i.MX6ULL驱动开发 | 28 - 使用FT5426多点电容触摸

Posted 2022-07-13 Mculover666

一、 多点触摸协议（MT）

input子系统下的多点触摸协议称为MT协议，其文档为：Documentation/input/multitouch-protocol.txt。

MT协议被分为两种类型，取决于硬件的兼容性：

• Type A：适用于触摸点不能被区分或者追踪，此类型的设备上报原始数据
• Type B：适用于有硬件追踪并能区分触摸点的触摸设备，此类型设备都通过slot更新某一个触摸点的信息

触摸点的信息通过一系列的ABS_MT事件上报给Linux内核，定义在文件include/uapi/linux/input.h中：

#define ABS_MT_SLOT		0x2f	/* MT slot being modified */
#define ABS_MT_TOUCH_MAJOR	0x30	/* Major axis of touching ellipse */
#define ABS_MT_TOUCH_MINOR	0x31	/* Minor axis (omit if circular) */
#define ABS_MT_WIDTH_MAJOR	0x32	/* Major axis of approaching ellipse */
#define ABS_MT_WIDTH_MINOR	0x33	/* Minor axis (omit if circular) */
#define ABS_MT_ORIENTATION	0x34	/* Ellipse orientation */
#define ABS_MT_POSITION_X	0x35	/* Center X touch position */
#define ABS_MT_POSITION_Y	0x36	/* Center Y touch position */
#define ABS_MT_TOOL_TYPE	0x37	/* Type of touching device */
#define ABS_MT_BLOB_ID		0x38	/* Group a set of packets as a blob */
#define ABS_MT_TRACKING_ID	0x39	/* Unique ID of initiated contact */
#define ABS_MT_PRESSURE		0x3a	/* Pressure on contact area */
#define ABS_MT_DISTANCE		0x3b	/* Contact hover distance */
#define ABS_MT_TOOL_X		0x3c	/* Center X tool position */
#define ABS_MT_TOOL_Y		0x3d	/* Center Y tool position */

其中最常用的是：

• ABS_MT_SLOT：用来上报触摸点ID
• ABS_MT_POSITION_X和ABS_MT_POSITION_Y：用来上报触摸点的 (X, Y) 坐标信息
• ABS_MT_TRACKING_ID：对于Type B类型的设备，需要用该事件来区分触摸点

二、FT5426触摸芯片

FT5x06系列是单芯片电容触摸板控制器IC，内部带有一个8bit的MCU，支持2.8’‘到8.9’‘的触摸屏，区别如下：

其内部框图如下：

与主控制器的连接示意图如下：

串行接口支持I2C（最大400KHz）和SPI，I2C的通信格式如下：


本文使用的是正点原子7’'RGB屏幕，分辨率1024*600，触摸屏及其驱动IC集成在屏幕上，通过FPC排线与imx6ull开发板相连：

imx6ull底板的排线连接情况如下：

可以看出：触摸屏IC接在I2C2接口上，RST复位引脚接在SNVS_TAMPER9这个引脚上，中断引脚接在GPIO1_IO09上。

三、使用内核自带的驱动

1. 驱动源码

Linux内核已经集成了很多电容触摸IC的驱动文件，针对FT5426触摸IC，驱动文件为：drivers/input/touchscreen/edt-ft5x06.c。

此驱动源码在正点原子的开发板上不能直接使用，正点原子官方对其进行了修改，修改的地方如下。

（1）edt_ft5x06_i2c_ts_probe_dt 设备树解析函数

增加触摸IC中断引脚使用的gpio：

（2）edt_ft5x06_ts_probe 挂载函数

看上去像是600不是64的倍数，所以选择在驱动里写死：

驱动ic的中断引脚需要设置gpio：

（3）edt_ft5x06_ts_isr 触摸中断处理函数

此函数修改的地方有点多，截取部分：

（4）EDT_RAW_DATA_RETRIES

2. 使能驱动

查看该文件下的makefile：

需要开启该宏来使能驱动，进入menuconfig界面，按/，搜索该宏定义位置：

按照帮助文档给出，使能该驱动：

配置修改后保存退出，生成新的.config文件，重新编译内核后，将修改同步到开发板配置文件 。

3. 添加设备树节点

需要先屏幕冲突的已有节点，见后面第5节记录的问题。

驱动添加完成后，还需要添加与之匹配的设备树节点，根据兼容性查找对应的绑定文档：

找到绑定文档为：Documentation/devicetree/bindings/input/touchscreen/edt-ft5x06.txt，其中给出的i2c示例节点为：

	polytouch: edt-ft5x06@38 
		compatible = "edt,edt-ft5406", "edt,edt-ft5x06";
		reg = <0x38>;
		pinctrl-names = "default";
		pinctrl-0 = <&edt_ft5x06_pins>;
		interrupt-parent = <&gpio2>;
		interrupts = <5 0>;
		reset-gpios = <&gpio2 6 1>;
		wake-gpios = <&gpio4 9 0>;
	;

根据绑定文档，在开发板的设备树中 i2c2 节点下，添加自己的节点：

polytouch: edt-ft5x06@38 
	compatible = "edt,edt-ft5406", "edt,edt-ft5x06";
	reg = <0x38>;
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_ft5x06>;
	interrupt-parent = <&gpio1>;
	interrupts = <9 0>;
	reset-gpios = <&gpio5 9 GPIO_ACTIVE_LOW>;
	interrupt-gpios = <&gpio1 9 GPIO_ACTIVE_LOW>;
;

在pinctrl节点下，添加edt_ft5x06_pins描述：

pinctrl_ft5x06: ft5x06grp 
	fsl,pins = <
		MX6UL_PAD_GPIO1_IO09__GPIO1_IO09	0xF080
		MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER9__GPIO5_IO09	0x10B0
	>;
;

修改完成，重新编译设备树。

4. 测试

使用新的内核和设备树启动，查看启动日志input子系统相关：

查看input输入设备的节点：

这里我另外还注册了按键为回车键，所以会有三个输入设备，根据启动顺序，触摸屏应该是event1。

查看触摸屏数据：

hexdump /dev/input/event1

执行此命令后，开始点击触摸屏，就会输出数据。如果无数据，则表示驱动有问题。

5. 过程中遇到的问题记录

（1）问题1

分析：GPIO1_IO09引脚已被使用。

解决：

（2）问题2

问题分析：gpio1-09已被申请，肯定是没有屏蔽干净。

问题解决：

四、FT5x06驱动浅析

1. i2c驱动框架

FT5x06的核心是一个i2c设备，所以整个驱动都是基于i2c驱动框架所写：

兼容性如下：

2. 挂载函数的流程

static int edt_ft5x06_ts_probe(struct i2c_client *client,
					 const struct i2c_device_id *id)

（1）复位引脚、中断引脚相关操作

获取设备树节点中的gpio引脚信息：


该函数中会调用gpio子系统，操作上一步拿到的复位引脚，复位ic，实现如下：

接下来申请中断引脚对应的gpio：

（2）I2C设备操作

检测ft5x06版本号：

该函数实现如下：

i2c读写函数封装为edt_ft5x06_ts_readwrite，实现如下：

（3）input子系统操作

（4）注册gpio引脚中断
中断函数为edt_ft5x06_ts_isr，在该函数中完成触摸事件的上报。

（5）注册输入设备