Android平臺中振動器系統詳解 – Android移動開發技術文章_手機開發 Android移動開發教學課程

 

一:  振動器系統結構和移植內容

 

振動器負責控制引動電話的振動功能,Android中的振動器系統是一個專供這方面功能的小系統,提供根據時間振動的功能。

 

振動器系統包含瞭驅動程序、硬件抽象層、JNI部分、Java框架類等幾個部分,也向Java應用程序層提供瞭簡單的API作為平臺接口。

 

Android振動器系統的基本層次結構如圖23-1所示。

 

 

圖23-1  Android振動器系統的基本層次結構

 

1  振動器部分的結構

 

Android振動器系統自下而上包含瞭驅動程序、振動器系統硬件抽象層、振動器系統Java框架類、Java框架中振動器系統使用等幾個部分,其結構如圖23-2所示。

 

 

圖23-2  Android振動器系統的結構

 

自下而上,Android的振動器系統分成瞭以下部分。

 

(1)驅動程序:特定硬件平臺振動器的驅動程序,通常基於Android的Timed Output驅動框架實現

 

(2)硬件抽象層

 

光系統硬件抽象層接口路徑為:hardware/libhardware_legacy/include/hardware_legacy/ vibrator.h

 

振動器系統的硬件抽象層在Android中已經具有默認實現,代碼路徑:

 

hardware/libhardware_legacy/vibrator/vibrator.c

 

振動器的硬件抽象層通常並不需要重新實現,是libhardware_legacy.so的一部分。

 

(3)JNI部分

 

代碼路徑:frameworks/base/services/jni/com_android_server_VibratorService.cpp

 

這個類是振動器的JNI部分,通過調用硬件抽象層向上層提供接口。

 

(4)Java部分

 

代碼路徑:

 

frameworks/base/services/java/com/android/server/VibratorService.java

 

frameworks/base/core/java/android/os/Vibrator.java

 

VibratorService.java通過調用,VibratorService JNI來實現com.android.server包中的VibratorService類。這個類不是平臺的API,被Android系統Java框架中的一小部分調用。

 

Vibrator.java文件實現瞭android.os包中的Vibrator類,這是向Java層提供的API。

 

2  移植內容

 

針對特定的硬件平臺,振動器系統的移植有兩種方法。

 

 第一種方法(通常情況):由於已經具有硬件抽象層,振動器系統的移植隻需要實現驅動程序即可。這個驅動程序需要基於Android內核中的Timed Output驅動框架。

 

 第二種方法:根據自己實現的驅動程序,重新實現振動器的硬件抽象層定義接口(需要在libhardware_legacy.so庫中),由於振動器硬件抽象層的接口非常簡單,因此這種實現方式也不會很復雜。

 

二:  移植與調試的要點   

 

1  驅動程序

 

Vibrator的驅動程序隻需要實現振動的接口即可,這是一個輸出設備,需要接受振動時間作為參數。由於比較簡單,因此Vibrator的驅動程序可以使用多種方式來實現。

 

在Android中,推薦基於Android內核定義Timed Output驅動程序框架來實現Vibrator的驅動程序。

 

Timed Output的含義為定時輸出,用於定時發出某個輸出。實際上,這種驅動程序依然是基於sys文件系統來完成的。

 

drivers/staging/android/目錄timed_output.h中定義timed_output_dev結構體,其中包含enable和get_time這兩個函數指針,實現結構體後,使用timed_output_dev_register()和timed_output_dev_unregister()函數註冊和註銷即可。

 

Timed Output驅動程序框架將為每個設備在/sys/class/timed_output/目錄中建立一個子目錄,設備子目錄中的enable文件就是設備的控制文件。讀enable文件表示獲得剩餘時間,寫這個文件表示根據時間振動。

 

Timed Output驅動的設備調試,通過sys文件系統即可。

 

對於Vibrator設備,其實現的Timed Output驅動程序的名稱應該為“vibrator”。因此Vibrator設備在sys文件系統中的方法如下所示:

 

# echo "10000" > /sys/class/timed_output/vibrator/enable

 

# cat /sys/class/timed_output/vibrator/enable

 

3290

 

# echo "0"  > /sys/class/timed_output/vibrator/enable

 

對於enable文件,“寫”表示使能指定的時間,“讀”表示獲取剩餘時間。

 

2  硬件抽象層的內容

 

2.1 硬件抽象層的接口

 

Vibrator硬件抽象層的接口在hardware/libhardware_legacy/include/hardware_legacy/目錄的vibrator.h文件中定義:

 

int vibrator_on(int timeout_ms);         // 開始振動

 

int vibrator_off();                         // 關閉振動

 

vibrator.h文件中定義兩個接口,分別表示振動和關閉,振動開始以毫秒(ms)作為時間單位。

 

 提示:Timed Output類型驅動本身有獲得剩餘時間的能力(讀enable文件),但是在Android Vibrator硬件抽象層以上的各層接口都沒有使用這個功能。

 

2.2 標準硬件抽象層的實現

 

Vibrator硬件抽象層具有標準的實現,在hardware/libhardware_legacy/vibrator/目錄的vibrator.c中。

 

其中實現的核心內容為sendit()函數,這個函數的內容如下所示:

 

<pre class="cpp" name="code">#define THE_DEVICE "/sys/class/timed_output/vibrator/enable"

 

static int sendit(int timeout_ms)

 

{

 

    int nwr, ret, fd;

 

    char value[20];

 

#ifdef QEMU_HARDWARE                // 使用QEMU的情況

 

    if (qemu_check()) {

 

        return qemu_control_command( "vibrator:%d", timeout_ms );

 

    }

 

#endif

 

    fd = open(THE_DEVICE, O_RDWR);               // 讀取sys文件系統中的內容

 

    if(fd < 0) return errno;

 

    nwr = sprintf(value, "%d\n", timeout_ms);

 

    ret = write(fd, value, nwr);

 

    close(fd);

 

    return (ret == nwr) ? 0 : -1;

 

}

 

 

 

 

 

 

 

sendit()函數負責根據時間“振動”:在真實的硬件中,通過sys文件系統的文件進行控制;如果是模擬器環境則通過QEMU發送命令。

 

vibrator_on()調用sendit()以時間作為參數,vibrator_on()調用sendit()以0作為參數。

 

 

 

上層的情況和註意事項

 

  frameworks/base/services/jni/目錄中的com_android_server_VibratorService.cpp文件是Vibrator硬件抽象層的調用者,它同時也向Java提供JNI支持。

 

  其中,為JNI定義的方法列表如下所示:

 

  

 

 static JNINativeMethod method_table[] = {

 

  { "vibratorOn", "(J)V", (void*)vibratorOn }, // 振動器開

 

  { "vibratorOff", "()V", (void*)vibratorOff } // 振動器關

 

  };

 

  int register_android_server_VibratorService(JNIEnv *env) {

 

  return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/VibratorService",

 

  method_table, NELEM(method_table));

 

  }

  //vibratorOn()和vibratorOff()這兩個函數的實現分別如下所示:

 

  

 

  static void vibratorOn(JNIEnv *env, jobject clazz, jlong timeout_ms){

 

  vibrator_on(timeout_ms);

 

  }

 

  static void vibratorOff(JNIEnv *env, jobject clazz){

 

  vibrator_off();

 

  }

 

 

 

 

 

        frameworks/base/services/java/com/android/server/目錄中的VibratorService.java通過調用VibratorService JNI來實現com.android.server包中的VibratorService類。

 

  frameworks/base/core/java/android/os/目錄中的Vibrator.java文件實現瞭android.os包中的Vibrator類。它通過調用vibrator的Java服務來實現(獲得名稱為vibrator的服務),配合同目錄中的IVibratorService.aidl文件向應用程序層提供Vibrator的相關API。

 

—————————————————————————————————————————————————————————————————————————–

 

我具體的驅動程序

 

#include <linux/init.h>

#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/types.h>

#include <linux/device.h>

#include <linux/workqueue.h>

 

#include "timed_output.h"

#include <linux/hrtimer.h>

#include <linux/err.h>

#include <linux/platform_device.h>

#include <linux/spinlock.h>

 

#include <linux/jiffies.h>

#include <linux/timer.h>

 

#include <mach/mt6573_typedefs.h>

#include <mach/mt6573_pll.h>

#include <mach/mt6573_gpt.h>

 

#define VERSION                                     "v 0.1"

#define VIB_DEVICE                                "mt6573_vibrator"

 

#define COUNT_DOWN_TIME                               50

 

#define VIBR_HRTIMER

 

#ifndef VIBR_HRTIMER

XGPT_NUM Vibrator_XGPT = XGPT7;

#endif

 

/******************************************************************************

Error Code No.

******************************************************************************/

#define RSUCCESS        0

 

/******************************************************************************

Debug Message Settings

******************************************************************************/

 

/* Debug message event */

#define DBG_EVT_NONE          0x00000000    /* No event */

#define DBG_EVT_INT                     0x00000001    /* Interrupt related event */

#define DBG_EVT_TASKLET            0x00000002    /* Tasklet related event */

 

#define DBG_EVT_ALL                     0xffffffff

 

#define DBG_EVT_MASK             (DBG_EVT_TASKLET)

 

#if 1

#define MSG(evt, fmt, args…) \

do {\

       if ((DBG_EVT_##evt) & DBG_EVT_MASK) { \

              printk(fmt, ##args); \

       } \

} while(0)

 

#define MSG_FUNC_ENTRY(f)  MSG(FUC, "<FUN_ENT>: %s\n", __FUNCTION__)

#else

#define MSG(evt, fmt, args…) do{}while(0)

#define MSG_FUNC_ENTRY(f)     do{}while(0)

#endif

 

#define VIBR_CON0 ((volatile unsigned long*)(0xF702F7B0))

 

static int vibr_Enable(void)

{

    printk("[vibrator]vibr_Enable \n");

       hwPowerOn(MT65XX_POWER_LDO_VIBR, VOL_2800 , "VIBR");

       return 0;

}

 

static int vibr_Disable(void)

{

    while((INREG32(VIBR_CON0)&1))

    {

        printk("[vibrator]vibr_Disable \n");

       hwPowerDown(MT65XX_POWER_LDO_VIBR , "VIBR");

        //printk("[vibrator]vibr_Disable:VIBR_CON0=0x%x \r\n", INREG32(VIBR_CON0));

    }

      

       return 0;

}

 

 

/******************************************************************************

Global Definations

******************************************************************************/

//static struct work_struct vibrator_work;

static struct hrtimer vibe_timer;

static spinlock_t vibe_lock;

 

 

static int vibrator_get_time(struct timed_output_dev *dev)

{

       if (hrtimer_active(&vibe_timer))

       {

              ktime_t r = hrtimer_get_remaining(&vibe_timer);

              return r.tv.sec * 1000 + r.tv.nsec / 1000000;

       }

       else

              return 0;

}

 

static void vibrator_enable(struct timed_output_dev *dev, int value)

{

        unsigned long   flags;

 

       spin_lock_irqsave(&vibe_lock, flags);

 

        #ifdef VIBR_HRTIMER

       while(hrtimer_cancel(&vibe_timer))

        {

            printk("[vibrator]vibrator_enable: try to cancel hrtimer \n");

        }

       #else

        XGPT_Reset(Vibrator_XGPT);

        #endif

 

       if (value == 0)

        {     

            printk("[vibrator]vibrator_enable: disable \n");

            vibr_Disable();

         

        }

       else

       {

                     value = ((value > 15000) ? 15000 : value);

            printk("[vibrator]vibrator_enable: vibrator start: %d \n", value);

        

            #ifdef VIBR_HRTIMER

           hrtimer_start(&vibe_timer,

                     ktime_set(value / 1000, (value % 1000) * 1000000),

                     HRTIMER_MODE_REL);

 

            #else

            XGPT_CONFIG config;

                     config.num = Vibrator_XGPT;

            config.clkDiv = 0;

            config.mode = XGPT_ONE_SHOT;

            config.bIrqEnable = TRUE;

            config.u4Compare = value*32768/1000;

           

            if(!XGPT_Config(config))

            {

                printk("[vibrator]vibrator_enable: config XGPT: %d fail!\n", value);

            }

           

            XGPT_Start(Vibrator_XGPT);

            #endif

          

            vibr_Enable();

          

       }

       spin_unlock_irqrestore(&vibe_lock, flags);

 

}

 

 

#ifdef VIBR_HRTIMER

static enum hrtimer_restart vibrator_timer_func(struct hrtimer *timer)

{

     printk("[vibrator]vibrator_timer_func: vibrator will disable \n");

 

    vibr_Disable();

           

      return HRTIMER_NORESTART;

}

 

#else

void vibrator_timer_func(UINT16 temp)

{

    printk("[vibrator]vibrator_timer_func: vibrator will disable \n");

 

    vibr_Disable();

}

#endif

 

 

static struct timed_output_dev mt6573_vibrator =

{

       .name = "vibrator",

       .get_time = vibrator_get_time,

       .enable = vibrator_enable,

};

 

static int vib_probe(struct platform_device *pdev)

{

       return 0;

}

 

static int vib_remove(struct platform_device *pdev)

{

       return 0;

}

 

static void vib_shutdown(struct platform_device *pdev)

{

              vibr_Disable();

 

}

/******************************************************************************

Device driver structure

*****************************************************************************/

static struct platform_driver vibrator_driver =

{

    .probe            = vib_probe,

       .remove       = vib_remove,

    .shutdown = vib_shutdown,

    .driver     = {

    .name = VIB_DEVICE,

    },

};

 

static ssize_t store_vibr_on(struct device *dev,struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t size)

{

       if(buf != NULL && size != 0)

       {

              printk("[vibrator]buf is %s and size is %d \n",buf,size);

              if(buf[0]== '0')

              {

                     vibr_Disable();

              }else

              {

                     vibr_Enable();

              }

       }

       return size;

}

 

static DEVICE_ATTR(vibr_on, 0664, NULL, store_vibr_on);

 

/******************************************************************************

 * vib_mod_init

 *

 * DESCRIPTION:

 *   Register the vibrator device driver !

 *

 * PARAMETERS:

 *   None

 *

 * RETURNS:

 *   None

 *

 * NOTES:

 *   RSUCCESS : Success

 *

 ******************************************************************************/

 

static s32 __devinit vib_mod_init(void)

{    

       s32 ret;

 

       printk("MediaTek MT6573 vibrator driver register, version %s\n", VERSION);

 

       spin_lock_init(&vibe_lock);

   

        #ifdef VIBR_HRTIMER

       hrtimer_init(&vibe_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);

       vibe_timer.function = vibrator_timer_func;

 

        #else

        XGPT_Init(Vibrator_XGPT, vibrator_timer_func);

        #endif

   

       timed_output_dev_register(&mt6573_vibrator);

 

        ret = platform_driver_register(&vibrator_driver);

 

        if(ret)

        {

              printk("[vibrator]Unable to register vibrator driver (%d)\n", ret);

              return ret;

        }    

 

       ret = device_create_file(mt6573_vibrator.dev,&dev_attr_vibr_on);

    if(ret)

    {

        printk("[vibrator]device_create_file vibr_on fail! \n");

    }

   

       printk("[vibrator]vib_mod_init Done \n");

 

    return RSUCCESS;

}

 

/******************************************************************************

 * vib_mod_exit

 *

 * DESCRIPTION:

 *   Free the device driver !

 *

 * PARAMETERS:

 *   None

 *

 * RETURNS:

 *   None

 *

 * NOTES:

 *   None

 *

 ******************************************************************************/

 

static void __exit vib_mod_exit(void)

{

       printk("MediaTek MT6573 vibrator driver unregister, version %s \n", VERSION);

       printk("[vibrator]vib_mod_exit Done \n");

}

 

module_init(vib_mod_init);

module_exit(vib_mod_exit);

MODULE_AUTHOR("MediaTek Inc.");

MODULE_DESCRIPTION("MT6573 Vibrator Driver (VIB)");

MODULE_LICENSE("GPL");

 

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