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android:添加usb键盘+按键布局和映射的修改

2013-07-11 17:35 591 查看
android下的按键布局和映射

这个笔记整理一下使用usb键盘遇到的问题,比如添加usb键盘的keylayout,添加按键,修改按键映射等。

本文参考了:
http://blog.csdn.net/kieven2008/archive/2011/03/26/6279975.aspx http://blog.csdn.net/skdev/archive/2010/03/08/5355542.aspx
Android的用户输入系统,自下而上,分成如下部分:

1.驱动程序:/dev/input目录。负责report键值到上层。其中键值定义在input.h中;

2.根文件系统中,KeyLayout(按键布局)和KeyCharacterMap(按键字符映射):后缀名称分别为kl和kcm;如果使用usb全键盘,则使用/system/usr/keylayout/qwerty.kl.

3.EventHub: libui的一部分,实现了对驱动程序的控制。目录 android/frameworks/base/libs/ui/,读取RawEvent事件。

4.Java框架层的处理:有KeyInputDevice等类来处理EventHub传递上来的信息,这些信息通过RawInputEvent和KeyEvent来表示。

一般情况下,对于按键事件,以后者的形式传送给应用程序,而触摸屏和轨迹球事件以前者的形式转换形成MotionEvent事件传送给应用程序;

5.Android应用程序层:通过重载onKeyDown()和onkeyUp()等方法接收KeyEvent(按键事件),通过重载onTouchEvent()和onTrackballEvent()等方法接收MotionEvent(运动事件);

keyEvent的处理流程:

1、生成

存在这样一个线程,它不断地从driver读取Event,并把它放到RawEvent队列中。这个队列中的RawEvent既有按键,也有触摸、轨迹球等事件。

RawEvent队列中的每个RawEvent最后都会通过一系列转化,最终变为KeyEvent被发送给另外一个线程,即输入线程,也就是一个Activity的主线程。

2、传递

KeyEvent传递过程主要可以划分为三步:过滤器、View树、Activity

过滤器部分

主要对应着PhoneWindowManager.java中的interceptKeyTq和interceptKeyTi这两个方法。

它们的代码可以在frameworks/base/policy/base/phone/com/android/internal/policy/impl/PhoneWindowManager.java中看到。

这两个过滤器最大的不同就是interceptKeyTq用于RawEvent,而interceptKeyTi用于KeyEvent。

在一个没有实体键盘的机器上,Power键会被interceptKeyTq这个过滤器吃掉用来调用关机对话框或者使机器休眠。而Home键会被interceptKeyTi这个过滤器吃掉,用来把当前Activity切换到后台并把桌面程序切换到前台。所以,应用程序在View和Activity的onKeyDown/Up中是监听不到这两个按键的。除了这两个键以外的按键,都有机会继续前进。接下来,KeyEvent会先经过interceptKeyTi过滤器。

如果这个过滤器不吃掉的话,就会继续前进,进入View树。如果没有被哪个View吃掉的话,最后进入到Activity的onKeyDown/Up方法中。

当一个KeyEvent经过上面的过程还没有被吃掉的话,系统就会利用它做一些定制的功能。比如音量键被系统用来调整声音,多媒体按键用来控制媒体播放,搜索键用来快速打开搜索功能,返回键用来退出当前Activity等。

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

如果你的键盘是全键盘(包括了ALT、SHIFT、CAPS_LOCK功能键),基本上用Android默认的键盘映射文件qwerty.kcm,qwerty.kl就可以了。

如果你需要添加新的按键,或者需要修改按键的映射,就需要修改这两个文件了。

添加新的键盘

比如支持usb键盘,需要导入keylayout. 

file: frameworks/base/libs/ui/EventHub.cpp

int EventHub::open_device(const char *deviceName)

{
//.................

         // find the .kl file we need for this device

        const char* root = getenv("ANDROID_ROOT");

        snprintf(keylayoutFilename, sizeof(keylayoutFilename),

                 "%s/usr/keylayout/%s.kl", root, tmpfn);

        bool defaultKeymap = false;

        if (access(keylayoutFilename, R_OK)) {

            snprintf(keylayoutFilename, sizeof(keylayoutFilename),

                     "%s/usr/keylayout/%s", root, "qwerty.kl");

            defaultKeymap = true;

        }

        device->layoutMap->load(keylayoutFilename);

}

*********问题:这里在导入keylayout文件的时候,是指定路径,通过后缀获取的,所以kl文件名字不重要???

比如使用usb键盘,添加一个按键,物理按键是F1,对应android上的功能是SEARCH:

1 按下物理按键后,驱动通过接口input_report_key向上层input子系统report一个按键SCANCODE:#define KEY_F159 (定义在内核input.h中)

2 查找static const KeycodeLabel KEYCODES[](在文件frameworks/base/include/ui/KeycodeLabels.h中),得知我们需要的功能键的KEYCODE是“SEARCH”

3 在文件/system/usr/keylayout/qwerty.kl中添加下面一行,

key 59    SEARCH 

重新启动即可:

总结:android按键消息通过二次转换:

1 将驱动report上来的SCANCODE,通过文件qwerty.kl的映射,得到KEYCODE字串;

2 通过二维表static const KeycodeLabel KEYCODES[],将上面的字符串转换成android 需要的键值信息。

如果是输入键,还需要查询keymap,得到相应的字符。

相关文件:

key scancode定义:

文件:include/linux/input.h

......  

#define KEY_SPACE    57  

#define KEY_CAPSLOCK     58  

#define KEY_F1   59  

#define KEY_F2   60  

#define KEY_F3   61  

#define KEY_F4   62  

#define KEY_F5   63  

#define KEY_F6   64  

#define KEY_F7   65  

#define KEY_F8   66  

#define KEY_F9   67  

#define KEY_F10  68  

........  

 

KEYLAYOUT 按键布局

文件:/system/usr/keylayout/qwerty.kl

文件格式:

key SCANCODE KEYCODE [FLAGS...]

第一列:key

第二列: SCANCODE是一个整数,是驱动里面定义的,在文件

第三列: KEYCODE 是一个字串,定义在你描述的布局文件frameworks/base/include/ui/KeycodeLabels.h

另外可以设置相关的FLAGS:

SHIFT: 当按下,自动加上SHIFT键值

ALT:当按下,自动加上ALT

CAPS:当按下,自动带上CAPS大写

WAKE:当按下,当设备进入睡眠的时候,按下这个键将唤醒,而且发送消息给应用层。

WAKE_DROPPED:当按下,且设备正处于睡眠,设备被唤醒,但是不发送消息给应用层。

关于SCANCODE,也无需查找驱动代码。在字符界面下可以使用命令getevent获取按键的scan code:

# getevent  

/ $ getevent  

add device 1: /dev/input/event4  

  name:     "Fake Touchscreen"  

add device 2: /dev/input/event0  

  name:     "gpio-keys"  

add device 3: /dev/input/event3  

  name:     "Dell Dell USB Keyboard"  

add device 4: /dev/input/event2  

  name:     "PixArt USB Optical Mouse"  

add device 5: /dev/input/event1  

  name:     "twl4030_pwrbutton"  

支持5种输入设备:触摸屏  GPIOkey usb键盘  usb鼠标  powerkey

点击usb键盘的按键“A”的打印信息:  

/dev/input/event3: 0004 0004 00070004  

/dev/input/event3: 0001 001e 00000001  

/dev/input/event3: 0000 0000 00000000  

/dev/input/event3: 0004 0004 00070004  

/dev/input/event3: 0001 001e 00000000  

/dev/input/event3: 0000 0000 00000000  

按下一个GPIO按键的打印信息:  

/dev/input/event0: 0001 0114 00000001  

/dev/input/event0: 0000 0000 00000000  

/dev/input/event0: 0001 0114 00000000  

/dev/input/event0: 0000 0000 00000000  

 

其中:

0001实际上是输入设备的类型。(USB键盘上的 0004 0004 00070004不太清楚是什么信息,大概是这个USB设备的各种ID信息吧)

0114是按键的SCANCODE,

00000001和00000000分别是按下和抬起的附加信息。

此文件部分内容如下:

.....  

key 30    A  

key 31    S  

key 32    D  

key 33    F  

key 34    G  

key 35    H  

key 36    J  

key 79    1                               

key 80    2                               

key 81    3                                 

key 96    ENTER  

key 69    NUM   

key 56    ALT_LEFT  

key 100   ALT_RIGHT  

key 1     POWER  

key 58    NUM  

key 111   MUTE   

key 1     BACK  

key 59    SEARCH   

.....  

按键码:KEYCODE

frameworks/base/include/ui/KeycodeLabels.h

struct KeycodeLabel {  

    const char *literal;   // KEYCODE

    int value;   //用于在keymap索引字符的value

};  

static const KeycodeLabel KEYCODES[] = {  

    { "SOFT_LEFT", 1 },  

    { "SOFT_RIGHT", 2 },  

    { "HOME", 3 },  

    { "BACK", 4 },  

    { "CALL", 5 },  

    { "ENDCALL", 6 },  

    { "0", 7 },  

    { "1", 8 },  

    { "2", 9 },  

    { "3", 10 },  

    { "4", 11 },  

    { "A", 29 },  

    { "B", 30 },  

    { "C", 31 },  

    { "SEARCH", 84 },  

    .............  

      

}  

字符映射

键字符映射位于:/system/usr/keychars/qwerty.kcm.bin,源文件是android/device/ti/omap3evm/qwerty.kcm

首先,需要理解kcm文件的格式:

# keycode       display number  base    caps    fn      caps_fn

keycode:由kernel层发出,经*.kl键盘映射文件得到keycode;

base:META_KEY没有被激活时的状态,即MetaState==0时映射的字符;

caps:毫无疑问,是SHIFT或CAPS_LOCK被激活时的状态,此时MetaState==1时,映射的字符;

fn:ALT被激活,对应MetaState==2时映射的字符;

caps_fn:ALT,SHIFT或CAPS_LOCK同时被激活时映射的字符;此时MetaState==3;通过这种方式,实现了一键对应多个字符的输出,

How To修改字符映射:

比如现在的字符映射,is_shitf时按下“,”,映射的字符是“;”,见下面这行:

COMMA           ','     ','     ','     ';'     ';'     '|'

但在usb全键盘里面,这里应该是字符“<”,所以修改这里即可。

注:META Keys:就是ALT、SHIFT、CAPS_LOCK。

[type=QWERTY]                        

# keycode       display number  base    caps    fn      caps_fn

                                                        

A               'A'     '2'     'a'     'A'     '#'     0x00

B               'B'     '2'     'b'     'B'     '<'     0x00

C               'C'     '2'     'c'     'C'     '9'     0x00E7

D               'D'     '3'     'd'     'D'     '5'     0x00

E               'E'     '3'     'e'     'E'     '2'     0x0301

F               'F'     '3'     'f'     'F'     '6'     0x00A5

G               'G'     '4'     'g'     'G'     '-'     '_'

H               'H'     '4'     'h'     'H'     '['     '{'

I               'I'     '4'     'i'     'I'     '$'     0x0302

J               'J'     '5'     'j'     'J'     ']'     '}'

K               'K'     '5'     'k'     'K'     '"'     '~'

L               'L'     '5'     'l'     'L'     '''     '`'

M               'M'     '6'     'm'     'M'     '!'     0x00

N               'N'     '6'     'n'     'N'     '>'     0x0303

O               'O'     '6'     'o'     'O'     '('     0x00

P               'P'     '7'     'p'     'P'     ')'     0x00

Q               'Q'     '7'     'q'     'Q'     '*'     0x0300

R               'R'     '7'     'r'     'R'     '3'     0x20AC

S               'S'     '7'     's'     'S'     '4'     0x00DF

T               'T'     '8'     't'     'T'     '+'     0x00A3

U               'U'     '8'     'u'     'U'     '&'     0x0308

V               'V'     '8'     'v'     'V'     '='     '^'

W               'W'     '9'     'w'     'W'     '1'     0x00

X               'X'     '9'     'x'     'X'     '8'     0xEF00

Y               'Y'     '9'     'y'     'Y'     '%'     0x00A1

Z               'Z'     '9'     'z'     'Z'     '7'     0x00

                                                        

# on pc keyboards

COMMA           ','     ','     ','     ';'     ';'     '|'

PERIOD          '.'     '.'     '.'     ':'     ':'     0x2026

AT              '@'     '0'     '@'     '0'     '0'     0x2022

SLASH           '/'     '/'     '/'     '?'     '?'     '\'

                                                        

SPACE           0x20    0x20    0x20    0x20    0xEF01  0xEF01

ENTER         0xa     0xa     0xa     0xa     0xa     0xa

                                                        

TAB             0x9     0x9     0x9     0x9     0x9     0x9

0               '0'     '0'     '0'     ')'     ')'     ')'

1               '1'     '1'     '1'     '!'     '!'     '!'

2               '2'     '2'     '2'     '@'     '@'     '@'

3               '3'     '3'     '3'     '#'     '#'     '#'

4               '4'     '4'     '4'     '$'     '$'     '$'

5               '5'     '5'     '5'     '%'     '%'     '%'

6               '6'     '6'     '6'     '^'     '^'     '^'

7               '7'     '7'     '7'     '&'     '&'     '&'

8               '8'     '8'     '8'     '*'     '*'     '*'

9               '9'     '9'     '9'     '('     '('     '('

                                                        

GRAVE           '`'     '`'     '`'     '~'     '`'     '~'

MINUS           '-'     '-'     '-'     '_'     '-'     '_'

EQUALS          '='     '='     '='     '+'     '='     '+'

LEFT_BRACKET    '['     '['     '['     '{'     '['     '{'

RIGHT_BRACKET   ']'     ']'     ']'     '}'     ']'     '}'

BACKSLASH       '\'     '\'     '\'     '|'     '\'     '|'

SEMICOLON       ';'     ';'     ';'     ':'     ';'     ':'

APOSTROPHE      '''     '''     '''     '"'     '''     '"'

STAR            '*'     '*'     '*'     '*'     '*'     '*'

POUND           '#'     '#'     '#'     '#'     '#'     '#'

PLUS            '+'     '+'     '+'     '+'     '+'     '+'
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