Linux 内核驱动--多点触摸接口

译自：linux-2.6.31.14\Documentation\input\multi-touch-protocol.txt

简介

　　为了使用功能强大的多点触控设备，就需要一种方案去上报用户层所需的详细的手指触摸数据。这个文档所描述的多点触控协议可以让内核驱动程序向用户层上报任意多指的数据信息。

　　使用说明

　　单点触摸信息是以ABS承载并按一定顺序发送，如BTN_TOUCH、ABS_X、ABS_Y、SYNC。而多点触摸信息则是以ABS_MT承载并按一定顺序发送，如ABS_MT_POSITION_X、ABS_MT_POSITION_Y，然后通过调用input_mt_sync()产生一个 SYN_MT_REPORT event来标记一个点的结束，告诉接收方接收当前手指的信息并准备接收其它手指的触控信息。最后调用 input_sync()函数上报触摸信息开始动作并告诉接收方开始接收下一系列多点触摸信息。

   协议定义了一系列ABS_MT事件，这些事件被分为几大类，充许只应用其中的一部份，多点触摸最小的事件集中应包括ABS_MT_TOUCH_MAJOR、ABS_MT_POSITION_X和 ABS_MT_POSITION_Y，以此来实现多点触摸。如果设备支持ABS_MT_WIDTH_MAJOR这个事件，那么此事件可以提供手指触摸接触面积大小。触摸方向等信息可以由ABS_MT_TOUCH_MINOR, ABS_MT_WIDTH_MINOR and ABS_MT_ORIENTATION提供。ABS_MT_TOOL_TYPE提供触摸设备的类别，如手或是笔或是其它。最后有些设备可能会支持ABS_MT_TRACKING_ID，用来支持硬件跟踪多点信息，即该点属于哪一条线等。

下面是两点触摸支持的最小事件集序列：

ABS_MT_TOUCH_MAJOR 
ABS_MT_POSITION_X
ABS_MT_POSITION_Y
SYN_MT_REPORT      //上报第一个点
ABS_MT_TOUCH_MAJOR
ABS_MT_POSITION_X
ABS_MT_POSITION_Y
SYN_MT_REPORT      //上报第二个点
SYN_REPORT         //开始动作

Event 原语

“接触”一词用来描述一个物体直接碰到另一个物体的表面。

ABS_MT_TOUCH_MAJOR描述了主接触面的长轴，它和X，Y同一个单位，如果一个面的分辨率为X*Y，则ABS_MT_TOUCH_MAJOR的最大值为sqrt(X^2+Y^2)

ABS_MT_TOUCH_MINOR描述了接触面的短轴，如果接触面是圆形，它可以不用。

ABS_MT_WIDTH_MAJOR描述了接触工具的长轴

ABS_MT_WIDTH_MINOR描述了接触工具的短轴

ABS_MT_TOUCH_MAJOR := max(X, Y) 
ABS_MT_TOUCH_MINOR := min(X, Y)
ABS_MT_ORIENTATION := bool(X > Y)

以上四个参数可以用来生成额外的触摸信息，如ABS_MT_TOUCH_MAJOR/ABS_MT_WIDTH_MAJOR的比率可以用来描述压力。

ABS_MT_ORIENTATION

ABS_MT_POSITION_X接触面的中心点X坐标

ABS_MT_POSITION_Y接触面的中心点Y坐标

ABS_MT_TOOL_TYPE描述接触工具类型，很多内核驱动无法区分此参数如手指及笔，如果是这样，该参数可以不用，协议目前支持MT_TOOL_FINGER和MT_TOOL_PEN两种类型。

ABS_MT_BLOB_ID形状集ID，集合几个点以描述一个形状，很多驱动没有形状属性，此参数可以不用。

ABS_MT_TRACKING_ID描述了从接触开始到释放的整个过程的集合，如果设备不支持，此参数可是不用。

　　触摸轨迹

　　仅有少数设备可以明触的标识真实的 trackingID，多数情况下 trackingID只能来标识一次触摸动作的过程。

　　手势

　　多点触摸指定的应用是创建手势动作， TOUCH和 WIDTH参数经常用来区别手指的压力和手指间的距离，另外 MINOR类的参数可以用来区别设备的接触面的大小（点接触还是面接触),ORIENTATION可以产生旋转事件。

参考代码：

(1)注册多点触摸设备

ts->input_dev = input_allocate_device();
        if (ts->input_dev == NULL) {
                ret = -ENOMEM;
                printk(KERN_ERR "Failed to allocate input device\n");
                goto err_input_dev_alloc_failed;
        }
        ts->input_dev->name = "MT-touchscreen";
        set_bit(EV_SYN, ts->input_dev->evbit);
        set_bit(EV_KEY, ts->input_dev->evbit);
        set_bit(EV_ABS, ts->input_dev->evbit);
        set_bit(BTN_TOUCH, ts->input_dev->keybit);
        
        max_x=0x77b;
        max_y=0xb38;
        input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_X, 0, max_x, 0, 0);
        input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_Y, 0, max_y, 0, 0);
        input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_PRESSURE, 0, 255, 0, 0);
        input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_TOOL_WIDTH, 0, 15, 0, 0);
        input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_X, 0, max_x, 0, 0);
        input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, 0, max_y, 0, 0);
        input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 0, 255, 0, 0);
        input_set_abs_params(ts->input_dev, ABS_MT_WIDTH_MAJOR, 0, 15, 0, 0);
        ret = input_register_device(ts->input_dev);
        if (ret) {
                printk(KERN_ERR "Unable to register %s input device\n", ts->input_dev->name);
                goto err_input_register_device_failed;
        }

(2) 报点

for(i=0;i    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 1);
    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_X, ts->x[i]);
    input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, ts->y[i]);
    input_mt_sync(ts->input_dev);
    ts->upsend=0;
}
if(finger){
    input_sync(ts->input_dev);

}else{
    if(!ts->upsend){
        input_report_abs(ts->input_dev, ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 0);
        input_mt_sync(ts->input_dev);
        input_sync(ts->input_dev);
        ts->upsend=1;
    }
}

在Linxu内核中，手指信息被内核抽象为一个个ABS数据包，由驱动顺序的发送给应用。

多点触摸的ABS数据包通常由ABS_MT标志。驱动调用input_mt_sync发送SYN_MT_REPORT来表示一个ABS数据包结束。应用收到SYN_MT_REPORT事件后，会处理当前数据包并准备接收下一个数据包。如果本次多点触摸所有手指的数据包都发送完毕，需要调用input_sync发送SYN_REPORT，以通知上层本次多点触摸结束了。input_sync之后就进入了下一次多点触摸周期。

通常的多点触摸周期可以描述为：

ABS_MT_*|SYN_MT_REPORT|ABS_MT_*|SYN_MT_REPORT|SYN_REPORT

有些ABS_MT事件是必须实现的，如ABS_MT_POSITION_X和ABS_MT_POSITION_Y。而某些事件，如ABS_MT_TOUCH_MAJOR和ABS_MT_WIDTH_MAJOR是否需要实现则取决于具体的硬件。

ABS_MT_TOUCH_MAJOR表示了手指接触TP的直径的近似。ABS_MT_WIDTH_MAJOR是手指的直径的近似。当手指和触摸屏接触的越紧密，则压力越大，手指和屏幕接触的面积（直径）也会越大。而手指的直径通常是一个常量。这样ABS_MT_TOUCH_MAJOR / ABS_MT_WIDTH_MAJOR就可以用来表示压力了。而且这个值在[0,1)间。对于某些提供了压力值的TP，可以使用ABS_MT_PRESSURE来替代ABS_MT_TOUCH_MAJOR。