Rockchip平台TP驱动详解【转】

本文转载自：http://blog.csdn.net/encourage2011/article/details/51679332

本文描述在RK3126平台上添加一个新的TP驱动（gslx680驱动）以及详细的驱动代码信息。如有不足之处，敬请指出。

1、修改dts，添加新的i2c设备。

在 arch/arm/boot/dts/rk312x-sdk-v2.2.dtsi中添加i2c设备的相关信息：

ts@40 {
        compatible = "gslX680";
        reg = <0x40>;
        wake-gpio = <&gpio0 GPIO_D3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
        irp-gpio = <&gpio0 GPIO_A2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
        revert_x = <0>;
        revert_y = <0>;
    };

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&i2c2 {
    status = "okay";
    /*
    ts@55 {
        compatible = "goodix,gt8xx";
        reg = <0x55>;
        touch-gpio = <&gpio1 GPIO_B0 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
        reset-gpio = <&gpio2 GPIO_C1 GPIO_ACTIVE_LOW>;
        //power-gpio = <&gpio0 GPIO_C5 GPIO_ACTIVE_LOW>;
        max-x = <1280>;
        max-y = <800>;
    };*/

    ts@40 {
        compatible = "gslX680";
        reg = <0x40>;
        //wake-gpio = <&gpio0 GPIO_D3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
        irp-gpio = <&gpio0 GPIO_A2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
        revert_x = <0>;
        revert_y = <0>;
    };
    /* ... */

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表示i2c2总线上下挂在了多个i2c设备。 
其中ts@40是表示此i2c设备的设备类型为触摸屏，设备地址为0x40(7位地址，注意：在i2c的传输函数中，会将此地址左移一位，因此实际上gslx680的i2c设备地址为0x80)。该节点下有多个属性： 
1、compatible = "gslX680";属性用于驱动和设备的绑定。表示特定的设备名称，此处为gslX680； 
2、reg = <0x40>;属性表示此设备的i2c地址为0x40，等同于@40； 
3、wake-gpio = <&gpio0 GPIO_D3 GPIO_ACTIVE_LOW>;表示复位引脚使用的是GPIO0 中的GPIO_D3这个引脚，低电平有效。 
irp-gpio = <&gpio0 GPIO_A2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;表示中断引脚使用的是GPIO0中的GPIO_A2这个引脚，高电平触发。 
很奇怪，为什么这里没有上电的信息，以及在整个驱动程序中都没有给ic上电的操作。在前面的MTK平台上的tp驱动都有上电的动作，暂时还搞不懂在RK平台上为什么没有。 
4、revert_x = <0>; revert_y = <0>;标记x和y是否需要翻转。 
在上述的信息中，可以通过of接口获取到属性对应的值。在后面的probe()函数中就会使用到。

注：关于dts的详细信息可以查看ARM Linux 3.x的设备树（Device Tree）和Device Tree Usage

2、修改Makefile、Kconfig、defconfig

(1)、修改Makefile添加gslx680驱动

在 drivers/input/touchscreen/Makefile中添加驱动： 
obj-$(CONFIG_TOUCHSCREEN_GSLX680) += gslx680/。 
只要当配置了CONFIG_TOUCHSCREEN_GSLX680的选项才会去编译gslx680目录下的内容。在配置内核的时候会通过make menuconfig来配置对应的选项。或者是直接在defconfig文件中强制设置该选项。

注：如果不想要这么复杂，可以将该语句写成obj-y += gslx680/来强制编译该驱动。

(2)、修改Kconfig添加驱动配置描述

在 drivers/input/touchscreen/Kconfig中添加驱动配置描述：

config TOUCHSCREEN_GSLX680
    tristate "gslX680 touchscreen driver"
    help
        gslX680 touchscreen driver

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(3)、配置defconfig设置编译驱动

一般在内核中会有配置好的默认的config文件供参考，可以直接修改defconfig来选择编译某个驱动。此处在arch/arm/configs/rockchip_defconfig文件中添加CONFIG_TOUCHSCREEN_GSLX680=y并将该文件拷贝到kernel目录下命名为.config即可。

2、添加i2c驱动

#define GSLX680_I2C_NAME    "gslX680"
#define GSLX680_I2C_ADDR    0x40

static const struct i2c_device_id gsl_ts_id[] = {
    {GSLX680_I2C_NAME, 0},
    {}
};

MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, gsl_ts_id);

static struct i2c_driver gsl_ts_driver = {
    .driver = {
        .name = GSLX680_I2C_NAME,
        .owner = THIS_MODULE,
    },
#ifndef CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND
//  .suspend    = gsl_ts_suspend,
//  .resume = gsl_ts_resume,
#endif
    .probe      = gsl_ts_probe,
    .remove     = gsl_ts_remove,
    .id_table   = gsl_ts_id,
};

static int __init gsl_ts_init(void)
{
    int ret;
    printk("==gsl_ts_init==\n");
    ret = i2c_add_driver(&gsl_ts_driver);
    printk("ret=%d\n",ret);
    return ret;
}
static void __exit gsl_ts_exit(void)
{
    printk("==gsl_ts_exit==\n");
    i2c_del_driver(&gsl_ts_driver);
    return;
}

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注册名字为GSLX680_I2C_NAME的i2c驱动，即gslx680，该驱动支持的设备名为字gsl_ts_id[]里的设备名称。因为我们在dts中已注册了一个名字为gslx680的i2c设备。因此，设备与驱动可以匹配成功并正确执行probe()函数。 
至于设备与驱动是如何匹配的，可以参照Linux i2c子系统

3、gsl_ts_probe()

static int  gsl_ts_probe(struct i2c_client *client,const struct i2c_device_id *id)
{
    struct gsl_ts *ts;
    int rc;
    struct device_node *np = client->dev.of_node;
    enum of_gpio_flags wake_flags;
    unsigned long irq_flags;

    // 检查i2c适配器的能力
    printk("GSLX680 Enter %s\n", __func__);
    if (!i2c_check_functionality(client->adapter, I2C_FUNC_I2C))
    {
        dev_err(&client->dev, "I2C functionality not supported\n");
        return -ENODEV;
    }

    // 为ts申请内核空间
    ts = kzalloc(sizeof(*ts), GFP_KERNEL);
    if(!ts)
        return -ENOMEM;
    printk("==kzalloc success=\n");

    ts->client = client;
    i2c_set_clientdata(client, ts);
    ts->device_id = id->driver_data;

    // 从设备节点np中获取到irq和wake 的gpio的信息
    ts->irq_pin=of_get_named_gpio_flags(np, "irp-gpio", 0, (enum of_gpio_flags *)&irq_flags);
    ts->wake_pin=of_get_named_gpio_flags(np, "wake-gpio", 0, &wake_flags);

    // 为设备申请gpio，并设置默认电平
    if(gpio_is_valid(ts->wake_pin))
    {
        rc = devm_gpio_request_one(&client->dev, ts->wake_pin, (wake_flags & OF_GPIO_ACTIVE_LOW) ? GPIOF_OUT_INIT_LOW : GPIOF_OUT_INIT_HIGH, "gslX680 wake pin");
        if(rc != 0)
        {
            dev_err(&client->dev, "gslX680 wake pin error\n");
            return -EIO;
        }
        g_wake_pin = ts->wake_pin;
        //msleep(100);
    }
    else
    {
        dev_info(&client->dev, "wake pin invalid\n");
    }
    if(gpio_is_valid(ts->irq_pin))
    {
        rc = devm_gpio_request_one(&client->dev, ts->irq_pin, (irq_flags & OF_GPIO_ACTIVE_LOW) ? GPIOF_OUT_INIT_LOW : GPIOF_OUT_INIT_HIGH, "gslX680 irq pin");
        if (rc != 0)
        {
            dev_err(&client->dev, "gslX680 irq pin error\n");
            return -EIO;
        }
    }
    else
    {
        dev_info(&client->dev, "irq pin invalid\n");
    }

    // 创建工作队列，申请input设备
    rc = gslX680_ts_init(client, ts);
    if(rc < 0)
    {
        dev_err(&client->dev, "GSLX680 init failed\n");
        goto error_mutex_destroy;
    }   

    gsl_client = client;

    // 从设备节点中获取属性信息
    of_property_read_u32(np,"revert_x",&revert_x);//sss
    of_property_read_u32(np,"revert_y",&revert_y);//sss

    // 初始化IC，包括复位，测试i2c以及加载ic配置信息
    init_chip(ts->client);
    check_mem_data(ts->client);

    // 申请中断号
    ts->irq=gpio_to_irq(ts->irq_pin);       //If not defined in client
    if (ts->irq)
    {
        // 为client->dev设备的中断号ts->irq申请irq_flags触发的中断，中断服务子程序为gsl_ts_irq
        rc = devm_request_threaded_irq(&client->dev, ts->irq, NULL, gsl_ts_irq, irq_flags | IRQF_ONESHOT, client->name, ts);
        if(rc != 0)
        {
            printk(KERN_ALERT "Cannot allocate ts INT!ERRNO:%d\n", rc);
            goto error_req_irq_fail;
        }
        //disable_irq(ts->irq);
    }
    else
    {
        printk("gsl x680 irq req fail\n");
        goto error_req_irq_fail;
    }

  ts->tp.tp_resume = gsl_ts_late_resume;
  ts->tp.tp_suspend = gsl_ts_early_suspend;
  tp_register_fb(&ts->tp);

#ifdef CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND
    ts->early_suspend.level = EARLY_SUSPEND_LEVEL_BLANK_SCREEN + 1;
    //ts->early_suspend.level = EARLY_SUSPEND_LEVEL_DISABLE_FB + 1;
    ts->early_suspend.suspend = gsl_ts_early_suspend;
    ts->early_suspend.resume = gsl_ts_late_resume;
    register_early_suspend(&ts->early_suspend);
#endif

#ifdef GSL_MONITOR
    printk( "gsl_ts_probe () : queue gsl_monitor_workqueue\n");

    INIT_DELAYED_WORK(&gsl_monitor_work, gsl_monitor_worker);
    gsl_monitor_workqueue = create_singlethread_workqueue("gsl_monitor_workqueue");
    queue_delayed_work(gsl_monitor_workqueue, &gsl_monitor_work, 1000);
#endif

    printk("[GSLX680] End %s\n", __func__);

    return 0;

//exit_set_irq_mode:
error_req_irq_fail:
    free_irq(ts->irq, ts);  

error_mutex_destroy:
    input_free_device(ts->input);
    kfree(ts);
    return rc;
}

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(1)、自定义的数据结构gsl_ts

一般在自己的驱动程序中，都会为该驱动程序封装一个数据结构，这里的gsl_ts就充当这种角色。 
在该驱动程序中自定义了一个数据结构:

struct gsl_ts {
    struct i2c_client *client;
    struct input_dev *input;
    struct work_struct work;
    struct workqueue_struct *wq;
    struct gsl_ts_data *dd;
    u8 *touch_data;
    u8 device_id;
    int irq;
    int irq_pin;
    int wake_pin;
    struct  tp_device  tp;
#if defined(CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND)
    struct early_suspend early_suspend;
#endif
};

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client表示一个i2c的设备； 
input表示一个输入设备； 
work表示一个工作，用于处理中断到来之后获取坐标等信息； 
wq表示一个工作队列，将上面的work加入到该工作队列中； 
dd和touch_data用来存储坐标的相关信息； 
device_id表示i2c设备的设备号； 
irq申请的中断号； 
irq_pin中断引脚； 
wake_pin复位引脚；这两个引脚信息可以通过dts获取到. 
tp创建一个为tp_device的数据结构，里面有个成员notifier_block用来接收LCD背光灯的亮暗的通知进而调用suspend()和resume()。主要的实现在tp_suspend.h中。至于这里面的详细机制还不是很明白。

(2)、检查i2c适配器的能力

在很多i2c设备驱动程序中，一进入probe()就要检查i2c适配器的能力。现在还不清楚这么做的目的是什么。后面会仔细的学习一下linux 的i2c子系统。

(3)、获取wake和irq的引脚信息

在前面配置dts说过：dts中设备节点的属性的值可以通过of_接口获取到。

// 从设备节点np中获取到irq和wake 的gpio的信息
    ts->irq_pin=of_get_named_gpio_flags(np, "irp-gpio", 0, (enum of_gpio_flags *)&irq_flags);
    ts->wake_pin=of_get_named_gpio_flags(np, "wake-gpio", 0, &wake_flags);

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可以通过设备节点np获取到它irq-gpio这一个属性的值存放在ts->irq_pin中，以及将其flag刚到变量irq_flags中。因此我们可以知道：

ts->irq_pin = GPIO_A2
irq_flag = IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH

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同理，wake_pin也是一样。

(4)、申请gpio并设置输出电平

将irq和wake 引脚电平都设置输出低电平。

(5)、gslX680_ts_init

static int gslX680_ts_init(struct i2c_client *client, struct gsl_ts *ts)
{
    struct input_dev *input_device;
    int rc = 0;

    printk("[GSLX680] Enter %s\n", __func__);

    // 配置获取坐标信息
    ts->dd = &devices[ts->device_id];

    if(ts->device_id == 0)
    {
        ts->dd->data_size = MAX_FINGERS * ts->dd->touch_bytes + ts->dd->touch_meta_data;
        ts->dd->touch_index = 0;
    }
    // 申请空间存放坐标信息
    ts->touch_data = kzalloc(ts->dd->data_size, GFP_KERNEL);
    if(!ts->touch_data)
    {
        pr_err("%s: Unable to allocate memory\n", __func__);
        return -ENOMEM;
    }

    // 申请一个input_dev 设备
    input_device = input_allocate_device();
    if (!input_device) {
        rc = -ENOMEM;
        goto error_alloc_dev;
    }

    // 初始化input_device
    ts->input = input_device;
    input_device->name = GSLX680_I2C_NAME;
    input_device->id.bustype = BUS_I2C;
    input_device->dev.parent = &client->dev;
    input_set_drvdata(input_device, ts);

    //
#ifdef REPORT_DATA_ANDROID_4_0
    __set_bit(EV_ABS, input_device->evbit);
    __set_bit(EV_KEY, input_device->evbit);
    __set_bit(EV_REP, input_device->evbit);
    __set_bit(INPUT_PROP_DIRECT, input_device->propbit);
    input_mt_init_slots(input_device, (MAX_CONTACTS+1),0);
#else
    input_set_abs_params(input_device,ABS_MT_TRACKING_ID, 0, (MAX_CONTACTS+1), 0, 0);
    set_bit(EV_ABS, input_device->evbit);
    set_bit(EV_KEY, input_device->evbit);
    __set_bit(INPUT_PROP_DIRECT, input_device->propbit);
    input_device->keybit[BIT_WORD(BTN_TOUCH)] = BIT_MASK(BTN_TOUCH);
#endif

#ifdef HAVE_TOUCH_KEY
    input_device->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY);
    //input_device->evbit[0] = BIT_MASK(EV_SYN) | BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_ABS);
    for (i = 0; i < MAX_KEY_NUM; i++)
        set_bit(key_array[i], input_device->keybit);
#endif

    set_bit(ABS_MT_POSITION_X, input_device->absbit);
    set_bit(ABS_MT_POSITION_Y, input_device->absbit);
    set_bit(ABS_MT_TOUCH_MAJOR, input_device->absbit);
    set_bit(ABS_MT_WIDTH_MAJOR, input_device->absbit);

    input_set_abs_params(input_device,ABS_MT_POSITION_X, 0, SCREEN_MAX_X, 0, 0);
    input_set_abs_params(input_device,ABS_MT_POSITION_Y, 0, SCREEN_MAX_Y, 0, 0);
    input_set_abs_params(input_device,ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 0, PRESS_MAX, 0, 0);
    input_set_abs_params(input_device,ABS_MT_WIDTH_MAJOR, 0, 200, 0, 0);

    // 创建工作队列
    ts->wq = create_singlethread_workqueue("kworkqueue_ts");
    if(!ts->wq)
    {
        dev_err(&client->dev, "Could not create workqueue\n");
        goto error_wq_create;
    }
    flush_workqueue(ts->wq);    

    // 初始化工作 ts->work，其操作为 gslX680_ts_worker()
    INIT_WORK(&ts->work, gslX680_ts_worker);

    // 向input子系统注册一个input_dev
    rc = input_register_device(input_device);
    if (rc)
        goto error_unreg_device;

    return 0;

error_unreg_device:
    destroy_workqueue(ts->wq);
error_wq_create:
    input_free_device(input_device);
error_alloc_dev:
    kfree(ts->touch_data);
    return rc;
}

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在gslX680_ts_init()中主要做了如下工作：

配置获取坐标信息

每次当中断来了之后，就要求通过i2c去读取坐标的信息，至于从哪里读取以及读取多少个，都是通过ts->dd来决定的。

为存储坐标信息申请空间

坐标信息放在ts->touch_data中。

申请及初始化input_dev设备，向input子系统注册该设备

这里面的内容涉及到input子系统，我还没有做过深入的了解。

初始化工作 ts->work

ts->work对应的操作为gslX680_ts_worker()，在中断来了之后，会queue_work(ts->wq, &ts->work);让ts->work工作起来，就会去读取坐标等信息，然后通过input子系统上报给Android系统。

(6)、获取属性信息

通过of_接口获取revert_x和revert_y的信息，以此来决定坐标是否要翻转。

(7)、初始化ic

初始化的内容会放到一个全局的数组之中，这项工作一般都要FAE来完成。

(8)、申请中断号以及中断服务子程序

通过devm_request_threaded_irq接口为设备申请一个中断服务子程序gsl_ts_irq()，触发方式为irq_flags即IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH高电平触发。

(9)、配置休眠唤醒

在前面说过，tp的休眠唤醒是通过LCD亮暗屏来决定的，这个动作由tp_register_fb()来实现。

ts->tp.tp_resume = gsl_ts_late_resume;
ts->tp.tp_suspend = gsl_ts_early_suspend;
tp_register_fb(&ts->tp);

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注：如果申请资源出错的话一定要记得释放资源以及前面的资源。比如说这里为ts申请的内核空间、申请的中断号、申请的input设备、申请的工作队列。

上述probe()配置完成之后就是等待中断，如果中断到来，关闭中断，启动工作去读取坐标等信息并通过input子系统上报，之后再使能中断。如此反复。

4、中断服务子程序

static irqreturn_t gsl_ts_irq(int irq, void *dev_id)
{
    struct gsl_ts *ts = dev_id;

    print_info("========gslX680 Interrupt=========\n");              

    disable_irq_nosync(ts->irq);

    if (!work_pending(&ts->work))
    {
        queue_work(ts->wq, &ts->work);
    }

    return IRQ_HANDLED;
}

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一旦有中断到来，立马调用gsl_ts_irq()，在这个中断服务子程序中先判断ts->work是否挂起，如果没有挂起就启动工作队列ts->wq的工作ts->work。ts->work与gslX680_ts_worker()对应，主要用来读取坐标信息。

5、休眠唤醒

关于休眠和唤醒的内容根据ic的特性设置。如休眠的时候需要关闭中断、配置进入休眠模式、拉低wake引脚。唤醒的时候唤醒ic，使能wake引脚、使能中断等。