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Linux/Android——usb觸摸屏驅動 - usbtouchscreen (一)

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    最近需要往TV上裝一個觸摸屏裝置，現在比較常見的就是使用usb接口的觸摸框，适用于各種平台，這裡大體記錄一下在Android上kernel中的usbtouchscreen驅動.

                                              撰寫不易,轉載需注明出處：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/41827495

驅動編譯：

    目前的kernel中都是自帶了usbtouchscreen驅動的，我的版本3.1.10

源碼位于：/kernel/drivers/input/touchscreen/usbtouchscreen.c

從這個路徑可以看出所屬驅動分支，我這邊平台本身是沒放開的，并沒有編譯進kernel，誰會想到觸摸電視呢~

可以在make menuconfig之後，通過Device Drivers——>Input device support——>Touchscreens——>USB Touchscreen Driver 然後選取需要的touchscreen類型

通過檢視相關目錄下的的Kconfig Makefile，可參考：Kernel 編譯配置機制

注冊usb驅動：

  熟悉Linux驅動的都知道子產品入口：module_init(usbtouch_init) ，這裡看下這個init：

[objc]  view plain  copy  print ?

  1. static int __init usbtouch_init(void)  
  2. {  
  3.     return usb_register(&usbtouch_driver);  //調用了usb 核心的注冊函數，傳入的是一個usb_driver結構體指針  
  4. }  

usb_register實作在/kernel/include/linux/usb.h中：

[objc]  view plain  copy  print ?

  1. static inline int usb_register(struct usb_driver *driver)  
  2. {  
  3.     return usb_register_driver(driver, THIS_MODULE, KBUILD_MODNAME);//這裡再往後就是usb核心驅動的事，注冊這個module驅動到usb總線上  
  4. }  

這裡必須是要先注冊的總線，當一個USB裝置被插入的時候，USB裝置驅動，也就是usb_generic_driver會跟USB裝置互動，得到其所有的各種描述符，并為每個接口都定義成為一個device，之後再加載到usb_bus上，讓其去比對其對應的接口驅動程式,有興趣可以去看下/kernel/drivers/base/bus.c中的 bus_for_each_drv函數。

這裡注冊到總線的接口驅動就是 usbtouch_driver

usbtouch_driver：

 這個usb_driver類型的變量usbtouch_driver 就是整個usbtouchscreen的靈魂核心,可以在上面說到的usb.h中檢視usb_driver結構原型，

這裡usbtouch_driver使用了部分接口：

[objc]  view plain  copy  print ?

  1. static struct usb_driver usbtouch_driver = {  
  2.     .name        = "usbtouchscreen", //driver name  
  3.     .probe        = usbtouch_probe,  //probe接口，用于總線上比對檢測到這個驅動對應的裝置之後，/kernel/drivers/usb/core/driver.c中的usb_probe_interface調用到我們這個驅動的接口  
  4.     .disconnect    = usbtouch_disconnect,  //與probe相反，斷開的時候調用  
  5.     .suspend    = usbtouch_suspend, //usb 裝置挂起  
  6.     .resume        = usbtouch_resume,  // 和上面挂起相反，喚醒  
  7.     .reset_resume    = usbtouch_reset_resume,  // 重置喚醒  
  8.     .id_table    = usbtouch_devices, //支援的裝置ID表  
  9.     .supports_autosuspend = 1,  
  10. };  

id_table：

首先可以關注一下 id_table 這個變量，代表支援的裝置id清單，資料類型為：

[objc]  view plain  copy  print ?

  1. struct usb_device_id {  
  2.     __u16       match_flags;  
  3.     __u16       idVendor;  
  4.     __u16       idProduct;  
  5.     __u16       bcdDevice_lo;  
  6.     __u16       bcdDevice_hi;  
  7.     __u8        bDeviceClass;  
  8.     __u8        bDeviceSubClass;  
  9.     __u8        bDeviceProtocol;  
  10.     __u8        bInterfaceClass;  
  11.     __u8        bInterfaceSubClass;  
  12.     __u8        bInterfaceProtocol;  
  13.     kernel_ulong_t  driver_info;  
  14. };  

這些裝置資訊會被上面說到的usb bus 來比對對應的驅動，隻有這裡的資訊跟usb裝置驅動那邊收集到的裝置資訊比對上，才會調用進這個驅動.

目前已有的id_table:

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  1. static const struct usb_device_id usbtouch_devices[] = {  
  2. #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_USB_EGALAX  
  3.     {USB_DEVICE_HID_CLASS(0x0eef, 0x0001), .driver_info = DEVTYPE_IGNORE},  
  4.     {USB_DEVICE_HID_CLASS(0x0eef, 0x0002), .driver_info = DEVTYPE_IGNORE},  
  5. ...  
  6. #endif  
  7. ...  
  8. };  

其中可以看到 兩個位元組的十六進制數字，第一個代表idVendor 廠商ID，idProduct 産品ID ，這兩個一般作為裝置的辨別.

driver_info：

像上面的usbtouch_devices的數組中driver_info 設定為枚舉值：

[objc]  view plain  copy  print ?

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

那麼這些driver 的真正的info儲存在哪裡呢？ 在注冊的時候，現在隻是注冊上去一個枚舉數字而已，

真正有裝置識别到的時候這些個枚舉值就起到作用了！ 在下面的 usbtouch_probe 會介紹！

usbtouch_probe：

 在前面有稍微提到，usbtouchscreen驅動是怎麼被映射到的，這個過程暫時不做深入，作為這個驅動中的第一個接入點就是usbtouch_probe.

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  1. static int usbtouch_probe(struct usb_interface *intf,  
  2.               const struct usb_device_id *id)  
  3. {  
  4.     struct usbtouch_usb *usbtouch;  //usbtouch 裝置  
  5.     struct input_dev *input_dev;  //輸入裝置  
  6.     struct usb_endpoint_descriptor *endpoint;  //usb 的端點  
  7.     struct usb_device *udev = interface_to_usbdev(intf);  //從usb接口擷取對應的裝置  
  8.     struct usbtouch_device_info *type;   //這個就是上面說的真正的 driver info了  
  9.     endpoint = usbtouch_get_input_endpoint(intf->cur_altsetting);  //擷取端點  
  10.     if (!endpoint)  
  11.         return -ENXIO;  
  12.     usbtouch = kzalloc(sizeof(struct usbtouch_usb), GFP_KERNEL);  
  13.     input_dev = input_allocate_device();  //配置設定記憶體，申請input 裝置結構  
  14. ...  
  15.     type = &usbtouch_dev_info[id->driver_info];   // 這裡就用到了 上面說到的枚舉值了， 真正的info 是放在這個數組裡面的！  
  16. ...  
  17.     usbtouch->irq = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL);  //配置設定了一個urb 用于 獲得觸摸屏裝置傳回的觸摸事件的資料，urb的概念可參考usb driver  
  18.     if (!usbtouch->irq) {  
  19.         dbg("%s - usb_alloc_urb failed: usbtouch->irq", __func__);  
  20.         goto out_free_buffers;  
  21.     }  
  22. ...  
  23. //往下都是一些配置設定記憶體，input注冊，初始化操作了  
  24.     input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_ABS); //這裡是就是input裝置觸摸坐标的初始化指派了，為ABS 絕對坐标  
  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的回調函數為 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:

 這個就是上面driver_info 以及usbtouch_probe 中抽取的驅動子產品的info數組，不同的usbtouchscreen 注冊的時候就是注冊了一個枚舉值，這個值就是usbtouch_dev_info 數組的第幾元素.

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  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.     bool irq_always;  
  7.     void (*process_pkt) (struct usbtouch_usb *usbtouch, unsigned charchar *pkt, int len);  //這個函數指針是用來接收進行中斷的。  
  8.     int  (*get_pkt_len) (unsigned charchar *pkt, int len);  
  9.     int  (*read_data)   (struct usbtouch_usb *usbtouch, unsigned charchar *pkt);  
  10.     int  (*alloc)       (struct usbtouch_usb *usbtouch);  
  11.     int  (*init)        (struct usbtouch_usb *usbtouch);  
  12.     void (*exit)        (struct usbtouch_usb *usbtouch);  
  13. };  

usbtouch_dev_info 數組：

[objc]  view plain  copy  print ?

  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,//用于中斷回調函數，用于進行中斷，得到input的event，上傳資料  
  10.         .get_pkt_len    = egalax_get_pkt_len,  
  11.         .read_data    = egalax_read_data, //用于中斷回調函數，用于讀取資料  
  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. };  

可以看到這個數組的成員都是以前面說到的注冊枚舉值來區分的！這些x，y 參數以及回調函數，都在上面說到的 usbtouch_probe 中被抽離出來使用.

usbtouch_irq:

 這個函數作為中斷響應函數，在上面的 usbtouch_probe中初始化，看下函數主要實作：

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  1. static void usbtouch_irq(struct urb *urb)  
  2. {  
  3. ...  
  4.     usbtouch->type->process_pkt(usbtouch, usbtouch->data, urb->actual_length);    
  5. //這個type的類型就是 usbtouch_device_info，此時的process_pkt指針自然指向的是上面對應的函數，如果此時是觸發的裝置type為 DEVTYPE_EGALAX，那麼這裡調用的 usbtouch_process_multi  
  6. //如果此時是DEVTYPE_IRTOUCH 那麼就是執行 usbtouch_process_pkt函數，因為usbtouch_probe中：  
  7. //    if (!type->process_pkt)  
  8. //        type->process_pkt = usbtouch_process_pkt;  
  9. ...  
  10. }  

接下來的都會調用到usbtouch_process_pkt中，通過type->read_data，和上面一樣的指針讀取，然後調用input_report_key發送，input_sync用于同步.

關于usbtouchscreen的驅動部分就分析到這裡。

Touch Events of Android/Linux 觸摸屏 usb_register touchscreen driver
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