FT5X06 如何应用在10寸电容屏（linux-3.5电容屏驱动简析&移植10寸电容屏驱动到Android4.2） （by liukun321咕唧咕唧）

这是几个月以前的东西了，在彻底遗忘之前拿出来好好写写。做个笔记，也算是造福后来人了。在做这个项目之前，没有做过电容屏的驱动，印象中的电容触摸屏是不需要校正的。IC支持多大的屏就要配多大的屏。但是拿到需求，发现要用FT5406做10寸屏，可是FT5406手册上明明写了，最大支持到8.9寸。由于经验不足，感到略懵。就去核实这个需求方案是不是搞错了？！得到的答案：蓝魔的平板也是这个搭配。这样， 那需求应该就没问题了。先看现象再说： 

         硬件搭起来看现象,如下图：

          红色区域是FT5406上报有效数据的范围（1280*600），以左上角为原点 ，X轴方向上报数据的最大值1280，Y轴方向上报的最大数据是600.。但是我用的LG的10.1寸屏，分辨率为1366*768。若想把触摸IC上报的数据和像素点的值一一对应起来，只能通过校正了。开始做校正的时候有点犯抽。竟然自己写校正算法，代码冗长不说，校准误差也特别大。 还好，后来想起了tslib这个东西。tslib是专门为电阻屏设计的一个校正库，只能校正单点触摸数据。而FT5406是支持5点触摸的。 不过只需要校正一点就可以了，这个点与其他四个点的上报数据的偏差大小无区别，只需要在驱动中做相同的消除偏差处理即可。思路有了，下面就从驱动开始说起：

1. FT5406 在Linux 3.5 中的驱动要点----数据上报过程

FT5406是通过IIC总线同CPU进行数据交互的，内核中的驱动框架符合一个典型IIC设备驱动+输入子系统（默认大家是了解IIC设备驱动和输入子系统驱动的）。硬件I/O的初始化和寄存器配置就不在这里赘述了， 照着手册来就可以了。重点看一下，数据上报过程，先看一个FT5406 原理图（图中标的是5206 ，没关系接口是一样的）：：

    


原理图上可以看到，用到了EINT14这根中断线。通过这条中断线，差不多就能猜到上报流程了吧：当用户触摸到触摸板以后，产生中断，在中断服务程序中读IIC。这样就完成了一次数据的上报。下面就看看内核源码的实现，先看一个流程图：

        

中断代码实现如下：

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  1. static void ft5x0x_ts_pen_irq_work(struct work_struct *work) { //底半部中断  
  2.     struct ft5x0x_ts_data *ts = container_of(work, struct ft5x0x_ts_data, work);  
  3.   
  4.     if (!ft5x0x_read_data(ts)) {  
  5.         ft5x0x_ts_report(ts);  
  6.     }  
  7.   
  8.     enable_irq(this_client->irq);  
  9. }  
  10.   
  11. static irqreturn_t ft5x0x_ts_interrupt(int irq, void *dev_id) {//顶半部中断  
  12.     struct ft5x0x_ts_data *ts = dev_id;  
  13.   
  14.     disable_irq_nosync(this_client->irq);  
  15.   
  16.     if (!work_pending(&ts->work)) {  
  17.         queue_work(ts->queue, &ts->work);  
  18.     }  
  19.   
  20.     return IRQ_HANDLED;  
  21. }  

从IC中读取触摸数据：

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  1. static int ft5x0x_read_data(struct ft5x0x_ts_data *ts) {  
  2.     struct ft5x0x_event *event = &ts->event;  
  3.     u8 buf[32] = { 0 };  
  4.     int ret;  
  5.   
  6. #ifdef CONFIG_FT5X0X_MULTITOUCH  
  7.     ret = ft5x0x_i2c_rxdata(buf, 31);  
  8. #else  
  9.     ret = ft5x0x_i2c_rxdata(buf, 7);  
  10. #endif  
  11.     if (ret < 0) {  
  12.         printk("%s: read touch data failed, %d ", __func__, ret);  
  13.         return ret;  
  14.     }  
  15.   
  16.     memset(event, 0, sizeof(struct ft5x0x_event));  
  17.   
  18.     event->touch_point = buf[2] & 0x07;  
  19.   
  20.     if (!event->touch_point) {  
  21.         ft5x0x_ts_release(ts);  
  22.         return 1;  
  23.     }  
  24.   
  25. #ifdef CONFIG_FT5X0X_MULTITOUCH  
  26.     switch (event->touch_point) {  
  27.         case 5:  
  28.             event->x[4] = (s16)(buf[0x1b] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x1c];  
  29.             event->y[4] = (s16)(buf[0x1d] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x1e];  
  30.         case 4:  
  31.             event->x[3] = (s16)(buf[0x15] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x16];  
  32.             event->y[3] = (s16)(buf[0x17] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x18];  
  33.         case 3:  
  34.             event->x[2] = (s16)(buf[0x0f] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x10];  
  35.             event->y[2] = (s16)(buf[0x11] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x12];  
  36.         case 2:  
  37.             event->x[1] = (s16)(buf[0x09] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x0a];  
  38.             event->y[1] = (s16)(buf[0x0b] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x0c];  
  39.         case 1:  
  40.             event->x[0] = (s16)(buf[0x03] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x04];  
  41.             event->y[0] = (s16)(buf[0x05] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x06];  
  42.             break;  
  43.         default:  
  44.             printk("%s: invalid touch data, %d ", __func__, event->touch_point);  
  45.             return -1;  
  46.     }  
  47. #else  
  48.     if (event->touch_point == 1) {  
  49.         event->x[0] = (s16)(buf[0x03] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x04];  
  50.         event->y[0] = (s16)(buf[0x05] & 0x0F)<<8 | (s16)buf[0x06];  
  51.     }  
  52. #endif  
  53.   
  54.     event->pressure = 200;  
  55.   
  56.     return 0;  
  57. }  

上报过程代码：

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  1. static void ft5x0x_ts_report(struct ft5x0x_ts_data *ts) {  
  2.     struct ft5x0x_event *event = &ts->event;  
  3.     int x, y;  
  4.     int i;  
  5.   
  6. #ifdef CONFIG_FT5X0X_MULTITOUCH  
  7.     for (i = 0; i < event->touch_point; i++) {  
  8.         if (swap_xy) {  
  9.             x = event->y[i];  
  10.             y = event->x[i];  
  11.         } else {  
  12.             x = event->x[i];  
  13.             y = event->y[i];  
  14.         }  
  15.   
  16.         if (scal_xy) {  
  17.             x = (x * ts->screen_max_x) / TOUCH_MAX_X;  
  18.             y = (y * ts->screen_max_y) / TOUCH_MAX_Y;  
  19.         }  
  20.   
  21.         input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_X, x);  
  22.         input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, y);  
  23.   
  24.         input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_PRESSURE, event->pressure);  
  25.         input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_TOUCH_MAJOR, event->pressure);  
  26.         input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_TRACKING_ID, i);  
  27.   
  28.         input_mt_sync(ts->input_dev);  
  29.     }  
  30. #else  
  31.     if (event->touch_point == 1) {  
  32.         if (swap_xy) {  
  33.             x = event->y[i];  
  34.             y = event->x[i];  
  35.         } else {  
  36.             x = event->x[i];  
  37.             y = event->y[i];  
  38.         }  
  39.   
  40.         if (scal_xy) {  
  41.             x = (x * ts->screen_max_x) / TOUCH_MAX_X;  
  42.             y = (y * ts->screen_max_y) / TOUCH_MAX_Y;  
  43.         }  
  44.   
  45.         input_report_abs(ts->input_dev, ABS_X, x);  
  46.         input_report_abs(ts->input_dev, ABS_Y, y);  
  47.         input_report_abs(ts->input_dev, ABS_PRESSURE, event->pressure);  
  48.     }  
  49.   
  50.     input_report_key(ts->input_dev, BTN_TOUCH, 1);  
  51. #endif  
  52.   
  53.     input_sync(ts->input_dev);  
  54. }  

IC驱动的大致工作流程就是这样的，下面就来看看该怎么去做校正：

一、这个电容屏是往exynos4412 核心 Android4.2设备上移植的，所以第一步要做的是往Anroid移植TSlib1.4库。简述移植过程

1.生成configure

  ./autogen.sh

 安装tslib中遇到的错误：./autogen.sh: 4: autoreconf: not found

  是因为在不同版本的 tslib 下执行 autogen.sh 产生。它们产生的原因一样,是

 因为没有安装  automake 工具,  (ubuntu 13.10)用下面的命令安装好就可以了。

 sudo apt-get install autoconf automake libtool

2./configure --host=交叉编译器路径（注意要用对应Android平台自带的bionic c编译器而不是配套开发板的GNU C编译器）

    ac_cv_func_malloc_0_nonnull=yes -static
 

在tslib/config.h文件中加入如下定义：
#define TS_CONF  "/system/etc/ts.conf"
#define PLUGIN_DIR "/system/lib"
#define TS_POINTERCAL "/data/etc/pointercal"


另外由于bionic c 和GNU c的差异，需要修改几个tslib的头文件编译才能通过
将下面路径文件
tslib/src/ts_open.c
tslib/tests/ts_calibrate.c
tslib/tests/fbutils.c
中的
#include <sys/fcntl.h>
修改成
#include <fcntl.h>

将tslib/tests/ts_calibrate.c文件中
static int clearbuf(struct tsdev *ts)
修改为
static void clearbuf(struct tsdev *ts)


如果使用GNU C编译器在android shell下运行ts_calibrate会出现如下错误：

 sh: ./system/bin/ts_calibrate: No such file or directory


 3.编译make



 将etc/ts.conf 的参考配置：

修改tslib/etc/ts.conf内容如下：
module_raw input
module pthres pmin=1
module variance delta=30
module dejitter delta=100
module linear

4.在android源代码init.rc中声明tslib相关环境变量如下：

# touchscreen parameters
    export TSLIB_FBDEVICE /dev/graphics/fb0
    export TSLIB_CALIBFILE /data/etc/pointercal
    export TSLIB_CONFFILE  /system/etc/ts.conf
    export TSLIB_TRIGGERDEV /dev/input/event0
    export TSLIB_TSDEVICE /dev/input/event1

 

 5.      将/src/.lib 中生成的库文件，分别全部拷贝开发板的根文件系统对应/system/lib 目录中，将tests目录中的ts_calibrate cp到system/bin中

到此完成对tslib的移植。

在运行ts_calibrate前首先要取消内核对多点触摸的支持，因为tslib只能处理单点的数据格式，而且单点的数据，必须要满足以下上报顺寻：

 input_report_abs(ts->input_dev, ABS_X, x);
                input_report_abs(ts->input_dev, ABS_Y, y);
                input_report_abs(ts->input_dev, ABS_PRESSURE, event->pressure);

通过运行ts_calibrate，获得校正参数，存放在/data 目录下的pointercal文件中

最后要做的就是修改内核驱动 /drivers/input/touchscreen/ft5x06_ts.c，添加校正算法(如下)并添加获得的校正参数（红色标注即为获得的校正参数）。如下：

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  1. #ifdef CONFIG_INPUT_TS_LINEAR  
  2. static int ts_linear_scale(int *x, int *y, int swap_xy)  
  3. {  
  4.         int xtemp, ytemp;  
  5.         int a[7] = {<span style="color: rgb(255, 0, 0);">87701,-382,-420352,-89,84218,-936128,65536</span>};  
  6.         xtemp = *x;  
  7.         ytemp = *y;  
  8.   
  9.         if (a[6] == 0)  
  10.             return -EINVAL;  
  11.   
  12.         *x = (a[2] + a[0] * xtemp + a[1] * ytemp) / a[6];  
  13.         *y = (a[5] + a[3] * xtemp + a[4] * ytemp) / a[6];  
  14.   
  15.         if (swap_xy) {  
  16.                 int tmp = *x;  
  17.                 *x = *y;  
  18.                 *y = tmp;  
  19.         }  
  20.         return 0;  
  21. }  
  22. #endif  

static void ft5x0x_ts_report(struct ft5x0x_ts_data *ts) {
        struct ft5x0x_event *event = &ts->event;
        int x, y;
        int i;


#ifdef CONFIG_FT5X0X_MULTITOUCH
        for (i = 0; i < event->touch_point; i++) {
                if (swap_xy) {
                        x = event->y[i];
                        y = event->x[i];
                } else {
                        x = event->x[i];
                        y = event->y[i];
                }


                if (scal_xy) {
                        x = (x * ts->screen_max_x) / TOUCH_MAX_X;
                        y = (y * ts->screen_max_y) / TOUCH_MAX_Y;
                }
#ifdef CONFIG_INPUT_TS_LINEAR
                ts_linear_scale(&x, &y, swap_xy);
#endif

在上报过程 首先通过static int ts_linear_scale(int *x, int *y, int swap_xy)函数将从IC获得的触摸点坐标消除偏差。
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