tslib 库-I.MX6U嵌入式Linux C应用编程学习笔记基于正点原子阿尔法开发板

tslib 库

在这里插入图片描述

tslib 简介

tslib 库，这是 Linux 系统下，专门为触摸屏开发的应用层函数库，开源

功能与作用：作为触摸屏驱动和应用层之间的适配层，封装了读取和解析触摸屏数据的复杂过程，提供API接口

数据处理：从触摸屏获取原始坐标数据，进行去噪、去抖和坐标变换等操作，转换为屏幕坐标

配置文件：包含配置文件 ts.conf，用户可以修改以调整参数

与Qt的集成：tslib 可作为 Qt 的触摸屏输入插件，提供触摸输入支持，但并非唯一选择

移植应用：介绍如何将 tslib 库移植到开发板平台

tslib 移植

下载 tslib 源码

git 仓库下载源码 https://github.com/libts/tslib/releases

编译 tslib 源码

前期准备工作
- 将 tslib 源码拷贝到 Ubuntu 系统
- 解压 tslib 压缩包
  - 将其解压到当前目录下：
  - tar -xzf tslib-1.16.tar.gz
- 在家目录下创建一个 tools 目录，然后在 tools 目录下创建 tslib 目录，等会编译 tslib 库的时候将安装目录指定到这里
- 进入到 tslib-1.16 目录，准备进行编译 tslib 源码
- 对交叉编译工具的环境进行设置
  - source /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi
第一步是配置工程
- ./configure --host=arm-poky-linux-gnueabi --prefix=/home/dt/tools/tslib/
- 可以执行./configure --help 查看它的配置选项以及含义
- –host 设置为交叉编译器名称的前缀
- –prefix 选项则用于指定库文件的安装路径
第二步是编译工程
- 直接执行 make
第三步是安装，将编译得到的库文件、可执行文件等安装到一个指定的目录下
- make install

tslib 安装目录下的文件夹介绍

bin 目录
- tslib 提供的小工具，可以用于测试触摸屏
etc 目录
- 有一个配置文件 ts.conf
  - ts.conf 文件的内容
  - module_raw input：取消注释以启用 input 输入事件支持
  - module pthres pmin=1：启用按压力测试，pmin 调节按压力灵敏度，默认值为1
  - module dejitter delta=100：启用触摸屏去噪算法插件，delta 默认参数为100
  - module linear：启用触摸屏坐标变换功能，如坐标互换和旋转
include 目录
- 目录结构：include 目录下仅包含一个头文件 tslib.h
- 头文件内容：tslib.h 包含结构体数据结构和 API 接口的声明
- API 使用：使用 tslib 提供的 API 时，需要包含 tslib.h 头文件
lib 目录
- 包含编译 tslib 源码得到的库文件，默认是动态库文件
- 静态库：通过配置 tslib 工程可以生成静态库文件
- ts 目录：存放一些插件库
share 目录

在开发板上测试 tslib

文件拷贝步骤
- 将安装目录 bin/目录下的所有可执行文件拷贝到开发板/usr/bin 目录下
- 将安装目录 etc/目录下的配置文件 ts.conf 拷贝到开发板/etc 目录下
- 将安装目录 lib/目录下的所有库文件拷贝到开发板/usr/lib 目录下
配置环境变量
- export TSLIB_CONSOLEDEVICE=none
  export TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb0
  export TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event1
  export TSLIB_CONFFILE=/etc/ts.conf
  export TSLIB_PLUGINDIR=/usr/lib/ts
- TSLIB_CONSOLEDEVICE：配置控制台设备文件名，设置为 none
- TSLIB_FBDEVICE：配置显示设备名称，指定显示设备的设备节点
- TSLIB_TSDEVICE：配置触摸屏对应的设备节点，根据实际情况设置
- TSLIB_CONFFILE：配置 ts.conf 文件路径
- TSLIB_PLUGINDIR：配置插件所在路径
- 将这些配置写入 /etc/profile 文件中，以确保每次启动系统时都能生效
多点触摸测试工具
- 单点触摸测试工具（ts_print、ts_test）
- 多点触摸测试工具（ts_print_mt、ts_test_mt）
- ts_print 和 ts_print_mt 可以在终端打印触摸点信息，而 ts_test 和
  ts_test_mt 则支持在 LCD 上画线
  - 执行ts_print 命令，在触摸屏上滑动、或按下、松开触摸屏将会在终端打印出相应的信息
  - ts_print_mt 也是如此，不过它支持多点触摸
- 查看测试工具源码
  - 如果你对这些测试工具的实现感兴趣，可以在 tslib 源码目录下的 tests 文件夹中找到相应的源码

tslib 库函数的使用介绍

打开和关闭触摸屏设备

打开触摸屏设备
- 打开触摸屏设备函数 - ts_open
  - #include “tslib.h”
    struct tsdev *ts_open(const char *dev_name, int nonblock);
  - dev_name：触摸屏的设备节点
  - nonblock：是否以非阻塞方式打开设备，0 表示阻塞，非 0 表示非阻塞
  - 返回值：
    成功：返回指向触摸屏设备句柄的指针 (struct tsdev *)
    失败：返回 NULL
- 打开和配置触摸屏设备函数 - ts_setup
  - #include “tslib.h”
    struct tsdev *ts_setup(const char *dev_name, int nonblock)
  - dev_name：触摸屏的设备节点，可设置为 NULL，此时从环境变量 TSLIB_TSDEVICE 获取设备节点
  - nonblock：是否以非阻塞方式打开设备，0 表示阻塞，非 0 表示非阻塞
  - ts_setup()相比 ts_open()，除了打开触摸屏设备外，还对触摸屏设备进行了配置
关闭触摸屏设备函数 - ts_close
- int ts_close(struct tsdev *);

配置触摸屏设备

功能：解析 ts.conf 文件中的配置信息，加载相应的插件
#include “tslib.h”
int ts_config(struct tsdev *ts)
ts：指向触摸屏句柄的指针
成功返回 0，失败返回-1

读取触摸屏数据

读取单点触摸数据 - ts_read
- #include “tslib.h”
  int ts_read(struct tsdev *ts, struct ts_sample *samp, int nr)
  - 功能：
    读取单点触摸数据并存放在 samp 指针所指向的内存中
  - ts：指向触摸屏设备句柄的指针
  - samp：指向一个 struct ts_sample 对象的指针,描述单个触摸点的信息
    - struct ts_sample {
      int x; //x坐标
      int y; //y坐标
      unsigned int pressure; //按压力大小
      struct timeval tv; //时间
      };
  - nr：采样数，设置为 1 即可
读取多点触摸数据 - ts_read_mt
- #include “tslib.h”
  int ts_read_mt(struct tsdev *ts, struct ts_sample_mt **samp, int max_slots, int nr)
  - 功能：
    读取多点触摸数据，将数据存放在 samp 指针所指向的 struct ts_sample_mt 数组中
  - ts：指向触摸屏设备句柄的指针
  - samp：指向 struct ts_sample_mt 数组的指针,描述多个触摸点的信息，每个触摸点使用一个 struct ts_sample_mt 对象
    - struct ts_sample_mt 结构体
  - max_slots：触摸屏支持的最大触摸点数
    - 应用程序可以通过 ioctl() 函数获取触摸屏支持的最大触摸点数和坐标的最大分辨率等信息
  - nr：表示对一个触摸点的采样数，设置为 1 即可

基于 tslib 库函数编写触摸屏应用程序

单点触摸应用程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <tslib.h>      //包含tslib.h头文件

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct tsdev *ts = NULL;
    struct ts_sample samp;// 定义一个结构体用于存储触摸屏样本数据
    int pressure = 0;//用于保存上一次的按压力,初始为0,表示松开

    /* 打开并配置触摸屏设备 */
    ts = ts_setup(NULL, 0);
    //从环境变量 TSLIB_TSDEVICE 获取设备节点
    //以阻塞方式打开设备

    if (NULL == ts) {// 检查是否成功打开设备
        fprintf(stderr, "ts_setup error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* 读数据 */
    for ( ; ; ) {

        if (0 > ts_read(ts, &samp, 1)) {// 从触摸屏设备读取一个样本数据
            fprintf(stderr, "ts_read error");
            ts_close(ts);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        if (samp.pressure) {//按压力>0
            if (pressure)   //若上一次的按压力>0
                printf("移动(%d, %d)\n", samp.x, samp.y);
            else
                printf("按下(%d, %d)\n", samp.x, samp.y);
        }
        else
            printf("松开\n");//打印坐标

        pressure = samp.pressure; // 更新上一次的按压力为当前样本的按压力
    }

    ts_close(ts);// 关闭触摸屏设备
    exit(EXIT_SUCCESS);// 退出程序，返回成功状态
}

程序
- 打开并配置设备：调用 ts_setup 函数打开并配置触摸屏设备
  - 从环境变量 TSLIB_TSDEVICE 获取设备节点，以阻塞方式打开设备
- 检查设备是否打开：检查 ts_setup 是否成功，如果失败则输出错误信息并退出
- 无限循环读取数据：进入无限循环，读取触摸屏数据
  - 读取数据：调用 ts_read 函数读取一个样本数据
    - 检查读取结果：检查 ts_read 是否成功，如果失败则输出错误信息并退出
  - 处理按压力：根据当前样本的按压力进行处理
    - 按压力大于0：如果当前样本的按压力大于0，进一步判断上一次的按压力
      - 上一次按压力大于0：如果上一次的按压力也大于0，打印“移动”
      - 如果上一次的按压力等于0，打印“按下”
    - 按压力小于等于0：如果当前样本的按压力等于0，打印“松开”
  - 更新按压力：更新上一次的按压力为当前样本的按压力
- 关闭设备：关闭触摸屏设备
- 退出程序，返回成功状态
编译
- ${CC} -I /home/alientek/linux/IMX6ULL/tool/tslib/include -L /home/alientek/linux/IMX6ULL/tool/tslib/lib -lts -o testApp testApp.c
- -I 选项用于指定头文件路径，指向 tslib 安装目录的 include 目录，缺少时会找不到 tslib.h
- -I 选项用于指定头文件路径，指向 tslib 安装目录的 include 目录，缺少时会找不到 tslib.h
- 编译时需要链接到动态库文件，使用 -l 选项指定链接库
- 动态库文件命名方式为 lib+名字+.so，例如 -l ts 对应 libts.so
验证
- 单点触摸应用程序测试

多点触摸应用程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/input.h>
#include <tslib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct tsdev *ts = NULL;
    struct ts_sample_mt *mt_ptr = NULL;
    struct input_absinfo slot;
    int max_slots;
    unsigned int pressure[12] = {0};   //用于保存每一个触摸点上一次的按压力,初始为0,表示松开
    int i;

    /* 打开并配置触摸屏设备 */
    ts = ts_setup(NULL, 0);
    if (NULL == ts) {
        fprintf(stderr, "ts_setup error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* 获取触摸屏支持的最大触摸点数 */
    if (0 > ioctl(ts_fd(ts), EVIOCGABS(ABS_MT_SLOT), &slot)) {
        perror("ioctl error");
        ts_close(ts);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    max_slots = slot.maximum + 1 - slot.minimum;
    printf("max_slots: %d\n", max_slots);

    /* 内存分配 */
    mt_ptr = calloc(max_slots, sizeof(struct ts_sample_mt));

    /* 读数据 */
    for ( ; ; ) {

        if (0 > ts_read_mt(ts, &mt_ptr, max_slots, 1)) {
            perror("ts_read_mt error");
            ts_close(ts);
            free(mt_ptr);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        for (i = 0; i < max_slots; i++) {

            if (mt_ptr[i].valid) {//有效表示有更新!
                if (mt_ptr[i].pressure) { //如果按压力>0
                    if (pressure[mt_ptr[i].slot])//如果上一次的按压力>0
                    //short valid; //此次样本是否有效标志 触摸点数据是否发生更新
                        printf("slot<%d>, 移动(%d, %d)\n", mt_ptr[i].slot, mt_ptr[i].x, mt_ptr[i].y);
                    else
                        printf("slot<%d>, 按下(%d, %d)\n", mt_ptr[i].slot, mt_ptr[i].x, mt_ptr[i].y);
                }
                else
                    printf("slot<%d>, 松开\n", mt_ptr[i].slot);

                pressure[mt_ptr[i].slot] = mt_ptr[i].pressure;
            }
        }
    }

    /* 关闭设备、释放内存、退出 */
    ts_close(ts);
    free(mt_ptr);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

程序
- 打开并配置触摸屏设备
  - 调用 ts_setup 函数初始化触摸屏设备
  - 如果初始化失败，输出错误信息并退出程序
- 获取触摸屏支持的最大触摸点数
  - 使用 ioctl 获取最大触摸点数
  - 如果获取失败，输出错误信息，关闭设备并退出程序
- 为触摸样本分配内存
- 读数据：
  进入无限循环
  - 调用 ts_read_mt 函数读取多点触摸数据
    - 如果读取失败，输出错误信息，关闭设备，释放内存并退出程序
  - 遍历所有触摸点数据，检查每个触摸点数据是否有效
    - 如果有效，检查压力值
      - 如果压力大于0
        
        如果上一次的压力大于0，输出“移动”信息
        
        否则，输出“按下”信息
      - 否则，输出“松开”信息
    - 更新压力值
- 关闭触摸屏设备，释放内存并退出程序
验证
- 多点触摸应用程序测试结果