android物理按键samsungexynos4210平台 samsung exynos 7420

关键词：android按键矩阵按键 AD按键

平台信息:

内核：linux2.6/linux3.0

系统：android/android4.0

平台：S5PV310(samsungexynos4210)

一、硬件部分：

1、矩阵按键、IO按键、AD按键

这个知识相对来说比较简单，不过上次真有一个网友不太清楚这个。所以这个基础部分我们在这里也说一下。

（1）、矩阵按键

记得上大学时学单片机时，这个矩阵按键还是个重点呢，上面的图还是AT89S52的片子，工作原理比较简单，通过行、列来确定是那个按键按下，比如说上图标号为1的键按下，IO（P1.7,P1.3）有电平变化，程序可以通过这里来判断是那一个键按下的，同理标号为2的按键按下IO（P1.4，P1.0）有电平变化。

这样做程序上要从两个IO来判断是那个键按下，多了一个步骤，但是在硬件上有一个优势，就是如果按键比较多的时候比较节省IO口，比如说上面4x4= 16,8个IO可以做16个按键，8x8=64,16个IO可以做64个按键。

优点：可以用少的IO来做多个按键，判断按键比较准确；

缺点：程序上相对IO按键来说多了一步。

（2）、IO按键

这个就比较简单了，用一个IO口的高低电平来判断按键是否按下。

优点：程序、硬件电路都比较简单，判断按键比较准确；

缺点：IO有限、按键多时不太合适。比如矩阵按键16个IO可以表示64个按键，IO的话只有16个。

（3）、AD按键

这个在之前在做电视的时候用的比较多一点。

AD按键就是通过一个ADC接口，如下图所示，给一个VCC电压，比如说S1接地时AD接口得到的模拟电压值为ADC=0；当S2按下时，ADC＝　VCC/(R1+R2)*R2;这样就可以得到不同的ADC值，程序中在这里判断是那个按键按下。

优点：程序、硬件电路都比较简单，一个IO可以做多个按键；

缺点：AD按键有时候判断不准确，所以在程序中要多加检测AD值的次数。

2、S5PV310的矩阵按键

硬件原理图如下：

硬件接口说明：vol+,vol-,back,home,menu为1*5的矩阵键盘，芯片接口信息如下：

我们这里1*5=5也没有节省多少IO呀？情况是这样的，我们的原理图是从三星开发板上参考过来的，开发板上按键本来多一点，可是我们用不了那么多，人家那样做比较合理。可是我们“偷懒”，硬件上不用改，软件上也不用改，从这一点也可以看出我们国内做技术这个行业的有点……不太深入呀，整天老板在催，可是我们在细节上做不太好呀。三星在IO矩阵也有专用接口，所以就“奢侈”一次，用1*5的矩阵来实现5个按键。

3、S5PV310的矩阵按键接口

看一下芯片上的专用接口,如下图，全用的话有点多。

关于专用接口的寄存器，这些寄存器我们后面要用得到的，按键的行、列信息会在这里面暂存的。

以S5PV310为例，驱动代码：samsung-keypad.c

软件部分：

总体流程图如下，这个是在触摸屏基础上改过来的，感觉流程都是这个样子的。中断触发，中断处理。

一、矩阵键行、列设定，和上报键值设定

在android-kernel-samsung-dev/arch/arm/mach-exynos/mach-smdkv310.c中

1. staticuint32_tsmdkv310_keymap[]__initdata={
3. KEY(0,3,KEY_1),KEY(0,4,KEY_2),KEY(0,5,KEY_3),
4. KEY(0,6,KEY_4),KEY(0,7,KEY_5),
5. KEY(1,3,KEY_A),KEY(1,4,KEY_C),KEY(1,5,KEY_E),
6. KEY(1,6,KEY_B),KEY(1,7,KEY_D)//（1）、键值初始化；
7. };
9. staticstructmatrix_keymap_datasmdkv310_keymap_data__initdata={
10. .keymap=smdkv310_keymap,
11. .keymap_size=ARRAY_SIZE(smdkv310_keymap),
12. };
13. staticstructsamsung_keypad_platdatasmdkv310_keypad_data__initdata={
14. .keymap_data=&smdkv310_keymap_data,
15. .rows=2,//(2)、行、列设定，8行、2列，其实我们只用了5行、1列；
16. .cols=8,
17. };
18. staticvoid__initsmdkv310_machine_init(void)
19. {
20. samsung_keypad_set_platdata(&smdkv310_keypad_data);//(3)、平台设备初始化；
21. }

（1）、KEY(row, col,keycode)

KEY这个宏在android-kernel-samsung-dev/include/linux/input/Matrix_keypad.h中实现：

1. #defineMATRIX_MAX_ROWS32
2. #defineMATRIX_MAX_COLS32
3. #defineKEY(row,col,val)((((row)&(MATRIX_MAX_ROWS-1))<<24)|
4. (((col)&(MATRIX_MAX_COLS-1))<<16)|
5. ((val)&0xffff))

keycode的值在android-kernel-samsung-dev/include/linux/input.h中有定义,如下：

1. #defineKEY_RESERVED0
2. #defineKEY_ESC1
3. #defineKEY_12
4. #defineKEY_23
5. #defineKEY_34
6. #defineKEY_45
7. #defineKEY_56
8. #defineKEY_67
9. #defineKEY_78
10. #defineKEY_89
11. #defineKEY_910
12. #defineKEY_011
13. #defineKEY_MINUS12
14. #defineKEY_EQUAL13
15. #defineKEY_BACKSPACE14
16. #defineKEY_TAB15
17. #defineKEY_Q16
18. #defineKEY_W17
19. #defineKEY_E18
20. #defineKEY_R19
21. #defineKEY_T20
22. #defineKEY_Y21
23. #defineKEY_U22

（2）、行列设定；

1. .rows=2,
2. .cols=8,

（3）、平台设备初始化；

1. samsung_keypad_set_platdata(&smdkv310_keypad_data)。

二、上面设定的keycode键值和上层相对应

4.0.3_r1/device/samsung/smdkv310/samsung-keypad.kl中

1. key2DPAD_UPWAKE_DROPPED
2. key3DPAD_CENTERWAKE_DROPPED
3. key4DPAD_DOWNWAKE_DROPPED
4. key5DPAD_RIGHTWAKE_DROPPED
5. key6DPAD_LEFTWAKE_DROPPED
6. key18VOLUME_DOWNWAKE
7. key30HOMEWAKE_DROPPED
8. key32MENUWAKE_DROPPED
9. key46VOLUME_UPWAKE
10. key48BACKWAKE_DROPPED
11. key10POWERWAKE

总体对应图：

以KEY_A为例，KEY_A30最终和上层的keypad.kl中的30 HOME相对应

三、矩阵键盘驱动程序分析

android-kernel-samsung-dev/drivers/input/keyboard/samsung-keypad.c

1、probe函数分析：

1. staticint__devinitsamsung_keypad_probe(structplatform_device*pdev)
2. {
3. conststructsamsung_keypad_platdata*pdata;
4. conststructmatrix_keymap_data*keymap_data;
5. structsamsung_keypad*keypad;
6. structresource*res;
7. structinput_dev*input_dev;
8. unsignedintrow_shift;
9. unsignedintkeymap_size;
10. interror;
11. ………………
12. keymap_size=(pdata->rows<<row_shift)*sizeof(keypad->keycodes[0]);
14. keypad=kzalloc(sizeof(*keypad)+keymap_size,GFP_KERNEL);
15. input_dev=input_allocate_device();
16. if(!keypad||!input_dev){
17. error=-ENOMEM;
18. gotoerr_free_mem;
19. }
21. res=platform_get_resource(pdev,IORESOURCE_MEM,0);
22. if(!res){
23. error=-ENODEV;
24. gotoerr_free_mem;
25. }
27. keypad->base=ioremap(res->start,resource_size(res));
28. if(!keypad->base){
29. error=-EBUSY;
30. gotoerr_free_mem;
31. }
32. …………
33. //（1）、input参数初始化；
34. keypad->input_dev=input_dev;
35. keypad->row_shift=row_shift;
36. keypad->rows=pdata->rows;
37. keypad->cols=pdata->cols;
38. init_waitqueue_head(&keypad->wait);
40. input_dev->name=pdev->name;
41. input_dev->id.bustype=BUS_HOST;
42. input_dev->dev.parent=&pdev->dev;
43. input_set_drvdata(input_dev,keypad);
44. //（2）、打开、关闭函数；
45. input_dev->open=samsung_keypad_open;
46. input_dev->close=samsung_keypad_close;
48. input_dev->evbit[0]=BIT_MASK(EV_KEY);
49. if(!pdata->no_autorepeat)
50. input_dev->evbit[0]|=BIT_MASK(EV_REP);
52. input_set_capability(input_dev,EV_MSC,MSC_SCAN);
54. input_dev->keycode=keypad->keycodes;
55. input_dev->keycodesize=sizeof(keypad->keycodes[0]);
56. input_dev->keycodemax=pdata->rows<<row_shift;
58. matrix_keypad_build_keymap(keymap_data,row_shift,
59. input_dev->keycode,input_dev->keybit);
61. keypad->irq=platform_get_irq(pdev,0);
62. if(keypad->irq<0){
63. error=keypad->irq;
64. gotoerr_put_clk;
65. }
66. //（3）、中断函数注册；
67. error=request_threaded_irq(keypad->irq,NULL,samsung_keypad_irq,
68. IRQF_ONESHOT,dev_name(&pdev->dev),keypad);
69. if(error){
70. dev_err(&pdev->dev,"failedtoregisterkeypadinterruptn");
71. gotoerr_put_clk;
72. }
73. //（4）、input驱动注册。
74. error=input_register_device(keypad->input_dev);
75. if(error)
76. gotoerr_free_irq;
78. device_init_wakeup(&pdev->dev,pdata->wakeup);
79. platform_set_drvdata(pdev,keypad);
80. return0;
82. ………………
83. }

（1）、input参数初始化；

（2）、打开、关闭函数；

1. input_dev->open=samsung_keypad_open;
2. staticintsamsung_keypad_open(structinput_dev*input_dev)
3. {
4. structsamsung_keypad*keypad=input_get_drvdata(input_dev);
5. samsung_keypad_start(keypad);
6. return0;
7. }
8. 其实open函数调用samsung_keypad_start（）函数，对按键的寄存器一些操作，如下面寄存器列表中的。
9. staticvoidsamsung_keypad_start(structsamsung_keypad*keypad)
10. {
11. unsignedintval;
13. keypad->stopped=false;
14. clk_enable(keypad->clk);
16. val=readl(keypad->base+SAMSUNG_KEYIFCON);
17. val|=SAMSUNG_KEYIFCON_INT_F_EN|SAMSUNG_KEYIFCON_INT_R_EN;
18. writel(val,keypad->base+SAMSUNG_KEYIFCON);
20. writel(0,keypad->base+SAMSUNG_KEYIFCOL);
21. }

（3）、中断函数注册；

1. error=request_threaded_irq(keypad->irq,NULL,samsung_keypad_irq,IRQF_ONESHOT,dev_name(&pdev->dev),keypad);

request_threaded_irq这个函数也许我们比较陌生，可是看下下面一个函数也许就不难理解了：

1. staticinlineint__must_check
2. request_irq(unsignedintirq,irq_handler_thandler,unsignedlongflags,
3. constchar*name,void*dev)
4. {
5. returnrequest_threaded_irq(irq,handler,NULL,flags,name,dev);
6. }

（4）、input驱动注册,input驱动比较重要，触摸屏、按键、gsensor、battery等都是通过input子系统上报的。

2、中断函数：samsung_keypad_irq分析，当有按键按下时，调用这个函数

1. staticirqreturn_tsamsung_keypad_irq(intirq,void*dev_id)
2. {
3. structsamsung_keypad*keypad=dev_id;
5. unsignedintrow_state[SAMSUNG_MAX_COLS];
6. unsignedintval;
7. boolkey_down;
8. do{
9. val=readl(keypad->base+SAMSUNG_KEYIFSTSCLR);
11. //（1）、清除中断；
12. writel(~0x0,keypad->base+SAMSUNG_KEYIFSTSCLR);
13. //（2）、扫描行列值，写入寄存器；
14. samsung_keypad_scan(keypad,row_state);
15. //（3）、键值上报，这是函数的主要部分了；
16. key_down=samsung_keypad_report(keypad,row_state);
17. //（4）、延时去抖动；
18. if(key_down)
19. wait_event_timeout(keypad->wait,keypad->stopped,
20. msecs_to_jiffies(50));
21. }while(key_down&&!keypad->stopped);
22. returnIRQ_HANDLED;
23. }

（1）、清除中断；

（2）、扫描行列值，写入寄存器（后面分析）；

（3）、键值上报，这是函数的主要部分了（后面分析）；

（4）、延时去抖动，如果有按键按下，有一个段时间的延时，看是否真正有按键，这就是所说的去抖动；

3、当按键按下时，行列值的扫描函数samsung_keypad_scan执行，写入相应行列寄存器

上图我们知道，对于矩阵键盘，主控有专门的接口，也有相应的寄存器，

1. staticvoidsamsung_keypad_scan(structsamsung_keypad*keypad,
2. unsignedint*row_state)
3. {
4. structdevice*dev=keypad->input_dev->dev.parent;
5. unsignedintcol;
6. unsignedintval;
7. for(col=0;col<keypad->cols;col++){
8. if(samsung_keypad_is_s5pv210(dev)){
9. val=S5PV210_KEYIFCOLEN_MASK;
10. val&=~(1<<col)<<8;
11. }else{
12. val=SAMSUNG_KEYIFCOL_MASK;
13. val&=~(1<<col);
14. }
15. writel(val,keypad->base+SAMSUNG_KEYIFCOL);
16. mdelay(1);
17. val=readl(keypad->base+SAMSUNG_KEYIFROW);
18. row_state[col]=~val&((1<<keypad->rows)-1);
19. }
21. writel(0,keypad->base+SAMSUNG_KEYIFCOL);
22. }

4、通过扫描键值写入相应寄存器，然后通过

1. staticboolsamsung_keypad_report(structsamsung_keypad*keypad,
2. unsignedint*row_state)
3. {
4. structinput_dev*input_dev=keypad->input_dev;
5. unsignedintchanged;
6. unsignedintpressed;
7. unsignedintkey_down=0;
8. unsignedintval;
9. unsignedintcol,row;
11. for(col=0;col<keypad->cols;col++){
12. changed=row_state[col]^keypad->row_state[col];
13. key_down|=row_state[col];
14. if(!changed)
15. continue;
16. for(row=0;row<keypad->rows;row++){
17. if(!(changed&(1<<row)))
18. continue;
19. pressed=row_state[col]&(1<<row);
20. dev_dbg(&keypad->input_dev->dev,
21. "key%s,row:%d,col:%dn",
22. pressed?"pressed":"released",row,col);
23. //（1）、得到按键在矩阵中的位置；
24. val=MATRIX_SCAN_CODE(row,col,keypad->row_shift);
25. printk("key%s,row:%d,col:%dn",pressed?"pressed":"released",row,col);
26. printk("testbyxu_binforval=%d,key=%dn",val,keypad->keycodes[val]);
27. input_event(input_dev,EV_MSC,MSC_SCAN,val);
28. //（2）、上报键值keypad->keycodes[val]；
29. input_report_key(input_dev,
30. keypad->keycodes[val],pressed);
31. }
32. //（3）、input上报后同步；
33. input_sync(keypad->input_dev);
34. }
35. memcpy(keypad->row_state,row_state,sizeof(keypad->row_state));
36. returnkey_down;
37. }

（1）、#defineMATRIX_SCAN_CODE(row, col, row_shift) (((row)<<(row_shift)) + (col))

row_shift = 3

如：row = 1; col = 6; row_shift= 3

val = MATRIX_SCAN_CODE(row,col,keypad->row_shift) = ((1)<<(3)+(6)) = 14;

就相当于：（1，6）这个数组里面的值：48

printk("key %s, row: %d,col:%dn",pressed ? "pressed" : "released", row, col);

printk("test by xu_bin forval =%d,key = %dn",val,keypad->keycodes[val]);

（3）、input上报后同步，这个和input子系统相关。

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