linux串口触摸屏设计总结_北尔触摸屏使用总结

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Linux serial touch 设计总结

概述：

最近在做嵌入式linux下串口触摸屏设计，遇到一些问题，经过查找资料和请教同事，总算把问题解决了，事后有把linux相关的内核代码仔细看了一遍，为了有点成果，特别写了个总结。如有任何问题请联系yxj_5421@163.com，转载请标明出处。

系统资源：

Linux：2.6.36

UI：QT+TSLIB 硬件资源不关心

设计方法：

有两种实现途径。

1、是将要使用的串口单独拿出来，作为一个platform总线设备实现，在嵌入式平台mach文件里面，加上串口中断号和寄存器首地址，然后将这个串口注册成一个platform总线设备。在驱动probe函数里面需要得到这个串口中断号以及寄存器映射地址，通过寄存器映射地址设置串口波特率，数据位，停止位等，通过中断号注册中断等，然后调用input_register_device注册一个input设备。在中断里面得到外面触摸屏的数据，然后根据input touch协议上报触摸数据。这种方法实现简单明了，不需要和linux的tty，serio等打交道。但是要求知道串口硬件spec，比如寄存器等，而且这个串口就只能给触摸屏使用了，不能作为tty使用。因为是嵌入式开发，因此很容易知道硬件spec，而且嵌入式平台一旦确定，那么这个串口肯定就是给触摸屏使用了。因此在嵌入式平台上，推荐使用这个方法。

是将串口作为一个serio总线设备，利用linux内核提供serio总线驱动，通过设置对应的串口，调用serport提供的函数将串口当做serio总线设备，在驱动里面需要按照serio总线设备驱动的框架来实现，这方面的例子linux里面有很多，比如touchright.c，在模块init函数里面调用serio_register_driver注册serio总线设备驱动，如果serio总线上对应的serio设备存在，就调用connect函数，在这个函数里面调用input_register_device注册一个input设备。具体驱动不再分析了，很简单，相信各位都能看的懂。

至此，两种方法都实现了串口触摸屏的驱动，讲到这里是不是就完了，非也，本文的重点还在后面，请看下面分析：

第一种方法只要驱动模块被加载，就会在/dev/input下面创建一个eventx节点，tslib就能访问这个节点，获得触摸坐标，然后送给qt。第二种方法驱动模块加载后，并没有创建eventx节点，也就是说connect函数没有被调用，按照linux驱动模型来看，就是serio总线上还没有对应的serio设备，因此驱动加载时没有对应的设备，就不会调用connect函数，这时的串口还是作为一个linux tty设备存在。

我遇到的问题就是serio驱动加载了，但是没有创建eventx节点，查找资料也只有一个说是要把tty设置成N_MOUSE，然后读，说的不清楚，也不知道怎么实现，经过自己摸索，终于把问题解决了。

2、Linux 启动后串口形式： Linux一启动是将串口作为tty来设置的。看下的调用：

start_kernel

init/main.c大家对这个函数不陌生吧，linux启动过程中重要的一个函数

console_init();

drivers/tty/tty_io.c

tty_register_ldisc(N_TTY, &tty_ldisc_N_TTY);drivers/tty/tty_idisc.c 给串口注册一个tty链路层处理函数ops。

现在我们需要写一个上层的应用程序，对这个tty进行设置，需要设置波特率，数据位，停止位等，最重要的是要将这个tty设备设置成一个serio总线设备，然后把它注册在serio总线上，请看下面的代码：

fd = open(device, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);

if(fd

setline(fd, type->flags, type->speed);ldisc = N_MOUSE;if(ioctl(fd, TIOCSETD, &ldisc)){

} fprintf(stderr, “inputattach: can't set line disciplinen”);return EXIT_FAILURE;

} fprintf(stderr, “inputattach: '%s'-%sn”, device, strerror(errno));return 1;

里面的device就是对应要使用的那个串口，linux里面一般是/dev/ttyS0，首先是打开串口 open(device, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK)接着设置波特率等 setline(fd, CS8, B9600);static void setline(int fd, int flags, int speed){

} struct termios t;tcgetattr(fd, &t);t.c_cflag = flags | CREAD | HUPCL | CLOCAL;t.c_iflag = IGNBRK | IGNPAR;t.c_oflag = 0;t.c_lflag = 0;t.c_cc[VMIN ] = 1;t.c_cc[VTIME] = 0;cfsetispeed(&t, speed);cfsetospeed(&t, speed);tcsetattr(fd, TCSANOW, &t);devt = type->type |(id

read(fd, NULL, 0);

接下来就是重点了

ldisc = N_MOUSE;if(ioctl(fd, TIOCSETD, &ldisc))

跟踪代码到内核层ioctl：

long tty_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)

drivers/tty/tty_io.c case TIOCSETD: return tiocsetd(tty, p);

drivers/tty/tty_io.c

tty_set_ldisc(tty, ldisc);drivers/tty/tty_idisc.c，ldisc等于N_MOUSE new_ldisc = tty_ldisc_get(ldisc);

ldops = get_ldops(disc);

这段代码需要得到N_MOUSE的链路层，先在tty_ldiscs里面查找是否有N_MOUSE链路层的处理函数ops，如果没有，就需要加载serport模块，看看这个模块init函数 retval = tty_register_ldisc(N_MOUSE, &serport_ldisc);注册一个N_MOUSE链路层的处理函数ops 创建一个新的N_MOUSE链路层new_ldisc，接着调用 tty_ldisc_aign(tty, new_ldisc);

把新的链路层放在tty里面 retval = tty_ldisc_open(tty, new_ldisc);打开这个新的链路层

至此，已经给串口增加了一个N_MOUSE的链路层，并且把链路层的处理函数也注册进去了。这个串口当前的链路层就是N_MOUSE。目前为止串口还只是个tty设备，并没有注册到serio总线上。继续看我们的应用程序：

devt = type->type |(id

fprintf(stderr, “inputattach: can't set device typen”);

return EXIT_FAILURE;} ret = ld->ops->open(tty)

ld->ops就是serport注册的serport_ldisc static int serport_ldisc_open(struct tty_struct *tty)drivers/input/serio/serport.c 这个函数里面会创建一个serport结构体，并初始化

调用

long tty_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)

drivers/tty/tty_io.c retval = ld->ops->ioctl(tty, file, cmd, arg);static int serport_ldisc_ioctl(struct tty_struct * tty, struct file * file, unsigned int cmd, unsigned long arg)设置

serport->id.proto = type & 0x000000ff;serport->id.id

=(type & 0x0000ff00)>> 8;serport->id.extra =(type & 0x00ff0000)>> 16;这里三个值一定要和serio总线驱动里面对应的值一致，serio总线就是靠它们来给设备和驱动建立联系的。

调用

read(fd, NULL, 0);跟踪代码到内核层tty_read：

static ize_t tty_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count，loff_t *ppos)(ld->ops->read)(tty, file, buf, count)

这个ld就是tty当前的链路层结构，上面我们已经设置N_MOUSE为tty的当前链路层，因此ld->ops就是serport注册的serport_ldisc static ize_t serport_ldisc_read(struct tty_struct * tty, struct file * file, unsigned char __user * buf, size_t nr)

serio_register_port(serport->serio);

serio_init_port(serio);

serio_queue_event(serio, owner, SERIO_REGISTER_PORT);注册一个serio总线设备，关于serio总线，网络有很多资料介绍，这里就不说了。至此，我们的串口设备已经当做serio总线设备注册在serio总线上了，如果相应的驱动也在serio总线上，就会进行设备和驱动的匹配，然后调用驱动里面的connect函数，在这个函数里面就会创建input节点。我们的驱动和设备已经运行起来了，现在看看数据是如何传递的

先看具体串口中断函数： 我们以altera_uart.c为例： altera_uart_interrupt

altera_uart_rx_chars(pp)

tty_flip_buffer_push(port->state->port.tty);

flush_to_ldisc(&tty->buf.work);

disc->ops->receive_buf(tty, char_buf, flag_buf, count);disc->ops就是serport注册的serport_ldisc static void serport_ldisc_receive(struct tty_struct *tty, const unsigned char *cp, char *fp, int count)

serio_interrupt(serport->serio, cp[i], ch_flags);

ret = serio->drv->interrupt(serio, data, dfl);drv->interrupt就是我们驱动函数提供一个函数，它每次接受一个字符，在这个函数里面，接受到足够信息后，就能得到触摸屏坐标信息，然后通过input_report上报上去。看看数据处理流程图：

总结：

要想让基于serio总线驱动的串口触摸屏能正常工作，在linux内核需要加载驱动模块，serport模块。还需要一个上层应用程序，这个程序需要进行以下工作

1、打开你要使用的串口，比如

open(device, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK)

device为/dev/ttyS02、设置串口波特率等，和你的串口触摸屏一致

3、给串口增加一个N_MOUSE链路层

4、设置你的串口触摸屏type，id，extra5、读串口read(fd, NULL, 0);