[2] << 8) | buf[3]) & 0x0fff;
184 y = ((buf[0] << 8) | buf[1]) & 0x0fff;
185
186 /* 以第一个触摸点为例，寄存器 TOUCH1_YH(地址 0X05),各位描述如下：
187 * bit7:4 Touch ID 触摸 ID，表示是哪个触摸点
188 * bit3:0 Y 轴触摸点的 11~8 位。
189 */
190 id = (buf[2] >> 4) & 0x0f;
191 down = type != TOUCH_EVENT_UP;
192
193 input_mt_slot(multidata->input, id);
194 input_mt_report_slot_state(multidata->input, MT_TOOL_FINGER, down);
195
196 if (!down)
197 continue;
198
199 input_report_abs(multidata->input, ABS_MT_POSITION_X, x);
200 input_report_abs(multidata->input, ABS_MT_POSITION_Y, y);
201 }
202
203 input_mt_report_pointer_emulation(multidata->input, true);
204 input_sync(multidata->input);
205
206 fail:
207 return IRQ_HANDLED;
208
209 }
210
211 /*
212 * @description : FT5x06 中断初始化
213 * @param - client : 要操作的 i2c
214 * @param - multidev: 自定义的 multitouch 设备
215 * @return : 0，成功;其他负值,失败
216 */
217 static int ft5x06_ts_irq(struct i2c_client *client, struct ft5x06_dev *dev)
218 {
219 int ret = 0;
220
221 /* 1,申请中断 GPIO */
222 if (gpio_is_valid(dev->irq_pin)) {
223 ret = devm_gpio_request_one(&client->dev, dev->irq_pin,
224 GPIOF_IN, "edt-ft5x06 irq");
225 if (ret) {
226 dev_err(&client->dev,
227 "Failed to request GPIO %d, error %d\n",
228 dev->irq_pin, ret);
229 return ret;
230 }
231 }
232
233 /* 2，申请中断,client->irq 就是 IO 中断， */
234 ret = devm_request_threaded_irq(&client->dev, client->irq, NULL,
235 ft5x06_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_ONESHOT,
236 client->name, &ft5x06);
237 if (ret) {
238 dev_err(&client->dev, "Unable to request touchscreen IRQ.\n");
239 return ret;
240 }
241
242 return 0;
243 }
244
245 /*
246 * @description : i2c 驱动的 probe 函数，当驱动与
247 * 设备匹配以后此函数就会执行
248 * @param - client : i2c 设备
249 * @param - id : i2c 设备 ID
250 * @return : 0，成功;其他负值,失败
251 */
252 static int ft5x06_ts_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
253 {
254 int ret = 0;
255
256 ft5x06.client = client;
257
258 /* 1，获取设备树中的中断和复位引脚 */
259 ft5x06.irq_pin = of_get_named_gpio(client->dev.of_node, "interrupt-gpios", 0);
260 ft5x06.reset_pin = of_get_named_gpio(client->dev.of_node, "reset-gpios", 0);
261
262 /* 2，复位 FT5x06 */
263 ret = ft5x06_ts_reset(client, &ft5x06);
264 if(ret < 0) {
265 goto fail;
266 }
267
268 /* 3，初始化中断 */
269 ret = ft5x06_ts_irq(client, &ft5x06);
270 if(ret < 0) {
271 goto fail;
272 }
273
274 /* 4，初始化 FT5X06 */
275 ft5x06_write_reg(&ft5x06, FT5x06_DEVICE_MODE_REG, 0); /* 进入正常模式*/
276 ft5x06_write_reg(&ft5x06, FT5426_IDG_MODE_REG, 1); /* FT5426 中断模式 */
277
278 /* 5，input 设备注册 */
279 ft5x06.input = devm_input_allocate_device(&client->dev);
280 if (!ft5x06.input) {
281 ret = -ENOMEM;
282 goto fail;
283 }
284 ft5x06.input->name = client->name;
285 ft5x06.input->id.bustype = BUS_I2C;
286 ft5x06.input->dev.parent = &client->dev;
287
288 __set_bit(EV_KEY, ft5x06.input->evbit);
289 __set_bit(EV_ABS, ft5x06.input->evbit);
290 __set_bit(BTN_TOUCH, ft5x06.input->keybit);
291
292 input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_X, 0, 1024, 0, 0);
293 input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_Y, 0, 600, 0, 0);
294 input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_MT_POSITION_X,0, 1024, 0, 0);
295 input_set_abs_params(ft5x06.input, ABS_MT_POSITION_Y,0, 600, 0, 0);
296 ret = input_mt_init_slots(ft5x06.input, MAX_SUPPORT_POINTS, 0);
297 if (ret) {
298 goto fail;
299 }
300
301 ret = input_register_device(ft5x06.input);
302 if (ret)
303 goto fail;
304
305 return 0;
306
307 fail:
308 return ret;
309 }
310
311 /*
312 * @description : i2c 驱动的 remove 函数，移除 i2c 驱动的时候此函数会执行
313 * @param - client : i2c 设备
314 * @return : 0，成功;其他负值,失败
315 */
316 static int ft5x06_ts_remove(struct i2c_client *client)
317 {
318 /* 释放 input_dev */
319 input_unregister_device(ft5x06.input);
320 return 0;
321 }
322
323
324 /*
325 * 传统驱动匹配表
326 */
327 static const struct i2c_device_id ft5x06_ts_id[] = {
328 { "edt-ft5206", 0, },
329 { "edt-ft5426", 0, },
330 { /* sentinel */ }
331 };
332
333 /*
334 * 设备树匹配表
335 */
336 static const struct of_device_id ft5x06_of_match[] = {
337 { .compatible = "edt,edt-ft5206", },
338 { .compatible = "edt,edt-ft5426", },
339 { /* sentinel */ }
340 };
341
342 /* i2c 驱动结构体 */
343 static struct i2c_driver ft5x06_ts_driver = {
344 .driver = {
345 .owner = THIS_MODULE,
346 .name = "edt_ft5x06",
347 .of_match_table = of_match_ptr(ft5x06_of_match),
348 },
349 .id_table = ft5x06_ts_id,
350 .probe = ft5x06_ts_probe,
351 .remove = ft5x06_ts_remove,
352 };
353
354 /*
355 * @description : 驱动入口函数
356 * @param : 无
357 * @return : 无
358 */
359 static int __init ft5x06_init(void)
360 {
361 int ret = 0;
362
363 ret = i2c_add_driver(&ft5x06_ts_driver);
364
365 return ret;
366 }
367
368 /*
369 * @description : 驱动出口函数
370 * @param : 无
371 * @return : 无
372 */
373 static void __exit ft5x06_exit(void)
374 {
375 i2c_del_driver(&ft5x06_ts_driver);
376 }
377
378 module_init(ft5x06_init);
379 module_exit(ft5x06_exit);
380 MODULE_LICENSE("GPL");
381 MODULE_AUTHOR("topeet");
第 29~36 行，定义一个设备结构体，存放多点电容触摸设备相关属性信息。
第 38 行，定义一个名为 ft5x06 的全局变量，变量类型就是上面定义的 ft5x06_dev 结构体。
第 46~63 行，ft5x06_ts_reset 函数，用于初始化 FT5426 触摸芯片，其实就是设置 FT5426 的复位 IO为高电平，防止芯片复位。注意在第 52 行使用 devm_gpio_request_one 函数来申请复位 IO，关于“devm_”前缀的作用已经在前面做了详细的讲解。使用“devm_”前缀的 API 函数申请的资源不需要我们手动释放，内核会处理，所以这里使用 devm_gpio_request_one 函数申请 IO 以后不需要我们在卸载驱动的时候手动去释放此 IO。
第 73~98 行，ft5x06_read_regs 函数，用于连续的读取 FT5426 内部寄存器数据，就是 I2C 读取函数。
第 98~124 行，ft5x06_write_regs 函数，用于向 FT5426 寄存器写入连续的数据，也就是 I2C 写函数。
第 133~138 行，ft5x06_write_reg 函数，对 ft5x06_write_regs 函数的简单封装，向 FT5426 指定寄存器写入一个数据，用于配置 FT5426。
第 146~207 行，ft5x06_handler 函数，触摸屏中断服务函数，触摸点坐标的上报就是在此函数中完成的。第 162 行通过 ft5x06_read_regs 函数读取 FT5426 的所有触摸点信息寄存器数据，从 0X02 这个地址开始，一共 29 个寄存器。第 168~199 行的 for 循环就是一个一个的上报触摸点坐标数据，使用 Type B
时序，这个我们已经在前面说了很多次了。最后在 202 行通过 input_sync 函数上报 SYN_REPORT 事件。如果理解了前面讲解的 Type B 时序，那么此函数就很好看懂。
第 215~241 行 ， ft5x06_ts_irq 函数，初始化 FT5426 的中断 IO ，第 221 行使用devm_gpio_request_one 函数申请中断 IO。第 232 行使用函数 devm_request_threaded_irq 申请中断，中断处理函数为 ft5x06_handler。
第 250~307 行，当 I2C 设备与驱动匹配以后此函数就会执行，一般在此函数中完成一些初始化工作。我们重点来看一下 277~299 行是关于 input_dev 设备的初始化，第 277~284 行申请并简单的初始化input_dev。第 286 和 288 行设置 input_dev 需要上报的事件为 EV_KEY 和 EV_ABS，需要上报的按键码为BTN_TOUCH。EV_KEY 是按键事件，用于上报触摸屏是否被按下，相当于把触摸屏当做一个按键。EV_ABS 是触摸点坐标数据，BTN_TOUCH 表示将触摸屏的按下和抬起用作 BTN_TOUCH 按键。第 290~293 行调用input_set_abs_params 函 数 设 置 EV_ABS 事 件 需 要 上 报 ABS_X 、 ABS_Y 、 ABS_MT_POSITION_X 和ABS_MT_POSITION_Y。单点触摸需要上报 ABS_X 和 ABS_Y，对于多点触摸需要上报 ABS_MT_POSITION_X 和
ABS_MT_POSITION_Y。第 294 行调用 input_mt_init_slots 函数初始化 slots，也就是最大触摸点数量，FT5426是个 5 点电容触摸芯片，因此一共 5 个 slot。最后在 299 行调用 input_register_device 函数向系统注册input_dev。
第 314~319 行，当卸载驱动的时候 ft5x06_ts_remove 函数就会执行，因为前面很多资源我们都是用“devm_”前缀函数来申请的，因此不需要手动释放。此函数只需要调用 input_unregister_device 来释放掉前面添加到内核中的 input_dev。
第 320 行~结束，剩下的就是 I2C 驱动框架那一套。
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