CTP多点触摸协议【转】

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linux kernel 2.6.30开始对多点触摸支持，最近高通要求所有CTP器件要用B 协议上报数据，协议A/B(slot)分析如下：

一、文档 
多点触摸协议文档  kernel/Documentation/input/multi-touch-protocol.txt

二、协议分析

基于硬件的能力，触摸协议分为两种类型： 
type A: 只能处理匿名接触，描述了如何把所有原始触摸数据发给接收者。 
type B: 有能力跟踪并识别每个触摸点的设备，描诉了如何把每个触摸点的单独跟 新通过事件slot发给接收者。

两种协议的使用：

Protocol Example A： 
-------------------- 
type A设备的最小的事件序列看起来就像下面这样 
（可以通过adb shell getevent -lt /dev/input/event0 查看 eventX对应触摸屏）：

ABS_MT_POSITION_X x[0] 
ABS_MT_POSITION_Y y[0] 
SYN_MT_REPORT 
ABS_MT_POSITION_X x[1] 
ABS_MT_POSITION_Y y[1] 
SYN_MT_REPORT 
… 
SYN_REPORT

手抬起的时候是如下样子： 
SYN_MT_REPORT 
SYN_REPORT 
只有SYNC，没有其它任何信息，系统就会认为此次事件为UP。

系统以SYN_MT_REPORT为一个点信息的结尾，收到一个点之后并不会立即处理， 而是一个事件完成之后才会处理， 
SYN_REPORT就是这个事件的标志。A协议比较简单，我们也可以发现在上面的序列 中根本就没有轨迹跟踪的信息， 
有的只是点坐标等信息，报上去的信息简单粗暴不需要什么顺序，系统根本无法识 别报上的点是属于哪一条线的， 
事件过滤和手指跟踪的工作留给用户空间来实现。

Protocol Example B： 
------------------- 
type B设备的最小的事件序列看起来就像下面这样： 
ABS_MT_SLOT 0 
ABS_MT_TRACKING_ID 46 
ABS_MT_POSITION_X x[0] 
ABS_MT_POSITION_Y y[0] 
ABS_MT_SLOT 1 
ABS_MT_TRACKING_ID 47 
ABS_MT_POSITION_X x[1] 
ABS_MT_POSITION_Y y[1] 
SYN_REPORT

手抬起的时候如下样子： 
ABS_MT_SLOT 0 
ABS_MT_TRACKING_ID -1 
SYN_REPORT 
ABS_MT_SLOT 1 
ABS_MT_TRACKING_ID -1 
SYN_REPORT

对于协议B，内核驱动应该把每一个识别出的触控和一个slot相关联，并使用该 slot来传播触摸状态的改变，通过修改关联 
slot的ABS_MT_TRACKING_ID来达到对触摸点的创建，替换和销毁。上报 ABS_MT_TRACKING_ID -1 系统会清除对应的ID和slot， 
再次按下手指时分配新ID值（ID值是每次+1的）

和协议A相比没有SYN_MT_REPORT，那么它用什么来跟踪当前点属于哪一条线呢，用 的就是ABS_MT_TRACKING_ID，当前序列中 
某点的ID值，如果与前一次序列中某点的ID值相等，那么他们就属于同一条线，应 用层就不用在去劳心劳神的算那个点是那条线上 
的啦。如果按下并一直按同一个点，那么input子系统会做个处理来屏蔽上下两次 相同的点，减少IO的负担。

协议B明显优越于协议A，但注意协议B是需要硬件支持的，ID值并不是随便赋值 的，而是硬件上跟踪了点的轨迹，比如按下一个点 
硬件会跟踪这个点的ID，只要不抬起上报的点都会和这个ID相关。

三、代码编写

Protocol A： 
------------------------------------------------------------------------------------- 
注册： 
    set_bit(EV_SYN, input_dev->evbit); 
    set_bit(EV_KEY, input_dev->evbit); 
    set_bit(EV_ABS, input_dev->evbit); 
    set_bit(INPUT_PROP_DIRECT, input_dev->propbit); 
    input_set_abs_params(input_dev, ABS_MT_POSITION_X, 0, sensor_max_x, 0, 0); 
    input_set_abs_params(input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, 0, sensor_max_y, 0, 0); 
    input_register_device(input_dev);

上报： 
    for (finger = 0; finger < num_of_fingers; finger++) { 
        ...//读取计算x、y坐标，id值，触摸的状态 
        if (finger_down) { 
            input_report_abs(input_dev, ABS_MT_POSITION_X, x); 
            input_report_abs(input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, y); 
            input_mt_sync(input_dev); 
        } else { 
            input_mt_sync(input_dev); 
    }

input_sync(input_dev);

如果注册了ABS_MT_PRESSURE，上报时就要上报ABS_MT_PRESSURE。 
    如果注册了BTN_TOUCH， 上报时就要上报BTN_TOUCH， 1：按下  0：抬起

上报log：

按下一个点抬起 
[     140.781791] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X 00000148 
[     140.781801] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y 0000044f 
[     140.781805] EV_SYN       SYN_MT_REPORT 00000000 
[     140.781807] EV_SYN       SYN_REPORT 00000000 
[     140.796553] EV_SYN       SYN_MT_REPORT 00000000 
[     140.796563] EV_SYN       SYN_REPORT           00000000

按下两个点抬起 
[     245.011718] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X 00000102 
[     245.011757] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y 000003d0 
[     245.011771] EV_SYN       SYN_MT_REPORT 00000000 
[     245.011785] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X 00000220 
[     245.011798] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y 00000419 
[     245.011810] EV_SYN       SYN_MT_REPORT 00000000 
[     245.011819] EV_SYN       SYN_REPORT 00000000 
[     245.025296] EV_SYN       SYN_MT_REPORT 00000000 
[     245.025311] EV_SYN       SYN_MT_REPORT 00000000 
[     245.025313] EV_SYN       SYN_REPORT           00000000

Protocol B： 
---------------------------------------------------------------------------------- 
注册： 
    set_bit(EV_SYN, input_dev->evbit); 
    set_bit(EV_KEY, input_dev->evbit); 
    set_bit(EV_ABS, input_dev->evbit); 
    set_bit(INPUT_PROP_DIRECT, input_dev->propbit); 
    input_set_abs_params(input_dev, ABS_MT_POSITION_X, 0, sensor_max_x, 0, 0); 
    input_set_abs_params(input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, 0, sensor_max_y, 0, 0); 
    input_mt_init_slots(input_dev, num_of_fingers);   //和A相比多注册slot 
    input_register_device(input_dev);

如果注册了ABS_MT_PRESSURE，上报时就要上报ABS_MT_PRESSURE。

上报： 
    for (finger = 0; finger < num_of_fingers; finger++) { 
        ...//读取计算x、y坐标和id，触摸的状态 
        input_mt_slot(input_dev, id); 
        if (finger_down) { 
            input_mt_report_slot_state(input_dev, MT_TOOL_FINGER, 1); 
            input_report_abs(input_dev, ABS_MT_POSITION_X, x); 
            input_report_abs(input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, y); 
        } else {  //finger_up 
            input_mt_report_slot_state(ip_dev, MT_TOOL_FINGER, 0); 
        } 
    }

input_mt_report_pointer_emulation(input_dev, false); 
    input_sync(input_dev);

上报log: 
按下一个点抬起 
[      78.541863] EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   00000007 按下分配ID 
[      78.541928] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X 0000021b 
[      78.541944] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y 00000442 
[      78.541981] EV_SYN       SYN_REPORT 00000000 
[      78.605574] EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   ffffffff 抬起释放ID  ID=-1释放 
[      78.605595] EV_SYN       SYN_REPORT           00000000

再次按下一个点抬起 
[      98.324526] EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   00000008 按下分配ID  上一次的ID +1 
[      98.324590] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X 000000c8 
[      98.324605] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y 0000037a 
[      98.324641] EV_SYN       SYN_REPORT 00000000 
[      98.388583] EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   ffffffff 抬起释放ID  ID=-1释放 
[      98.388603] EV_SYN       SYN_REPORT           00000000

两个点同时按下抬起 
[     208.775409] EV_ABS       ABS_MT_SLOT          00000000 多点时标示 属于哪个slot   标示slot 0 
[     208.775462] EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   0000000e 分配ID 
[     208.775484] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X 00000215 
[     208.775498] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y 0000037c 
[     208.775533] EV_SYN       SYN_REPORT 00000000 
[     208.859516] EV_ABS       ABS_MT_SLOT          00000001 标示slot 1 
[     208.859534] EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   0000000f 分配ID 上一 次ID +1 
[     208.859538] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_X 000000e6 
[     208.859541] EV_ABS       ABS_MT_POSITION_Y 0000031f 
[     208.859550] EV_SYN       SYN_REPORT 00000000 
[     208.873597] EV_ABS       ABS_MT_SLOT 00000000 
[     208.873637] EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   ffffffff 释放slot0 的ID 
[     208.873659] EV_ABS       ABS_MT_SLOT 00000001 
[     208.873667] EV_ABS       ABS_MT_TRACKING_ID   ffffffff 释放slot1 的ID 
[     208.873688] EV_SYN       SYN_REPORT           00000000

代码分析: 
input_mt_slot（）根据ID注册一个slot

static inline void input_mt_slot(struct input_dev *dev, int slot) 
{ 
    input_event(dev, EV_ABS, ABS_MT_SLOT, slot); 
}

input_mt_report_slot_state（）分配ABS_MT_TRACKING_ID 
void input_mt_report_slot_state(struct input_dev *dev, 
        unsigned int tool_type, bool active) 
{ 
    struct input_mt_slot *mt; 
    int id;

if (!dev->mt || !active) {                //如果active 为0就上报 ABS_MT_TRACKING_ID = -1表示手指抬起 
        input_event(dev, EV_ABS, ABS_MT_TRACKING_ID, -1); 
        return; 
    }

mt = &dev->mt[dev->slot]; 
    id = input_mt_get_value(mt, ABS_MT_TRACKING_ID); 
    if (id < 0 || input_mt_get_value(mt, ABS_MT_TOOL_TYPE) != tool_type)//如果是从新触摸的点即上一次ABS_MT_TRACKING_ID=-1 
        id = input_mt_new_trkid(dev); //就从新分配ABS_MT_TRACKING_ID， 新ID上在上一次的基础上+1 
//如果手指没抬起，即ABS_MT_TRACKING_ID大于0，ABS_MT_TRACKING_ID本次并没 有改变即还在一个轨迹上 
    input_event(dev, EV_ABS, ABS_MT_TRACKING_ID, id); 
    input_event(dev, EV_ABS, ABS_MT_TOOL_TYPE, tool_type); 
}

input_mt_report_pointer_emulation(input_dev, false); 文档中写函数是用来 检测驱动是否能报告比slot还多的触控点。