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输入系统应用编程（一）见https://blog.youkuaiyun.com/sakabu/article/details/143606697?spm=1001.2014.3001.5501
电阻屏和电容屏
触摸屏分为电阻屏、电容屏。电阻屏结构简单，在以前很流行；电容屏支持多点触摸，现在的手机基本都是使用电容屏。
注意：LCD、触摸屏不是一回事，LCD 是输出设备，触摸屏是输入设备。制作触摸屏时特意把它的尺寸做得跟 LCD 一模一样，并且把触摸屏覆盖在 LCD 上。
1.电阻屏
① 复习一下欧姆定律
图中的电阻假设是均匀的，就是长度和阻值成正比关系。电阻长度为L，阻值为 R，在两端施加 3.3V 电压。在某点测得电阻为 V，求上图中长度 X。
根据欧姆定律：3.3/R = V/Rx
因为长度和阻值成正比关系，上述公式转换为：3.3/L = V/X，所以 X=LV/3.3
② 电阻屏原理
电阻屏就是基于欧姆定律制作的，它有上下两层薄膜，这两层薄膜就是两个电阻，如下图所示：
平时上下两层薄膜无触触，当点击触摸屏时，上下两层薄膜接触：这时就可以测量触点电压。过程如下：
① 测量 X 坐标：
在 xp、xm 两端施加 3.3V 电压，yp 和 ym 不施加电压(yp 就相当于探针)，测量 yp 电压值。该电压值就跟 X 坐标成正比关系，假设：
X = 3.3*Vyp/Xmax
② 测量 Y 坐标：
在 yp、ym 两端施加 3.3V 电压，xp 和 xm 不施加电压(xp 就相当于探针)，测量 xp 电压值。该电压值就跟 Y 坐标成正比关系，假设：
Y = 3.3*Vxp/Ymax
在实际使用时，电阻屏的 Xmax、Ymax 无从得知，所以使用之前要先较准：依次点击触摸屏的四个角和中心点，推算出 X、Y 坐标的公式：
X = func(Vyp)
Y = func(Vxp)
③ 电阻屏数据
Linux 驱动程序中，会上报触点的 X、Y 数据，注意：这不是 LCD 的坐标值，需要 APP 再次处理才能转换为 LCD 坐标值。
对应的 input_event 结构体中，“type、code、value”如下：
对应的 input_event 结构体中，“type、code、value”如下：
按下时：
松开时：
2.电容屏
① 原理
电容屏中有一个控制芯片，它会周期性产生驱动信号，接收电极接收到信号，并可测量电荷大小。当电容屏被按下时，相当于引入了新的电容，从而影响了接收电极接收到的电荷大小。主控芯片根据电荷大小即可计算出触点位置。
怎么通过电荷计算出触点位置？这由控制芯片实现，这类芯片一般是 I2C 接口。
我们只需要编写程序，通过 I2C 读取芯片寄存器即可得到这些数据。
② 电容屏数据
参考文档：Linux内核 Documentation\input\multi-touch-protocol.rst
电容屏可以支持多点触摸(Multi touch)，驱动程序上报的数据中怎么分辨触点？
这有两种方法：Type A、Type B，这也对应两种类型的触摸屏：
① Type A
该类型的触摸屏不能分辨是哪一个触点，它只是把所有触点的坐标一股脑地上报，由软件来分辨这些数据分别属于哪一个触点。
Type A 已经过时，Linux 内核中都没有 Type A 的源码了。
② Type B
该类型的触摸屏能分辨是哪一个触点，上报数据时会先上报触点 ID，再上报它的数据。
具体例子如下，这是最简单的示例，使用场景分析来看看它上报的数据。
当有 2 个触点时(type, code, value)：
当 ID 为 45 的触点正在移动时：
松开 ID 为 45 的触点时(在前面 slot 已经被设置为 0，这里这需要再重新设置slot，slot 就像一个全局变量一样：如果它没变化的话，就无需再次设置)：
最后，松开 ID 为 46 的触点：
③ 电容屏的实验数据
假设你的开发板上电容屏对应的设备节点是/dev/input/event0，执行以下命令：
hexdump /dev/input/event0
然后用一个手指点击触摸屏，得到类似下图的数据：
在上面的数据中，为了兼容老程序，它也上报了 ABS_X、ABS_Y 数据，电阻触摸屏就是使用这类型的数据。所以基于电阻屏的程序，也可以用在电容屏上。使用两个手指点击触摸屏时，得到类似如下的数据：
为了兼容老程序，它也上报了 ABS_X、ABS_Y 数据，但是只上报第 1 个触点的数据。
tslib
tslib 是一个触摸屏的开源库，可以使用它来访问触摸屏设备，可以给输入设备添加各种“ filter ”(过滤器，就是各种处理)，地址是：http://www.tslib.org/
编译 tslib 后，可以得到 libts 库，还可以得到各种工具：较准工具、测试工具。
1.tslib 框架分析
tslib 的主要代码如图：
核心在于“plugins”目录里的“插件”，或称为“module”。这个目录下的每个文件都是一个 module，每个 module 都提供 2 个函数：read、read_mt，前者用于读取单点触摸屏的数据，后者用于读取多点触摸屏的数据。
要分析 tslib 的框架，先看看示例程序怎么使用，我们参考 ts_test.c 和 ts_test_mt.c，前者用于一般触摸屏(比如电阻屏、单点电容屏)，后者用于多点触摸屏。
一个图就可以弄清楚 tslib 的框架：
调用 ts_open 后，可以打开某个设备节点，构造出一个 tsdev 结构体。然后调用 ts_config 读取配置文件的处理，假设 /etc/ts.conf 内容如下：
每行表示一个“module”或“moduel_raw”。
对于所有的“module”，都会插入 tsdev.list 链表头，也就是 tsdev.list 执行配置文件中最后一个“module”，配置文件中第一个“module”位于链表的尾部。
对于所有的“module_raw”，都会插入 tsdev.list_raw 链表头，一般只有一个“module_raw”。
注意：tsdev.list 中最后一个“module”会指向 ts_dev.list_raw 的头部。
无论是调用 ts_read 还是 ts_read_mt，都是通过 tsdev.list 中的模块来处理数据的。这些模块是递归调用的，比如linear模块的read函数如图：
linear 模块的 read_raw 函数如图：
因为是递归调用，所有最先使用 input 模块读取设备节点得到原始数据，再依次经过 pthres 模块、dejitter 模块、linear 模块处理后，才返回最终数据。
2.交叉编译、测试 tslib
① 交叉编译 tslib
// 对于 IMX6ULL，命令如下
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
交叉编译 tslib：
./configure --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf --prefix=/
make
make install DESTDIR=$PWD/tmp
cd tmp/
确定工具链中头文件、库文件目录：
echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v -
把头文件、库文件放到工具链目录下：
cp include/* /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin/../lib/gcc/arm-buildroot-linux-gnueabihf/7.5.0/include
cp -d lib/*so* /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin/../lib/gcc/arm-buildroot-linux-gnueabihf/7.5.0/../../../../arm-buildroot-linux-gnueabihf/lib
对于不同的板子，工具链的路径可能不同
② 测试 tslib
把库文件放到单板上：运行程序要用。先在开发板上使用 NFS 挂载 Ubuntu 的目录，再把前面编译出来的 tslib-1.21/tmp/部分文件复制到板子上，示例命令如下：
对于 IMX6ULL，首先需要关闭默认的 qt gui 程序，才可以执行 ts_test_mt 测试命令，关闭 qt 命令如下所示：
在单板上执行测试程序：
运行结果如下：
3.自己写一个测试程序
① 接口函数深入分析
前面演示过，用两个手指点击屏幕时，可以得到类似下图的数据：
驱动程序使用 slot、tracking_id 来标识一个触点；当 tracking_id 等于 -1 时，标识这个触点被松开了。
触摸屏可能支持多个触点，比如 5 个：tslib 为了简化处理，即使只有 2 个触点，ts_read_mt 函数也会返回 5 个触点数据，可以根据标志位判断数据是否有效。
ts_read_mt 函数原型如图：
假设nr设置为1，max_slots设置为5，那么读到的数据保存在：samp[0][0]、 samp[0][1]、samp[0][2]、samp[0][3]、samp[0][4]中。
假设nr设置为2，max_slots设置为5，那么读到的数据保存在：samp[0][0]、 samp[0][1] 、 samp[0][2] 、 samp[0][3] 、 samp[0][4] 和 samp[1][0] 、 samp[1][1]、samp[1][2]、samp[1][3]、samp[1][4]中。
ts_sample_mt 结构体如图：
② 编写代码
实现一个程序，不断打印 2 个触点的距离。
思路：假设是 5 点触摸屏，调用一次 ts_read_mt 可以得到 5 个新数据；使用新旧数据进行判断，如果有 2 个触点，就打印出距离。
代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>
#include <linux/input.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <tslib.h>
// 计算两个触摸点之间的平方距离
int distance(struct ts_sample_mt *point1, struct ts_sample_mt *point2)
{
int x = point1->x - point2->x; // 计算x轴的差值
int y = point1->y - point2->y; // 计算y轴的差值
return x*x + y*y; // 返回差值的平方和（欧几里得距离的平方）
}
int main(int argc, char **argv)
{
struct tsdev *ts; // 定义触摸屏设备结构
int i; // 循环变量
int ret; // 返回值
struct ts_sample_mt **samp_mt; // 当前触摸点样本
struct ts_sample_mt **pre_samp_mt; // 上一个触摸点样本
int max_slots; // 触摸点的最大数量
int point_pressed[20]; // 存储当前按下的触摸点的索引
struct input_absinfo slot; // 存储触摸屏槽信息
int touch_cnt = 0; // 当前按下的触摸点数量
// 初始化触摸屏设备
ts = ts_setup(NULL, 0);
if (!ts)
{
printf("ts_setup err\n");
return -1; // 初始化失败，退出程序
}
// 获取触摸屏的槽信息（如触摸点的最大数量）
if (ioctl(ts_fd(ts), EVIOCGABS(ABS_MT_SLOT), &slot) < 0) {
perror("ioctl EVIOGABS");
ts_close(ts); // 关闭触摸屏设备
return errno; // 返回错误代码
}
// 计算最大触摸点数
max_slots = slot.maximum + 1 - slot.minimum;
// 为当前触摸点样本分配内存
samp_mt = malloc(sizeof(struct ts_sample_mt *));
if (!samp_mt) {
ts_close(ts);
return -ENOMEM; // 内存分配失败，返回错误码
}
samp_mt[0] = calloc(max_slots, sizeof(struct ts_sample_mt));
if (!samp_mt[0]) {
free(samp_mt);
ts_close(ts);
return -ENOMEM; // 内存分配失败，返回错误码
}
// 为上一个触摸点样本分配内存
pre_samp_mt = malloc(sizeof(struct ts_sample_mt *));
if (!pre_samp_mt) {
ts_close(ts);
return -ENOMEM; // 内存分配失败，返回错误码
}
pre_samp_mt[0] = calloc(max_slots, sizeof(struct ts_sample_mt));
if (!pre_samp_mt[0]) {
free(pre_samp_mt);
ts_close(ts);
return -ENOMEM; // 内存分配失败，返回错误码
}
// 初始化上一个触摸点样本的valid字段为0（无效）
for (i = 0; i < max_slots; i++)
pre_samp_mt[0][i].valid = 0;
// 主循环，持续读取触摸屏事件
while (1)
{
// 读取触摸点数据
ret = ts_read_mt(ts, samp_mt, max_slots, 1);
if (ret < 0) {
printf("ts_read_mt err\n");
ts_close(ts); // 读取失败，关闭设备
return -1;
}
// 更新上一个触摸点样本
for (i = 0; i < max_slots; i++)
{
if (samp_mt[0][i].valid) // 如果当前触摸点有效
{
memcpy(&pre_samp_mt[0][i], &samp_mt[0][i], sizeof(struct ts_sample_mt)); // 复制当前触摸点的数据到上一个触摸点
}
}
// 清空当前按下的触摸点数量
touch_cnt = 0;
// 遍历每个触摸点，找到有效的并且具有tracking_id的触摸点
for (i = 0; i < max_slots; i++)
{
if (pre_samp_mt[0][i].valid && pre_samp_mt[0][i].tracking_id != -1)
point_pressed[touch_cnt++] = i; // 将按下的触摸点的索引保存到point_pressed数组中
}
// 如果有两个触摸点同时按下
if (touch_cnt == 2)
{
// 计算并输出两个触摸点之间的距离（平方）
printf("distance: %08d\n", distance(&pre_samp_mt[0][point_pressed[0]], &pre_samp_mt[0][point_pressed[1]]));
}
}
return 0; // 正常退出
}
③ 上机测试
交叉编译.c文件：记得链接 ts 库，否则会报错。
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc mt_cal_distance.c -o test -lts开发板挂载Ubuntu共享文件目录后运行程序，可以看到一下效果：
不断打印两个触电之间的距离。
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