LV17-01-输入类设备-05-触摸屏tslib开源库-01-简介与移植

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本文主要是输入类设备控制——触摸屏tslib开源库的简介与移植的相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。

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一、tslib 是什么

image-20240922134849466

官网在这里：tslib，打开后就是上面的图片：

image-20240922134918836

tslib 是专门为触摸屏设备所开发的 Linux 应用层函数库，并且是开源，也就意味着我们可以直接获取到
tslib 的源代码 。

tslib 为触摸屏驱动和应用层之间的适配层， 它把应用程序中读取触摸屏 struct input_event 类型数据（这是输入设备上报给应用层的原始数据）并进行解析的操作过程进行了封装，向使用者提供了封装好的 API 接口。

tslib 从触摸屏中获得原始的坐标数据， 并通过一系列的去噪、去抖、坐标变换等操作，来去除噪声并将
原始的触摸屏坐标转换为相应的屏幕坐标。

tslib 有一个配置文件 ts.conf， 该配置文件中提供了一些配置参数、用户可以对其进行修改 ，后面会详细进行学习。

tslib 可以作为 Qt 的触摸屏输入插件，为 Qt 提供触摸输入支持， 如果在嵌入式 Linux 硬件平台下开发过Qt 应用程序的话应该知道；当然，并不是只有 tslib 才能作为 Qt 的插件、为其提供触摸输入支持，还有很多插件都可以，只不过大部分都会选择使用 tslib。

二、tslib 移植

1. 下载源码

首先下载 tslib 源码包，进入到 tslib 的 git 仓库下载源码 ：Releases · libts/tslib (github.com)：

image-20240922135305189

ALPHA 开发板出厂系统中已经移植了 tslib，并且版本为 1.16，可以在开发板执行 ts_finddev 命令查看到它的版本信息，如下所示：

image-20240922212505883

所以为了统一，我们也下载 1.16 版本的 tslib，往下翻找到 1.16 版本的下载链接：

image-20240922135427001

我们点击 Release tslib 1.16 · libts/tslib (github.com) 进去：

image-20240922135643223

下载 tar.bz2 或 tar.gz 格式压缩包，或者 tar.xz 压缩包，这里我下载 tar.gz 格式的压缩包文件，点
击文字即可下载。下载好后我们解压一下：

image-20240922142701069

解压后有上图这些文件。

2. 编译源码

  • （1）创建安装目录

我们创建一个out目录作为编译成果物存放的位置：

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cd ~/8linux_lib/tslib-1.16/
mkdir out
image-20240922143031420
  • （2）配置工程
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./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/home/sumu/8linux_lib/tslib-1.16/out

至于工程是如何配置的，可以执行./configure –help 查看它的配置选项以及含义。

–host 选项用于指定交叉编译得到的库文件是运行在哪个平台，通常将–host 设置为交叉编译器名称的前缀，如 arm-linux-gnueabihf-gcc 前缀就是 arm-linux-gnueabihf；

–prefix 选项则用于指定库文件的安装路径，我们将安装路径设置为之前创建的/home/sumu/8linux_lib/tslib-1.16/out 目录。

配置完成后如下图所示：

image-20240922143858249
  • （3）编译工程
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make

编译完毕之后如下图所示：

image-20240922144233300
  • （4）安装
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make install

安装完毕之后如下所示：

image-20240922144409400

这样out目录下就是我们的成果物了。

3. 移植到开发板

移植的最后一步就是把 tslib 安装目录下的库文件、 etc 下的配置文件以及编译得到的测试工具拷贝到开发板 Linux 系统目录下。

  • （1）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

  • （2）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；

  • （3）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

将安装目录下的测试工具、库文件以及配置文件拷贝到开发板之后，接着需要配置一些环境变量，因为
tslib 工作的时候它需要依赖于一些环境变量，例如它会通过读取环境变量来得知 ts.conf 配置文件、库文件
的路径以及我们要测试的触摸屏对应的设备节点等。 

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# TSLIB_CONSOLEDEVICE 用于配置控制台设备文件名，直接配置为 none 即可
export TSLIB_CONSOLEDEVICE=none

# TSLIB_FBDEVICE 用于配置显示设备的名称， tslib 提供了手指触摸画线的测试工具，需要在 LCD 上显示，所以这里需要指定一个显示设备的设备节点。
export TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb0

# TSLIB_TSDEVICE 用于配置触摸屏对应的设备节点，根据实际情况配置。
export TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event1

# TSLIB_CONFFILE 用于配置 ts.conf 文件的所在路径。
export TSLIB_CONFFILE=/etc/ts.conf

# TSLIB_PLUGINDIR用于配置插件所在路径。
export TSLIB_PLUGINDIR=/usr/lib/ts

如果想每次启动系统都能生效，可以把这些命令放置在/etc/profile 脚本中执行；出厂系统中已经配置好
了，无需进行配置。

三、编译输出目录简介

我们前面编译安装后，输出目录有以下文件：

image-20240922145037170

二级目录有以下文件：

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sumu@sumu-virtual-machine:~/8linux_lib/tslib-1.16/out$ tree -L 2
.
├── bin
│   ├── ts_calibrate
│   ├── ts_finddev
│   ├── ts_harvest
│   ├── ts_print
│   ├── ts_print_mt
│   ├── ts_print_raw
│   ├── ts_test
│   ├── ts_test_mt
│   ├── ts_uinput
│   └── ts_verify
├── etc
│   └── ts.conf
├── include
│   └── tslib.h
├── lib
│   ├── libts.la
│   ├── libts.so -> libts.so.0.9.1
│   ├── libts.so.0 -> libts.so.0.9.1
│   ├── libts.so.0.9.1
│   ├── pkgconfig
│   └── ts
└── share
    └── man
​
8 directories, 16 files

1. bin

bin 目录下有一些 tslib 提供的小工具，可以用于测试触摸屏，如下所示：

image-20240922145133361

这些测试工具的源码实现，可以在 tslib 源码中找到，具体路径为 tslib 源码目录下的 tests 文件夹中：

image-20240922152223567

2. etc

etc 目录下有一个配置文件 ts.conf ：

image-20240922145329398

我们打开 ts.conf 文件看看它有哪些配置选项

image-20240922145612853

module_raw input：取消注释，使能支持 input 输入事件；

module pthres pmin=1：如果我们的设备支持按压力大小测试，那么可以把它的注释取消， pmin 用于调节按压力灵敏度，默认就是等于 1。

module dejitter delta=100： tslib 提供了触摸屏去噪算法插件，如果需要过滤噪声样本， 取消注释，默认参数 delta=100。

module linear： tslib 提供了触摸屏坐标变换的功能，如将 X、 Y 坐标互换、坐标旋转等之类，如果我们需要实现坐标变换，可以把注释去掉。

3. include

include 目录下只有一个头文件 tslib.h，该头文件中包含了一些结构体数据结构以及 API 接口的申明，
使用 tslib 提供的 API 就需要包含该头文件。

image-20240922145753985

4. lib

lib 目录下包含了编译 tslib 源码所得到的库文件，默认这些都是动态库文件，也可以通过配置 tslib 工程
使其生成静态库文件。lib/ts 目录下存放的是一些插件库。

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5. share

image-20240922150034235

没去了解，可以忽略。

四、tslib 框架分析

tslib 的主要代码如图 ：

image-20241020110116880

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。

image-20241020111817124

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： 

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module_raw input
module pthres pmin=1
module dejitter delta=100
module linear

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。这写模块是递归调用的，比如 linear 模块的 read 函数如图 ：

image-20241020112027351

linear 模块的 read_raw 函数如图 ：

image-20241020112137099

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。