基于嵌入式Linux系統(tǒng)的鍵盤驅(qū)動設計
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首先設置輸入設備的功能，input_set_capability(sim_key，EV_KEY，KEY_A)函數(shù)完成鍵盤A鍵的輸入使能，類似可完成B～X共24個按鍵的輸入使能。然后設置鍵盤的碼表。該鍵盤包含20個按鍵，碼表可表示為：static unsigned char sim_keycode[24]={KEY_A，KEY_B，KEY_C，KEY_D，KEY_E，KEY_F，KEY_G，KEY_H，KEY_I，KEY_J，KEY_K，KEY_L，KEY_M，KEY_N，KEY_O，KEY_P，KEY_Q，KEY_R，KEY_S，KEY_T，KEY_U，KEY_V，KEY_W，KEY_X)。當相應鍵按下時，碼表中的鍵值將被作為鍵盤碼上報到用戶空間的進程。初始化工作完成之后，調(diào)用函數(shù)input_register_device(sim_kb)向內(nèi)核注冊輸入設備。
由于鍵盤設備的輸入是異步的，可能會在任何時間得到按鍵事件，所以需向內(nèi)核申請中斷以保證對鍵盤輸入的實時響應。中斷函數(shù)完成鍵盤的掃描操作，并上報輸入事件到用戶進程，是整個驅(qū)動模塊的功能主體。然而使用中斷會遇到一個問題，在鍵盤的掃描過程中，按鍵的每次按下和抬起都會有10～20 ms的毛刺抖動存在，會將用戶的一次按鍵操作誤當作幾次按鍵來處理。所以為了獲取穩(wěn)定的按鍵信息，必須要想辦法去掉這種抖動。去毛刺的一種常見的方法是在注冊輸入設備時定義一個定時器timer，當觸發(fā)中斷時先關閉I／O中斷，然后啟動定時器，等跳過毛刺抖動以后再去調(diào)用掃描程序得到鍵值，并重新打開中斷。按鍵事件被發(fā)送到input子系統(tǒng)核心后通知給用戶進程，從而實現(xiàn)查鍵過程。
4 基于input子系統(tǒng)的事件傳遞機制
實現(xiàn)底層驅(qū)動程序與用戶進程通信的最主要的函數(shù)是input_event(struct input_dev * dev，unsigned int type，unsigned int code，int value)，也是input輸入子系統(tǒng)的核心，其實現(xiàn)機制如下。
Linux系統(tǒng)在啟動過程中會向系統(tǒng)核心注冊input_handler，一般將其稱為handler處理器，表示對輸入事件的具體處理，input_handler為輸入設備的功能實現(xiàn)了一個接口。在執(zhí)行input_register_device注冊輸入設備的時候，會自動將input_dev結構與系統(tǒng)中已注冊的input_
handler進行遍歷匹配。與對應的input_handler成功匹配后，Linux內(nèi)核自動創(chuàng)建evdev結構體來表示輸入事件設備，該結構中包含了input _handle等字段，作為連接input_dev與input_handler的媒介。其中Linux內(nèi)核中與鍵盤設備匹配的input_handler代碼為：
static struct input_handler evdev_handler={
．event=evdev_event，
．connect=evdev_connect，
．disconnect=evdev_disconnect，
．fops=＆evdev_fops，
．minor=EVDEV_MINOR_BASE，
．name=“evdev”，
．id_table=evdev_ids，
}；
evdev_event函數(shù)為事件處理函數(shù)，輸入設備所上報的事件通過evdev_handler中的evdev_event函數(shù)包裝成input_event標準輸入格式，并存放在evdev下的evdev_list緩沖區(qū)中，該結構代碼如下：
struct input_event{
struct timeval time； ／／事件發(fā)生的時間
__u16 type； ／／事件類型
__u16 code； ／／子事件
__s32 value； ／／事件發(fā)生的相關值
}；
用戶進程讀取鍵盤事件時即會按照此種特定格式進行。值得注意的是，當讀取事件為鼠標輸入時，需要先后讀取X軸坐標和Y軸坐標兩種數(shù)據(jù)，以完成完整的讀取操作。
在Linux系統(tǒng)中，所有的外設都是通過虛擬文件系統(tǒng)向應用程序提供接口，所以每個具有獨立功能的外設在Linux系統(tǒng)中都對應著相應的設備文件。同時，在內(nèi)核中代表設備文件的結構體包含了實現(xiàn)該設備功能的特定操作函數(shù)。
完成驅(qū)動模塊的安裝之后，Linux系統(tǒng)會在／devr目錄下自動創(chuàng)建輸入事件設備文件，本文中該設備名為event0。用戶進程打開對應的輸入事件設備文件event0，即可執(zhí)行相應的文件操作，如rcad、ioctl等。文件操作函數(shù)最終要進入內(nèi)核，并調(diào)用存儲在事件設備結構體中的
evdev_handler．evdev_fops操作函數(shù)集完成對應的文件操作。
例如用戶進程在執(zhí)行rcad操作時，會調(diào)用內(nèi)核中evdev_fops->evdev_rcad函數(shù)，先判斷當前輸入事件設備緩沖區(qū)中是否有待讀取的input _event事件。若緩沖區(qū)中無按鍵事件，進程則放入等待隊列進行睡眠，直到有按鍵事件產(chǎn)生并保存到緩沖區(qū)后，將睡眠進程喚醒，調(diào)用copy_ to_user復制函數(shù)完成輸入事件從內(nèi)核空間到用戶空間的拷貝，從而實現(xiàn)讀取操作。
結語
通過以上分析可以得出，鍵盤設備所產(chǎn)生的輸入事件以input子系統(tǒng)為傳遞介質(zhì)，并通過虛擬文件系統(tǒng)接口得以通知用戶進程。本文從鍵盤的驅(qū)動開發(fā)出發(fā)，呈現(xiàn)了較為完整的輸入事件由內(nèi)核空間傳遞到用戶空間進程的過程，對于驅(qū)動開發(fā)者了解底層驅(qū)動的機制和更加有效地設計驅(qū)動模塊有著較為重要的意義。經(jīng)過測試，該鍵盤具有良好的響應特性，并實現(xiàn)了所預期的功能。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/148054.htm
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