Linux/Android——usb触摸屏驱动 - usbtouchscreen (一)

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最近需要往TV上装一个触摸屏设备，现在比较常见的就是使用usb接口的触摸框，适用于各种平台，这里大体记录一下在Android上kernel中的usbtouchscreen驱动.

撰写不易,转载需注明出处：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/41827495

驱动编译：

目前的kernel中都是自带了usbtouchscreen驱动的，我的版本3.1.10

源码位于：/kernel/drivers/input/touchscreen/usbtouchscreen.c

从这个路径可以看出所属驱动分支，我这边平台本身是没放开的，并没有编译进kernel，谁会想到触摸电视呢~

可以在make menuconfig之后，通过Device Drivers——>Input device support——>Touchscreens——>USB Touchscreen Driver 然后选取需要的touchscreen类型

通过查看相关目录下的的Kconfig Makefile，可参考：Kernel 编译配置机制

注册usb驱动：

熟悉Linux驱动的都知道模块入口：module_init(usbtouch_init) ，这里看下这个init：

static int __init usbtouch_init(void)
{
return usb_register(&usbtouch_driver); //调用了usb 核心的注册函数，传入的是一个usb_driver结构体指针
}

usb_register实现在/kernel/include/linux/usb.h中：

static inline int usb_register(struct usb_driver *driver)
{
return usb_register_driver(driver, THIS_MODULE, KBUILD_MODNAME);//这里再往后就是usb核心驱动的事，注册这个module驱动到usb总线上
}

这里必须是要先注册的总线，当一个USB设备被插入的时候，USB设备驱动，也就是usb_generic_driver会跟USB设备交互，得到其所有的各种描述符，并为每个接口都定义成为一个device，之后再加载到usb_bus上，让其去匹配其对应的接口驱动程序,有兴趣可以去看下/kernel/drivers/base/bus.c中的bus_for_each_drv函数。

这里注册到总线的接口驱动就是 usbtouch_driver

usbtouch_driver：

这个usb_driver类型的变量usbtouch_driver 就是整个usbtouchscreen的灵魂核心,可以在上面说到的usb.h中查看usb_driver结构原型，

这里usbtouch_driver使用了部分接口：

static struct usb_driver usbtouch_driver = {
.name = "usbtouchscreen", //driver name
.probe = usbtouch_probe, //probe接口，用于总线上匹配检测到这个驱动对应的设备之后，/kernel/drivers/usb/core/driver.c中的usb_probe_interface调用到我们这个驱动的接口
.disconnect = usbtouch_disconnect, //与probe相反，断开的时候调用
.suspend = usbtouch_suspend, //usb 设备挂起
.resume = usbtouch_resume, // 和上面挂起相反，唤醒
.reset_resume = usbtouch_reset_resume, // 重置唤醒
.id_table = usbtouch_devices, //支持的设备ID表
.supports_autosuspend = 1,
};

id_table：

首先可以关注一下 id_table 这个变量，代表支持的设备id列表，数据类型为：

struct usb_device_id {
/* which fields to match against? */
__u16 match_flags;

/* Used for product specific matches; range is inclusive */
__u16 idVendor;
__u16 idProduct;
__u16 bcdDevice_lo;
__u16 bcdDevice_hi;

/* Used for device class matches */
__u8 bDeviceClass;
__u8 bDeviceSubClass;
__u8 bDeviceProtocol;

/* Used for interface class matches */
__u8 bInterfaceClass;
__u8 bInterfaceSubClass;
__u8 bInterfaceProtocol;

/* not matched against */
kernel_ulong_t driver_info;
};

这些设备信息会被上面说到的usb bus 来匹配对应的驱动，只有这里的信息跟usb设备驱动那边收集到的设备信息匹配上，才会调用进这个驱动.

目前已有的id_table:

static const struct usb_device_id usbtouch_devices[] = {
#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_USB_EGALAX
/* ignore the HID capable devices, handled by usbhid */
{USB_DEVICE_HID_CLASS(0x0eef, 0x0001), .driver_info = DEVTYPE_IGNORE},
{USB_DEVICE_HID_CLASS(0x0eef, 0x0002), .driver_info = DEVTYPE_IGNORE},

...

#endif

...

};

其中可以看到 两个字节的十六进制数字，第一个代表idVendor 厂商ID，idProduct 产品ID ，这两个一般作为设备的标识.

driver_info：

像上面的usbtouch_devices的数组中driver_info 设置为枚举值：

/* device types */
enum {
DEVTYPE_IGNORE = -1,
DEVTYPE_EGALAX,
DEVTYPE_PANJIT,
DEVTYPE_3M,
DEVTYPE_ITM,
DEVTYPE_ETURBO,
DEVTYPE_GUNZE,
DEVTYPE_DMC_TSC10,
DEVTYPE_IRTOUCH,
DEVTYPE_IDEALTEK,
DEVTYPE_GENERAL_TOUCH,
DEVTYPE_GOTOP,
DEVTYPE_JASTEC,
DEVTYPE_E2I,
DEVTYPE_ZYTRONIC,
DEVTYPE_TC45USB,
DEVTYPE_NEXIO,
};

那么这些driver 的真正的info保存在哪里呢？ 在注册的时候，现在只是注册上去一个枚举数字而已，
真正有设备识别到的时候这些个枚举值就起到作用了！ 在下面的 usbtouch_probe 会介绍！

usbtouch_probe：

在前面有稍微提到，usbtouchscreen驱动是怎么被映射到的，这个过程暂时不做深入，作为这个驱动中的第一个接入点就是usbtouch_probe.

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static int usbtouch_probe(struct usb_interface *intf,
const struct usb_device_id *id)
{
struct usbtouch_usb *usbtouch; //usbtouch 设备
struct input_dev *input_dev; //输入设备
struct usb_endpoint_descriptor *endpoint; //usb 的端点
struct usb_device *udev = interface_to_usbdev(intf); //从usb接口获取对应的设备
struct usbtouch_device_info *type; //这个就是上面说的真正的 driver info了

endpoint = usbtouch_get_input_endpoint(intf->cur_altsetting); //获取端点
if (!endpoint)
return -ENXIO;
usbtouch = kzalloc(sizeof(struct usbtouch_usb), GFP_KERNEL);
input_dev = input_allocate_device(); //分配内存，申请input 设备结构

...

type = &usbtouch_dev_info[id->driver_info]; // 这里就用到了 上面说到的枚举值了， 真正的info 是放在这个数组里面的！

...

usbtouch->irq = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL); //分配了一个urb 用于 获得触摸屏设备返回的触摸事件的数据，urb的概念可参考usb driver
if (!usbtouch->irq) {
dbg("%s - usb_alloc_urb failed: usbtouch->irq", __func__);
goto out_free_buffers;
}

...

//往下都是一些分配内存，input注册，初始化操作了

input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_ABS); //这里是就是input设备触摸坐标的初始化赋值了，为ABS 绝对坐标
input_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_TOUCH)] = BIT_MASK(BTN_TOUCH);
input_set_abs_params(input_dev, ABS_X, type->min_xc, type->max_xc, 0, 0);
input_set_abs_params(input_dev, ABS_Y, type->min_yc, type->max_yc, 0, 0);

...

if (usb_endpoint_type(endpoint) == USB_ENDPOINT_XFER_INT)
usb_fill_int_urb(usbtouch->irq, udev,
usb_rcvintpipe(udev, endpoint->bEndpointAddress),
usbtouch->data, type->rept_size,
usbtouch_irq, usbtouch, endpoint->bInterval);
else
usb_fill_bulk_urb(usbtouch->irq, udev,
usb_rcvbulkpipe(udev, endpoint->bEndpointAddress),
usbtouch->data, type->rept_size,
usbtouch_irq, usbtouch); //初始化urb的回调函数为 usbtouch_irq

usbtouch->irq->dev = udev;
usbtouch->irq->transfer_dma = usbtouch->data_dma;
usbtouch->irq->transfer_flags |= URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;

...

}

usbtouch_device_info:

这个就是上面driver_info 以及usbtouch_probe 中抽取的驱动模块的info数组，不同的usbtouchscreen 注册的时候就是注册了一个枚举值，这个值就是usbtouch_dev_info 数组的第几元素.

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struct usbtouch_device_info {
int min_xc, max_xc;
int min_yc, max_yc;
int min_press, max_press;
int rept_size;

/*
* Always service the USB devices irq not just when the input device is
* open. This is useful when devices have a watchdog which prevents us
* from periodically polling the device. Leave this unset unless your
* touchscreen device requires it, as it does consume more of the USB
* bandwidth.
*/
bool irq_always;

void (*process_pkt) (struct usbtouch_usb *usbtouch, unsigned charchar *pkt, int len); //这个函数指针是用来接收处理中断的。

/*
* used to get the packet len. possible return values:
* > 0: packet len
* = 0: skip one byte
* < 0: -return value more bytes needed
*/
int (*get_pkt_len) (unsigned charchar *pkt, int len);

int (*read_data) (struct usbtouch_usb *usbtouch, unsigned charchar *pkt);
int (*alloc) (struct usbtouch_usb *usbtouch);
int (*init) (struct usbtouch_usb *usbtouch);
void (*exit) (struct usbtouch_usb *usbtouch);
};

usbtouch_dev_info 数组：

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static struct usbtouch_device_info usbtouch_dev_info[] = {
#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_USB_EGALAX
[DEVTYPE_EGALAX] = {
.min_xc = 0x0,
.max_xc = 0x07ff,
.min_yc = 0x0,
.max_yc = 0x07ff,
.rept_size = 16,
.process_pkt = usbtouch_process_multi,//用于中断回调函数，用于处理中断，得到input的event，上传数据
.get_pkt_len = egalax_get_pkt_len,
.read_data = egalax_read_data, //用于中断回调函数，用于读取数据
},
#endif

...

#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_USB_IRTOUCH
[DEVTYPE_IRTOUCH] = {
.min_xc = 0x0,
.max_xc = 0x0fff,
.min_yc = 0x0,
.max_yc = 0x0fff,
.rept_size = 8,
.read_data = irtouch_read_data,
},
#endif

...

};

可以看到这个数组的成员都是以前面说到的注册枚举值来区分的！这些x，y 参数以及回调函数，都在上面说到的 usbtouch_probe 中被抽离出来使用.

usbtouch_irq:

这个函数作为中断响应函数，在上面的 usbtouch_probe中初始化，看下函数主要实现：

static void usbtouch_irq(struct urb *urb)
{

...

usbtouch->type->process_pkt(usbtouch, usbtouch->data, urb->actual_length);

//这个type的类型就是 usbtouch_device_info，此时的process_pkt指针自然指向的是上面对应的函数，如果此时是触发的设备type为 DEVTYPE_EGALAX，那么这里调用的 usbtouch_process_multi

//如果此时是DEVTYPE_IRTOUCH 那么就是执行 usbtouch_process_pkt函数，因为usbtouch_probe中：

// if (!type->process_pkt)
// type->process_pkt = usbtouch_process_pkt;

...

}

接下来的都会调用到usbtouch_process_pkt中，通过type->read_data，和上面一样的指针读取，然后调用input_report_key发送，input_sync用于同步.关于usbtouchscreen的驱动部分就分析到这里。