android支持 java android支持多种串口触摸

第一章 摘要

在Linux 内核支持的基础上， Android 在其 2.0 源码中加入多点触摸功能。由此触摸屏在 Android 的 frameworks 被完全分为 2 种实现途径：单点触摸屏的单点方式，多点触摸屏的单点和多点方式。

第二章 软件位

在Linux 的 input.h 中，多点触摸功能依赖于以下几个主要的软件位：

……………………… .. #define SYN_REPORT 0 #define SYN_CONFIG 1 #define SYN_MT_REPORT 2 ……………………… ... #define ABS_MT_TOUCH_MAJOR 0x30 /* Major axis of touching ellipse */ #define ABS_MT_TOUCH_MINOR 0x31 /* Minor axis (omit if circular) */ #define ABS_MT_WIDTH_MAJOR 0x32 /* Major axis of approaching ellipse */ #define ABS_MT_WIDTH_MINOR 0x33 /* Minor axis (omit if circular) */ #define ABS_MT_ORIENTATION 0x34 /* Ellipse orientation */ #define ABS_MT_POSITION_X 0x35 /* Center X ellipse position */ #define ABS_MT_POSITION_Y 0x36 /* Center Y ellipse position */ #define ABS_MT_TOOL_TYPE 0x37 /* Type of touching device */ #define ABS_MT_BLOB_ID 0x38 /* Group a set of packets as a blob */ …………………………

在Android 中对应的软件位定义在 RawInputEvent.java 中 :

………………… .. public class RawInputEvent { ……………… . public static final int CLASS_TOUCHSCREEN_MT = 0x00000010; ……………… .. public static final int ABS_MT_TOUCH_MAJOR = 0x30; public static final int ABS_MT_TOUCH_MINOR = 0x31; public static final int ABS_MT_WIDTH_MAJOR = 0x32; public static final int ABS_MT_WIDTH_MINOR = 0x33; public static final int ABS_MT_ORIENTATION = 0x34; public static final int ABS_MT_POSITION_X = 0x35; public static final int ABS_MT_POSITION_Y = 0x36; public static final int ABS_MT_TOOL_TYPE = 0x37; public static final int ABS_MT_BLOB_ID = 0x38; ………………… . public static final int SYN_REPORT = 0; public static final int SYN_CONFIG = 1; public static final int SYN_MT_REPORT = 2; ……………… ..

在Android 中，多点触摸的实现方法在具体的代码实现中和单点是完全区分开的。在 Android 代码的 EventHub.cpp 中，单点屏和多点屏由如下代码段来判定：

int EventHub::open_device(const char *deviceName) { ……………………… if (test_bit(ABS_MT_TOUCH_MAJOR, abs_bitmask) && test_bit(ABS_MT_POSITION_X, abs_bitmask) && test_bit(ABS_MT_POSITION_Y, abs_bitmask)) { device->classes |= CLASS_TOUCHSCREEN | CLASS_TOUCHSCREEN_MT; // LOGI("It is a multi-touch screen!"); } //single-touch? else if (test_bit(BTN_TOUCH, key_bitmask) && test_bit(ABS_X, abs_bitmask) && test_bit(ABS_Y, abs_bitmask)) { device->classes |= CLASS_TOUCHSCREEN; // LOGI("It is a single-touch screen!"); } ……………… .. }

我们知道，在触摸屏驱动中，通常在probe 函数中会调用 input_set_abs_params 给设备的input_dev 结构体初始化，这些 input_dev 的参数会在 Android 的 EventHub.cpp 中被读取。如上可知，如果我们的触摸屏想被当成多点屏被处理，只需要在驱动中给 input_dev 额外增加以下几个参数即可：

input_set_abs_params(mcs_data.input, ABS_MT_POSITION_X, pdata->abs_x_min, pdata->abs_x_max, 0, 0); input_set_abs_params(mcs_data.input, ABS_MT_POSITION_Y, pdata->abs_y_min, pdata->abs_y_max, 0, 0); input_set_abs_params(mcs_data.input, ABS_MT_TOUCH_MAJOR, 0, 15, 0, 0); 相当于单点屏的 ABX_PRESSURE input_set_abs_params(mcs_data.input, ABS_MT_WIDTH_MAJOR, 0, 15, 0, 0); //相当于单点屏的 ABS_TOOL_WIDTH

注：

为了让我们的驱动代码支持所有的Android 版本，无论是多点屏还是单点屏，一般都会保留单点屏的事件，如 ABS_TOUCH, ABS_PRESSURE, ABS_X, ABS_Y 等。另外，由于在 Android2.0 前支持多点的 frameworks 大多是用 HAT0X,HAT0Y 来实现的，所以一般也会上报这 2 个事件。

第三章 同步方式

由于多点触摸技术需要采集到多个点，然后再一起处理这些点，所以在软件实现中需要保证每一波点的准确性和完整性。因此，Linux 内核提供了 input_mt_sync(struct input_dev * input) 函数。在每波的每个点上报后需要紧跟一句 input_mt_sync(),  当这波所有点上报后再使用 input_sync() 进行同步。例如一波要上报 3 个点：

/* 上报点 1*/ …………… .. input_mt_sync(input); /* 上报点 2*/ …………… .. input_mt_sync(input); /* 上报点 3*/ …………… .. input_mt_sync(input); input_sync(input);

注：即使是仅上报一个点的单点事件，也需要一次input_my_sync 。

在Android 的 KeyInputQueue.java 中，系统创建了一个线程，然后把所有的 Input 事件放入一个队列：

public abstract class KeyInputQueue { …………………… Thread mThread = new Thread("InputDeviceReader") { public void run() { android.os.Process.setThreadPriority( android.os.Process.THREAD_PRIORITY_URGENT_DISPLAY); try { RawInputEvent ev = new RawInputEvent(); while (true) { InputDevice di; // block, doesn't release the monitor readEvent(ev); if (ev.type == RawInputEvent.EV_DEVICE_ADDED) { synchronized (mFirst) { di = newInputDevice(ev.deviceId); mDevices.put(ev.deviceId, di); configChanged = true; } } else if (ev.type == RawInputEvent.EV_DEVICE_REMOVED) { synchronized (mFirst) { Log.i(TAG, "Device removed: id=0x" + Integer.toHexString(ev.deviceId)); di = mDevices.get(ev.deviceId); if (di != null) { mDevices.delete(ev.deviceId); configChanged = true; } else { Log.w(TAG, "Bad device id: " + ev.deviceId); } } } else { di = getInputDevice(ev.deviceId); // first crack at it send = preprocessEvent(di, ev); if (ev.type == RawInputEvent.EV_KEY) { di.mMetaKeysState = makeMetaState(ev.keycode, ev.value != 0, di.mMetaKeysState); mHaveGlobalMetaState = false; } } if (di == null) { continue; } if (configChanged) { synchronized (mFirst) { addLocked(di, SystemClock.uptimeMillis(), 0, RawInputEvent.CLASS_CONFIGURATION_CHANGED, null); } } if (!send) { continue; } synchronized (mFirst) { ……………………… . if (type == RawInputEvent.EV_KEY && (classes&RawInputEvent.CLASS_KEYBOARD) != 0 && (scancode < RawInputEvent.BTN_FIRST || scancode > RawInputEvent.BTN_LAST)) { 键盘按键事件 */ …………………… . } else if (ev.type == RawInputEvent.EV_KEY) { 下面是 EV_KEY 事件分支，只支持单点的触摸屏有按键事件， 而支持多点的触摸屏没有按键事件，只有绝对坐标事件 */ if (ev.scancode == RawInputEvent.BTN_TOUCH && (classes&(RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN |RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN_MT)) == RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN) { 只支持单点的触摸屏的按键事件 */ ………………………………… } else if (ev.scancode == RawInputEvent.BTN_MOUSE && (classes&RawInputEvent.CLASS_TRACKBALL) != 0) { 鼠标和轨迹球 */ ……………………… . } else if (ev.type == RawInputEvent.EV_ABS && (classes&RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN_MT) != 0) { 下面才是多点触摸屏上报的事件 */ if (ev.scancode == RawInputEvent.ABS_MT_TOUCH_MAJOR) { di.mAbs.changed = true; di.mAbs.mNextData[di.mAbs.mAddingPointerOffset + MotionEvent.SAMPLE_PRESSURE] = ev.value; } else if (ev.scancode == RawInputEvent.ABS_MT_POSITION_X) { di.mAbs.changed = true; di.mAbs.mNextData[di.mAbs.mAddingPointerOffset + MotionEvent.SAMPLE_X] = ev.value; } else if (ev.scancode == RawInputEvent.ABS_MT_POSITION_Y) { di.mAbs.changed = true; di.mAbs.mNextData[di.mAbs.mAddingPointerOffset + MotionEvent.SAMPLE_Y] = ev.value; } else if (ev.scancode == RawInputEvent.ABS_MT_WIDTH_MAJOR) { di.mAbs.changed = true; di.mAbs.mNextData[di.mAbs.mAddingPointerOffset + MotionEvent.SAMPLE_SIZE] = ev.value; } 上面这段就是多点触摸屏要用到的事件上报部分 ; 使用一个数组 mNextData 来保存，其中 di.mAbs.mAddingPointerOffset 是当前点的偏移量，在每个点中还在 MotionEvent 中定义了 X,Y,PRESSURE 等偏移量，多点触摸屏的压力值由绝对坐标事件 ABS_MT_TOUCH_MAJOR 确定。 */ } else if (ev.type == RawInputEvent.EV_ABS && (classes&RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN) != 0) { 这里是对单点触摸屏上报坐标事件的新的处理方法，同样使用了数组来保存 */ if (ev.scancode == RawInputEvent.ABS_X) { di.mAbs.changed = true; di.curTouchVals[MotionEvent.SAMPLE_X] = ev.value; } else if (ev.scancode == RawInputEvent.ABS_Y) { di.mAbs.changed = true; di.curTouchVals[MotionEvent.SAMPLE_Y] = ev.value; } else if (ev.scancode == RawInputEvent.ABS_PRESSURE) { di.mAbs.changed = true; di.curTouchVals[MotionEvent.SAMPLE_PRESSURE] = ev.value; di.curTouchVals[MotionEvent.NUM_SAMPLE_DATA + MotionEvent.SAMPLE_PRESSURE] = ev.value; } else if (ev.scancode == RawInputEvent.ABS_TOOL_WIDTH) { di.mAbs.changed = true; di.curTouchVals[MotionEvent.SAMPLE_SIZE] = ev.value; di.curTouchVals[MotionEvent.NUM_SAMPLE_DATA + MotionEvent.SAMPLE_SIZE] = ev.value; } …………………………………………… .} 下面是关键的同步处理方法 */ if (ev.type == RawInputEvent.EV_SYN && ev.scancode == RawInputEvent.SYN_MT_REPORT && di.mAbs != null) { 在这里实现了对 SYN_MT_REPORT 事件的处理， 改变了 di.mAbs.mAddingPointerOffset 的值，从而将 新增的点的参数保存到下一组偏移量的位置。 */ …………………… . final int newOffset = (num <= InputDevice.MAX_POINTERS) ? (num * MotionEvent.NUM_SAMPLE_DATA) : (InputDevice.MAX_POINTERS * MotionEvent.NUM_SAMPLE_DATA); di.mAbs.mAddingPointerOffset = newOffset; di.mAbs.mNextData[newOffset + MotionEvent.SAMPLE_PRESSURE] = 0; } ……………… . } else if (send || (ev.type == RawInputEvent.EV_SYN && ev.scancode == RawInputEvent.SYN_REPORT)) { 这里实现了对 SYN_REPORT 事件的处理 如果是单点触摸屏，即使用 di.curTouchVals 数组保存的点 转化为多点触摸屏的 mNextData 数组保存 最后是调用 InputDevice 中的 generateAbsMotion 处理这个数组。这个函数 的具体实现方法将在后面补充 */ ………………………… .. ms.finish(); //重置所有点和偏移量 …………………… .. }

 

由于上层的代码仍然使用ABS_X, ABS_Y 这些事件，为了使多点触摸屏代码有良好的兼容性，在 KeyInputQueue.java 的最后，我们将多点事件类型转化为单点事件类型，返回一个新的 InputDevice:

private InputDevice newInputDevice(int deviceId) { int classes = getDeviceClasses(deviceId); String name = getDeviceName(deviceId); InputDevice.AbsoluteInfo absX; InputDevice.AbsoluteInfo absY; InputDevice.AbsoluteInfo absPressure; InputDevice.AbsoluteInfo absSize; if ((classes&RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN_MT) != 0) { absX = loadAbsoluteInfo(deviceId, RawInputEvent.ABS_MT_POSITION_X, "X"); absY = loadAbsoluteInfo(deviceId, RawInputEvent.ABS_MT_POSITION_Y, "Y"); absPressure = loadAbsoluteInfo(deviceId, RawInputEvent.ABS_MT_TOUCH_MAJOR, "Pressure"); absSize = loadAbsoluteInfo(deviceId, RawInputEvent.ABS_MT_WIDTH_MAJOR, "Size"); } else if ((classes&RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN) != 0) { absX = loadAbsoluteInfo(deviceId, RawInputEvent.ABS_X, "X"); absY = loadAbsoluteInfo(deviceId, RawInputEvent.ABS_Y, "Y"); absPressure = loadAbsoluteInfo(deviceId, RawInputEvent.ABS_PRESSURE, "Pressure"); absSize = loadAbsoluteInfo(deviceId, RawInputEvent.ABS_TOOL_WIDTH, "Size"); } else { absX = null; absY = null; absPressure = null; absSize = null; } return new InputDevice(deviceId, cl  }

 

 

第四章 触摸事件 数组的处理

上面我们曾说到 generateAbsMotion 这个方法，它们在InputDevice 类的内部类 MotionState 中实现，该类被定义为 InputDevice 类的静态成员类 (static class) ，调用它们可以直接使用：

InputDeviceClass.MotionStateClass.generateAbsMotion()。

public class InputDevice { …………………………… static class MotionState { //下面是这个内部类的几个函数 ……………………………… . /* mLastNumPointers 为上一个动作在触屏上按键的个数 */ int mLastNumPointers = 0; final int[] mLastData = new int[MotionEvent.NUM_SAMPLE_DATA * MAX_POINTERS]; /* mNextNumPointers 为下一个动作在触屏上按键的个数 */ /* 通过对这 2 个值大小的判断，可以确认新的动作方式 */ int mNextNumPointers = 0; final int[] mNextData = new int[(MotionEvent.NUM_SAMPLE_DATA * MAX_POINTERS) + MotionEvent.NUM_SAMPLE_DATA]; ………………………………… . int[] generateAveragedData(int upOrDownPointer, int lastNumPointers, int nextNumPointers) { 平滑处理 …………………………………… . } private boolean assignPointer(int nextIndex, boolean allowOverlap) { //指派按键 …………………………………… } private int updatePointerIdentifiers() { //更新按键 ID ………………………………… . } void removeOldPointer(int index) { …………………………………… } MotionEvent generateAbsMotion(InputDevice device, long curTime, long curTimeNano, Display display, int orientation, int metaState) { …………………………………… int upOrDownPointer = updatePointerIdentifiers(); final int numPointers = mLastNumPointers; ……………………………………… 对行为的判断 */ if (nextNumPointers != lastNumPointers) { 前后在触屏上点个数不同，说明有手指 up 或 down if (nextNumPointers > lastNumPointers) { if (lastNumPointers == 0) { 上次触屏上没有按键，新值又大，说明有按键按下 action = MotionEvent.ACTION_DOWN; mDownTime = curTime; } else { //有新点按下，分配给新点 ID 号 action = MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN | (upOrDownPointer << MotionEvent.ACTION_POINTER_ID_SHIFT); } } else { //新动作比原来 pointer 数量少 if (numPointers == 1) { 原来只有 1 个点按下，所以现在的动作是全部按键 up action = MotionEvent.ACTION_UP; } else { 原来有多点按下，现在是 ACTION_POINTER_UP 动作， action = MotionEvent.ACTION_POINTER_UP | (upOrDownPointer << MotionEvent.ACTION_POINTER_ID_SHIFT); } } currentMove = null; } else { 前后触屏 pointer 个数相同，所以是移动动作 ACTION_MOVE action = MotionEvent.ACTION_MOVE; } 后面则是根据屏幕的 height 和 width 以及屏幕方向 orientation 对这些点进行二次处理 */ …………………………………… } MotionEvent generateRelMotion(InputDevice device, long curTime, long curTimeNano, int orientation, int metaState) { /* 轨迹球等的处理方式 */ ………………………………………… .. } void finish() { 结束这轮动作 mNextNumPointers = mAddingPointerOffset = 0; mNextData[MotionEvent.SAMPLE_PRESSURE] = 0; } …………………………………… . } ……………………………… . …………………………………… }

第五章 接口

我们平时所看到的用2 个手指对图片放大缩小、旋转等手势都是由应用程序编写浏览器实现的。这些应用程序大多会使用 Android2.0 以上的在 MotionEvent.java 中实现的新的接口。所以，我们还需要给 MotionEvent 类补充尽量全的接口。这里可以完全参照 google 新的 android 代码。

第六章 总结

综上，在硬件支持基础上，Android1.6 如果要实现多点触摸功能，主要工作可简述为以下几个方面：

1、  驱动中，除了增加多点的事件上报方式，还要完全更改单点的事件上报方式。

2、  Android的 Frameworks 层需要修改的文件有： EventHub.cpp ， RawInputEvent.java ， KeyInputQueue.java ， InputDevice.java ， MotionEvent.java 。

3、  编写新的支持多点触摸功能的多媒体浏览器。

4、  为了代码简练，android2.0 在轨迹球和单点屏事件方式中也全使用了新的变量名，以方便多点屏事件同样能使用这些变量，所以修改时还需要注意许多细节方面。