基于FT5x06嵌入式Linux电容触摸屏驱动

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作者：EasyWave                                                                                 时间：2013.02.06

类别：Linux 内核驱动源码分析                                                      声明：转载，请保留链接

注意：如有错误，欢迎指正。这些是我学习的日志文章......

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一:FT5X06电容触摸IC简介

     FT5x06系列ICs是单芯片电容式触摸屏控制器IC，带有一个内置的8位微控制器单元（MCU）。采用互电容的方法，在配合的相互的电容式触摸面板，它支持真正的多点触摸功能。FT5x06具有用户友好的输入的功能，这可以应用在许多便携式设备，例如蜂窝式电话，移动互联网设备，上网本和笔记本个人电脑。FT5x06系列IC包括FT5206/FT5306/FT5406。具体的功能如下图所示：

二：硬件接口设计

从FT5X06的datasheet中，我们可以看到，FT5X06既可以工作的SPI的接口方式，也可以工作在I2C的接口方式，不管工作在SPI，还是工作在I2C，从硬件的接口设计上来说，这下面的几个控制口，都是需要要接的。如下图所示：

1）：INT引脚，这个脚是一个中端信号，它用来通知HOST端FT5X06已经准备好，可以进行读操作了。

2）：WAKE引脚：这个功能主要的作用是将FT5X06从睡眠状态转换到工作状态。

3）：/RST引脚：FT5X06的芯片复位信号。

如何来设计硬件接口呢，这个我们可以从FT5X06的datasheet看出来，首先我们来看下FT5X06的上电时序，如下图所示：

FT5X06的上电时序

FT5X06的RESET时序

FT5X06的wakeup时序

各自的最小的时间限制如下所所示：

因此，从上面的图片和表格中，我们可以看出，在poweron中，必须确保在上电后，wakeup的电平为高电平，至于INT信号，只要确保无INT信号时，这个INT为高即可，这个可以从poweron的时序可以看出，它是一个低电平的动作，这个是驱动中来做的事情了。

接下来就是确定I2C的从地址，如下图所示：[以下引用自网络]

从地址高位必须为：3，低位必须根据i2ccon设定的值来确定。

根据FT5406数据手册上的指令，我们先了解下驱动如何实现电容屏的多点触摸，其实很简单，主要需要触摸屏IC FT5406 能够捕获多点数据，这点电容屏基本多能支持到捕获2点以上，而FT5406 可以捕获5个触摸点，编写驱动时，只要去获取这几个点的数据，然后上报就可以了。如下图所示：[以下引用自网络]

02H ：捕获的触摸点个数              03H- 1EH ：对应每个点的x,y坐标数值。

三：Linux驱动源码

I2C的驱动需要根据具体的ARM芯片，一般来说，IC原厂，一般会将在linux的bsp中都会有I2C的驱动，这个部分不需要我们去写的，我们只需要将FT5X06和BSP包中的I2C驱动匹配起来就好了。而整个FT5X06也是这样做的。在linu内核中关于i2c的一般会有这个函数：i2c_board_info（）i2c_board_info用于构建信息表来列出存在的I2C设备。这一信息用于增长新型I2C驱动的驱动模型树。对于主板，它使用i2c_register_board_info()来静态创建。对于子板，利用已知的适配器使用i2c_new_device()动态创建。

[cpp] view plain copy

print?

1. struct i2c_board_info {
2. char type[I2C_NAME_SIZE];
3. unsigned short flags;
4. unsigned short addr;
5. void *platform_data;
6. struct dev_archdata *archdata;
7. int irq;
8. };
9. static struct i2c_board_info i2c_devs0[] __initdata = {
10. #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_CDTLCD
11. {
12. I2C_BOARD_INFO("ft5x0x_ts", 0x3x),
13. .irq = IRQ_EINT1,
14. },
15. #endif
16. };

最后在内核初始化的部分调用int i2c_register_board_info(int busnum, struct i2c_board_info const *info, unsigned len);函数即可。如下详细的解释：
@busnum: 指定这些设备属于哪个总线
@info: I2C设备描述符向量
@len: 向量中描述符的数量；为了预留特定的总线号，可以是0。
i2c_register_board_info(0, i2c_devs0, ARRAY_SIZE(i2c_devs0));

下面贴出部分代码：[下面的代码是Android下的Linux驱动，如果要修改到通用的Linux内核中，需要修改代码的]

[cpp] view plain copy

print?

1. static int
2. ft5x0x_ts_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id)
3. {
4. struct ft5x0x_ts_data *ft5x0x_ts;
5. struct input_dev *input_dev;
6. int err = 0;
7. unsigned char uc_reg_value;
8. #if CFG_SUPPORT_TOUCH_KEY
9. int i;
10. #endif
11. printk("[FTS] ft5x0x_ts_probe, driver version is %s.\n", CFG_FTS_CTP_DRIVER_VERSION);
12. if (!i2c_check_functionality(client->adapter, I2C_FUNC_I2C)) {
13. err = -ENODEV;
14. goto exit_check_functionality_failed;
15. }
16. ft5x0x_ts = kzalloc(sizeof(struct ft5x0x_ts_data), GFP_KERNEL);
17. //ft5x0x_ts = kmalloc(sizeof(struct ft5x0x_ts_data), GFP_KERNEL);
18. if (!ft5x0x_ts) {
19. err = -ENOMEM;
20. goto exit_alloc_data_failed;
21. }
22. //memset(ft5x0x_ts, 0, sizeof(struct ft5x0x_ts_data));
23. this_client = client;
24. i2c_set_clientdata(client, ft5x0x_ts);
25. mutex_init(&ft5x0x_ts->device_mode_mutex);
26. INIT_WORK(&ft5x0x_ts->pen_event_work, ft5x0x_ts_pen_irq_work);
27. ft5x0x_ts->ts_workqueue = create_singlethread_workqueue(dev_name(&client->dev));
28. if (!ft5x0x_ts->ts_workqueue) {
29. err = -ESRCH;
30. goto exit_create_singlethread;
31. }
32. err = request_irq(IRQ_EINT(6), ft5x0x_ts_interrupt, IRQF_TRIGGER_FALLING, "ft5x0x_ts", ft5x0x_ts);
33. if (err < 0) {
34. dev_err(&client->dev, "ft5x0x_probe: request irq failed\n");
35. goto exit_irq_request_failed;
36. }
37. disable_irq(IRQ_EINT(6));
38. input_dev = input_allocate_device();
39. if (!input_dev) {
40. err = -ENOMEM;
41. dev_err(&client->dev, "failed to allocate input device\n");
42. goto exit_input_dev_alloc_failed;
43. }
44. ft5x0x_ts->input_dev = input_dev;
45. set_bit(ABS_MT_TOUCH_MAJOR, input_dev->absbit);
46. set_bit(ABS_MT_POSITION_X, input_dev->absbit);
47. set_bit(ABS_MT_POSITION_Y, input_dev->absbit);
48. set_bit(ABS_MT_WIDTH_MAJOR, input_dev->absbit);
49. input_set_abs_params(input_dev,
50. ABS_MT_POSITION_X, 0, SCREEN_MAX_X, 0, 0);
51. input_set_abs_params(input_dev,
52. ABS_MT_POSITION_Y, 0, SCREEN_MAX_Y, 0, 0);
53. input_set_abs_params(input_dev,
54. ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 0, PRESS_MAX, 0, 0);
55. input_set_abs_params(input_dev,
56. ABS_MT_WIDTH_MAJOR, 0, 200, 0, 0);
57. input_set_abs_params(input_dev,
58. ABS_MT_TRACKING_ID, 0, 5, 0, 0);
59. set_bit(EV_KEY, input_dev->evbit);
60. set_bit(EV_ABS, input_dev->evbit);
61. #if CFG_SUPPORT_TOUCH_KEY
62. //setup key code area
63. set_bit(EV_SYN, input_dev->evbit);
64. set_bit(BTN_TOUCH, input_dev->keybit);
65. input_dev->keycode = tsp_keycodes;
66. for(i = 0; i < CFG_NUMOFKEYS; i++)
67. {
68. input_set_capability(input_dev, EV_KEY, ((int*)input_dev->keycode)[i]);
69. tsp_keystatus[i] = KEY_RELEASE;
70. }
71. #endif
72. input_dev->name      = FT5X0X_NAME;      //dev_name(&client->dev)
73. err = input_register_device(input_dev);
74. if (err) {
75. dev_err(&client->dev,
76. "ft5x0x_ts_probe: failed to register input device: %s\n",
77. dev_name(&client->dev));
78. goto exit_input_register_device_failed;
79. }
80. #ifdef CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND
81. printk("==register_early_suspend =\n");
82. ft5x0x_ts->early_suspend.level = EARLY_SUSPEND_LEVEL_BLANK_SCREEN + 1;
83. ft5x0x_ts->early_suspend.suspend = ft5x0x_ts_suspend;
84. ft5x0x_ts->early_suspend.resume  = ft5x0x_ts_resume;
85. register_early_suspend(&ft5x0x_ts->early_suspend);
86. #endif
87. msleep(150);  //make sure CTP already finish startup process
88. //get some register information
89. uc_reg_value = ft5x0x_read_fw_ver();
90. printk("[FTS] Firmware version = 0x%x\n", uc_reg_value);
91. ft5x0x_read_reg(FT5X0X_REG_PERIODACTIVE, &uc_reg_value);
92. printk("[FTS] report rate is %dHz.\n", uc_reg_value * 10);
93. ft5x0x_read_reg(FT5X0X_REG_THGROUP, &uc_reg_value);
94. printk("[FTS] touch threshold is %d.\n", uc_reg_value * 4);
95. #if CFG_SUPPORT_AUTO_UPG
96. fts_ctpm_auto_upg();
97. #endif
98. #if CFG_SUPPORT_UPDATE_PROJECT_SETTING
99. fts_ctpm_update_project_setting();
100. #endif
101. enable_irq(IRQ_EINT(6));
102. //create sysfs
103. err = sysfs_create_group(&client->dev.kobj, &ft5x0x_attribute_group);
104. if (0 != err)
105. {
106. dev_err(&client->dev, "%s() - ERROR: sysfs_create_group() failed: %d\n", __FUNCTION__, err);
107. sysfs_remove_group(&client->dev.kobj, &ft5x0x_attribute_group);
108. }
109. else
110. {
111. printk("ft5x0x:%s() - sysfs_create_group() succeeded.\n", __FUNCTION__);
112. }
113. printk("[FTS] ==probe over =\n");
114. return 0;
115. exit_input_register_device_failed:
116. input_free_device(input_dev);
117. exit_input_dev_alloc_failed:
118. //  free_irq(client->irq, ft5x0x_ts);
119. free_irq(IRQ_EINT(6), ft5x0x_ts);
120. exit_irq_request_failed:
121. //exit_platform_data_null:
122. cancel_work_sync(&ft5x0x_ts->pen_event_work);
123. destroy_workqueue(ft5x0x_ts->ts_workqueue);
124. exit_create_singlethread:
125. printk("==singlethread error =\n");
126. i2c_set_clientdata(client, NULL);
127. kfree(ft5x0x_ts);
128. exit_alloc_data_failed:
129. exit_check_functionality_failed:
130. return err;
131. }
132. static int __devexit ft5x0x_ts_remove(struct i2c_client *client)
133. {
134. struct ft5x0x_ts_data *ft5x0x_ts;
135. printk("==ft5x0x_ts_remove=\n");
136. ft5x0x_ts = i2c_get_clientdata(client);
137. unregister_early_suspend(&ft5x0x_ts->early_suspend);
138. //  free_irq(client->irq, ft5x0x_ts);
139. mutex_destroy(&ft5x0x_ts->device_mode_mutex);
140. free_irq(IRQ_EINT(6), ft5x0x_ts);
141. input_unregister_device(ft5x0x_ts->input_dev);
142. kfree(ft5x0x_ts);
143. cancel_work_sync(&ft5x0x_ts->pen_event_work);
144. destroy_workqueue(ft5x0x_ts->ts_workqueue);
145. i2c_set_clientdata(client, NULL);
146. del_timer(&test_timer);
147. return 0;
148. }
149. static const struct i2c_device_id ft5x0x_ts_id[] = {
150. { FT5X0X_NAME, 0x3x },{ }
151. };
152. MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, ft5x0x_ts_id);
153. static struct i2c_driver ft5x0x_ts_driver = {
154. .probe      = ft5x0x_ts_probe,
155. .remove     = __devexit_p(ft5x0x_ts_remove),
156. .id_table   = ft5x0x_ts_id,
157. .driver = {
158. .name   = FT5X0X_NAME,
159. .owner  = THIS_MODULE,
160. },
161. };
162. static int __init ft5x0x_ts_init(void)
163. {
164. int ret;
165. printk("==ft5x0x_ts_init==\n");
166. ret = i2c_add_driver(&ft5x0x_ts_driver);
167. printk("ret=%d\n",ret);
168. return ret;
169. }
170. static void __exit ft5x0x_ts_exit(void)
171. {
172. printk("==ft5x0x_ts_exit==\n");
173. i2c_del_driver(&ft5x0x_ts_driver);
174. }
175. module_init(ft5x0x_ts_init);
176. module_exit(ft5x0x_ts_exit);
177. MODULE_AUTHOR("<wenfs@Focaltech-systems.com>");
178. MODULE_DESCRIPTION("FocalTech ft5x0x TouchScreen driver");
179. MODULE_LICENSE("GPL");

移植到通用的Linux的内核中，就不写出来了，自己去研究吧。