Tina SDK Linux Kernel 基本使用（实战篇：为7寸RGB LCD触摸屏添加驱动支持）.md

Tina SDK Linux Kernel 基本使用（实战篇：为7寸RGB LCD触摸屏添加驱动支持）

本文基于全志Tina-SDK，以100ASK-7" RGB LCD触摸屏为例，手把手带你完成从硬件原理图分析、设备树修改、内核模块配置到最终打包烧录与验证的完整流程。你将学会如何为嵌入式Linux系统添加一个全新的硬件外设，掌握I2C/Input子系统驱动的实践方法。这是嵌入式Linux驱动开发的经典案例，学会它，你就能举一反三，添加任何挂载在I2C总线上的设备。

本文最全，比文档文档史上无敌最详细。

🎯 本任务的学习目标和重点掌握程度

为了帮助你在实际工作中遇到类似任务时，清楚地知道每一步要做什么，同时也方便领导考核时清晰了解你的技能水平，我们对本任务涉及的每个知识点进行了重要程度分级：

作为初学者，重点掌握“必须掌握”（⭐⭐⭐）的内容，这是你入门嵌入式Linux驱动的基石。“重点掌握”（⭐⭐）的内容为辅，帮助你构建完整的知识体系。“了解即可”的部分供你开阔眼界，后续再深入学习。

一、项目背景：我们要做什么？（⭐ 了解即可）

在嵌入式Linux开发中，为开发板添加LCD触摸屏支持是最常见的任务之一。本文将指导你为100ASK_T113s3-Pro开发板添加7寸1024x600分辨率RGB LCD触摸屏的驱动支持。

屏幕模块详细信息如下：

触摸屏工作原理简述：触摸IC（GT911）通过I2C总线与主控芯片T113通信，当手指触摸屏幕时，触摸IC会通过中断引脚通知主控，主控通过I2C读取触摸坐标数据，并通过Linux的Input子系统上报给上层应用。

整个适配过程分为三大步骤：

1. 编写/修改设备树文件：告诉内核硬件如何连接（I2C总线、中断引脚、复位引脚等）
2. 配置内核模块：让内核包含GT911驱动
3. 编译、烧录与验证：生成系统镜像，验证触摸功能是否正常工作

二、内核源码与设备树文件的位置（⭐⭐⭐ 必须掌握）

在Tina-SDK中，与Linux内核相关的代码和配置文件主要分布在以下位置：

2.1 内核源码目录

sun8iw20p1.dtsi是整个T113芯片的基础设备树文件，定义了芯片内置的所有硬件模块（I2C/TWI、SPI、UART、GPIO等）。我们后续需要在board.dts中引用并配置这些模块。

在Tina-SDK中，内核源码位于lichee/linux-5.4。为了方便切换目录，SDK提供了几个实用的快捷命令（前提是已经执行过source build/envsetup.sh）：

bash

# 切换到内核源码根目录 ckernel # 切换到内核设备树目录（arch/arm/boot/dts） cdts

2.2 板级配置文件目录（⭐⭐⭐⭐ 核心操作区）

这是Tina SDK特有的板级配置文件位置，与内核源码分开存放：

通过执行ccconfigs可以直接切换到板级配置文件目录。

重要说明：Tina-SDK将板级配置与内核源码分离，这样可以实现一份内核源码适配多个不同硬件板子。这种分离设计的好处是，当我们更换开发板或为不同项目定制功能时，只需要修改板级配置目录下的文件，而内核源码本身可以保持不变。更便于管理和维护。

bash

# 进入板级配置目录 ccconfigs ls # board.dts config-5.4 config-5.4-mem-optimize

特别注意：board.dts是一个软链接，它实际指向linux-5.4/board.dts。因此，我们实际要修改的文件是linux-5.4/board.dts：

bash

ccconfigs cd linux-5.4 ls # board.dts config-5.4 config-5.4-mem-optimize

⛔ 重要警告 ⛔：make menuconfig和make kernel_menuconfig是完全不同的两个东西：

⭐ 重点掌握：记住这个区别，避免你配置完后一清理环境配置全丢了！

三、设备树修改详解（⭐⭐⭐ 必须掌握）

3.1 解析硬件原理图

根据100ASK-7"RGB LCD-V1.2的硬件原理图，触摸屏相关的接口如下：

3.2 确定TWI总线编号

通过查看数据手册T113-s3_datasheet_v1.6.pdf第41页，确认PE12和PE13引脚的功能复用表如下：

因此，我们可以确定触摸屏使用的是TWI2总线（全志平台称I2C为TWI）。

3.3 添加TWI2引脚复用配置（⭐⭐⭐ 必须掌握）

打开设备树文件device/config/chips/t113/configs/100ask/linux-5.4/board.dts，找到&pio节点，在其中添加twi2的引脚复用配置：

c

&pio { // ... 其他配置（保持原有内容不动） // ⭐ 添加 TWI2 引脚复用定义 twi2_pins_a: twi2@0 { pins = "PE12", "PE13"; function = "twi2"; // 将PE12、PE13复用为TWI2功能 drive-strength = <10>; // 驱动能力10mA }; twi2_pins_b: twi2@1 { pins = "PE12", "PE13"; function = "gpio_in"; // 休眠时将引脚还原为通用GPIO输入模式 }; // ... 其他配置（保持原有内容不动） };

参数解释：

• pins：指定要配置的物理引脚名称。
• function：指定引脚的功能模式，"twi2"代表I2C总线的功能复用，"gpio_in"代表通用输入GPIO模式，用于系统休眠时节省功耗。
• drive-strength：指定引脚的驱动电流能力，数值越高驱动能力越强，适合外围设备较远的场景，10是一个常见的中间值。
• 用<&pio>这个节点是T113芯片的通用引脚控制器节点，定义了所有引脚的复用模式和电气属性。

为什么需要两组配置？一个用于正常运行模式（default），一个用于休眠模式（sleep），系统可以在两者之间动态切换。

3.4 配置TWI2总线并添加触摸屏设备节点（⭐⭐⭐ 必须掌握）

在board.dts文件的末尾（或合适位置），添加&twi2节点配置：

c

&twi2 { clock-frequency = <400000>; // I2C总线时钟400KHz pinctrl-0 = <&twi2_pins_a>; // 正常工作时使用twi2_pins_a配置 pinctrl-1 = <&twi2_pins_b>; // 休眠时切换到twi2_pins_b配置 pinctrl-names = "default", "sleep"; // 定义两组配置的名称 dmas = <&dma 45>, <&dma 45>; // DMA通道配置（可选） dma-names = "tx", "rx"; status = "okay"; // 启用此I2C总线 // 触摸屏设备节点 (I2C从设备) ctp@14 { compatible = "allwinner,goodix"; // 匹配驱动中的名称（重要！） device_type = "ctp"; // 设备类型：电容触摸屏 reg = <0x14>; // I2C设备地址（7位地址） status = "okay"; /* GT9xx 触摸芯片配置参数 */ ctp_name = "gt9xxnew_ts"; // 驱动模块名称 ctp_twi_id = <0x2>; // 所属TWI总线编号（TWI2） ctp_twi_addr = <0x14>; // 设备地址（与reg一致） /* 屏幕触摸范围配置 */ ctp_screen_max_x = <0x400>; // X轴最大坐标 0x400 = 1024 ctp_screen_max_y = <0x258>; // Y轴最大坐标 0x258 = 600 ctp_revert_x_flag = <0x0>; // X轴不翻转（0：不翻转） ctp_revert_y_flag = <0x0>; // Y轴不翻转 ctp_exchange_x_y_flag = <0x0>; // XY坐标不交换 /* 引脚配置（⭐ 关键！） */ ctp_int_port = <&pio PE 1 GPIO_ACTIVE_HIGH>; // 中断引脚：PE1，高电平有效 ctp_wakeup = <&pio PE 0 GPIO_ACTIVE_HIGH>; // 唤醒/复位引脚：PE0 }; };

注意：GT911的I2C设备地址可以是0x14或0x5d，这由复位引脚的上电时序决定。本次适配使用0x14。

3.5 检查引脚冲突（⭐⭐ 重点掌握）

在添加新设备节点时，务必检查新使用的引脚是否已经被其他功能占用。引脚冲突是新手最容易犯的错误之一，往往导致驱动加载失败。本次使用的引脚情况：

3.6 Tina SDK中设备树的编译机制（⭐⭐ 重点掌握）

在TinaSDK中，设备树无法单独编译，它会与U-Boot、optee等一起打包到最终镜像中。你必须在TinaSDK根目录下执行make或mkernel命令，系统才会自动编译设备树。因此，任何设备树的修改都需要完整编译系统或至少重新编译内核，然后重新打包镜像才能生效。

四、内核模块配置（⭐⭐⭐ 必须掌握）

4.1 为什么不能只用make kernel_menuconfig？

很多初学者会在内核源码目录执行make kernel_menuconfig，配置完发现执行make clean后配置丢失了。

这是因为在TinaSDK框架中，内核的最终配置文件是由多个部分动态合并而成的：

1. target/allwinner/generic/config-5.4（通用配置）
2. device/config/chips/t113/configs/100ask/linux/config-5.4（板级配置）
3. 其他依赖关系

直接修改内核的.config文件会在下次合并时被覆盖。

4.2 TinaSDK的模块管理机制modules.mk（⭐⭐⭐ 必须掌握）

TinaSDK为每个内核模块在target/allwinner/t113-common/modules.mk中预定义了Kconfig配置项。打开该文件，可以看到GT911驱动的定义：

makefile

define KernelPackage/touchscreen-gt9xxnew SUBMENU:=$(INPUT_MODULES_MENU) TITLE:=gt9xxnew support DEPENDS:=+kmod-input-core KCONFIG:= \ CONFIG_INPUT_TOUCHSCREEN=y \ CONFIG_TOUCHSCREEN_GT9XXNEW_TS=y \ ... (其他相关配置) FILES:= \ $(LINUX_DIR)/drivers/input/touchscreen/gt9xxnew/gt9xxnew_ts.ko AUTOLOAD:=$(call AutoProbe,gt9xxnew_ts) endef

这个机制的好处是，TinaSDK已经帮我们把GT911驱动的依赖关系和编译规则都处理好了，我们只需要像选择普通软件包一样选中它即可。

4.3 在Tina配置中选中GT911模块（⭐⭐⭐ 必须掌握）

正确的做法是在TinaSDK根目录执行make menuconfig，然后通过Kernel modules→Input modules找到触摸屏相关选项：

text

Tina Configuration └─> Kernel modules └─> Input modules └─> kmod-touchscreen-gt9xxnew ---> GT9xxnew touchscreen driver

按Y键选中此项（变为<*>）。然后用方向键移动到最下方的<Save>保存配置，再选择<Exit>退出。

配置成功后，稍后执行make时系统会自动编译此模块。

补充说明：如果你需要修改具体的内核源码（如修改驱动代码中的坐标算法），仍然需要进入make kernel_menuconfig进行调试，但那只是为了测试，正式的配置最终还是要在Tina的make menuconfig中固化下来。

五、编译、打包与烧录（⭐⭐ 重点掌握）

5.1 编译内核

bash

# 1. 加载SDK环境 source build/envsetup.sh # 2. 选择开发板配置（t113_100ask-tina） lunch # 输入数字选择 4 # 3. 编译内核（首次或修改内核配置后） mkernel

或者直接执行make编译整个系统（包括U-Boot、内核、Rootfs等）。

5.2 打包固件

bash

pack

打包过程中会看到如下输出：

text

... Add partition rootfs.fex ROOTFS_FEX... BuildImg 0 Dragon execute image.cfg SUCCESS! ---image is at--- /home/ubuntu/tina-d1-h/out/t113-100ask/tina_t113-100ask_uart3.img pack finish

5.3 烧录固件

使用ls -lh命令查看生成的镜像大小，确认文件完整后将其复制到Windows系统：

bash

ls -lh /home/ubuntu/tina-d1-h/out/t113-100ask/tina_t113-100ask_uart3.img

使用PhoenixSuit（线刷工具）将镜像烧录到开发板的SPI NAND Flash中。

六、验证触摸功能（⭐⭐⭐ 必须掌握）

6.1 检查驱动模块是否加载成功

系统启动后，首先检查内核日志中是否有GT911驱动加载信息：

bash

dmesg | grep -i "gt9\|touch"

您应该能看到类似这样的信息：

text

[ 4.500239] gt9xxnew_ts 2-0014: 2-0014 supply ctp not found, using dummy regulator [ 4.717746] input: gt9xxnew_ts as /devices/virtual/input/input2

input: gt9xxnew_ts as /devices/virtual/input/input2这一行表示触摸屏驱动注册成功，并创建了input设备节点/dev/input/event2。

注意：supply ctp not found只是一个警告，提示没有为触摸屏单独配置电源管理，不影响触摸功能。

6.2 定位触摸屏对应的event节点

如果系统中有多个input设备（键盘、鼠标、触摸屏等），可以通过查看/proc/bus/input/devices文件来确定每个设备对应的event节点：

bash

cat /proc/bus/input/devices

找到Name="gt9xxnew_ts"的段落，查看其H行（Handlers）：

text

I: Bus=0018 Vendor=dead Product=beef Version=28bb N: Name="gt9xxnew_ts" P: Phys=A-P S: Sysfs=/devices/virtual/input/input2 U: Uniq= H: Handlers=event2 B: PROP=2 B: EV=b B: KEY=400007f8000100000000 B: ABS=26500000

H: Handlers=event2表示该触摸屏对应的设备节点是/dev/input/event2。

💡进阶技巧：如果你在编译内核时已经配置好TSLIB（触摸屏校准库），也可以直接运行ts_test进行可视化测试。后续可以深入学习本节内容的【进阶内容】。

6.3 原始数据测试（⭐⭐ 重点掌握）

使用cat命令直接读取event节点，可以快速验证触摸屏硬件是否正常工作：

bash

cat /dev/input/event2

用手指触摸屏幕，终端上会出现二进制乱码输出（代表有数据上报）。

现象	结论
cat /dev/input/eventX出现乱码输出（手触摸时）	触摸屏工作正常 ✅
cat /dev/input/eventX无反应	触摸屏未工作，需排查 ❌

6.4 常见问题排查

问题1：Error: Driver 'gt9xxnew_ts' is already registered

现象：insmod时报错该驱动已注册。
原因：驱动已被编译进内核或已被加载。
解决方法：直接使用modprobe或确认设备树配置即可，无需重复加载。

问题2：I2C通信超时（“Timeout when sending 9th SCL clk”）

现象：系统启动时dmesg出现重复的I2C传输超时错误。
原因：I2C设备地址错误、引脚配置冲突、供电问题或设备未正确复位。
排查步骤：

1. 检查reg = <0x14>是否与硬件实际地址一致（尝试0x5d）。
2. 检查引脚是否正确：PE0对应GPIO_ACTIVE_HIGH，确保复位时序正确。
3. 检查pins和function是否与硬件原理图一致。
4. 检查系统启动日志中引脚复用是否有冲突。

问题3：设备树节点修改后不生效

原因：在TinaSDK中设备树无法单独编译，必须重新打包整个镜像。
解决方法：修改设备树后，务必执行make（或mkernel）重新编译，然后执行pack打包，最后重新烧录完整镜像。

6.5 使用evtest工具进行进阶测试（⭐ 了解即可）

如果需要获取更详细的上报数据（坐标值、压力值等），可以安装evtest工具：

bash

# 在开发板上运行 evtest /dev/input/event2

运行后会显示触摸屏的详细信息（坐标范围、分辨率等），并实时输出触摸事件数据，非常适合调试坐标是否正确、是否反向等问题。

七、功能拓展：添加新的I2C设备（触类旁通）

掌握了为TWI2添加GT911触摸屏的方法后，你可以轻松地为项目添加任何I2C设备（如传感器、时钟芯片等）。模板如下：

c

&twix { // x 为TWI总线编号 clock-frequency = <400000>; pinctrl-0 = <&twix_pins_a>; pinctrl-1 = <&twix_pins_b>; pinctrl-names = "default", "sleep"; status = "okay"; new_device@xx { // xx 为设备地址 compatible = "vendor,device-name"; reg = <xx>; // 根据设备驱动要求添加其他属性 status = "okay"; }; };

添加步骤：

1. 确定设备使用的I2C总线编号（如TWI1、TWI2）。
2. 在&pio节点中添加引脚复用配置。
3. 在对应的&twix节点下添加设备子节点。
4. 根据设备驱动文档填充设备树属性。
5. 配置内核模块（如有需要）。
6. 编译、打包、烧录并验证。

修改设备树时，每次修改后都需要pack打包整个镜像才能生效。建议将所有I2C设备集中在同一个&twix节点下管理，便于维护。

八、面试官提问环节（必考！）

第1问：如何排查I2C设备（如触摸屏）通信故障？

参考答案：排查I2C故障，按照以下步骤逐一检查：

1. 硬件层面：用万用表检查供电、SCL/SDA上拉电阻是否正常。
2. 引脚配置：用dmesg | grep pinctrl检查引脚复用是否正确。
3. I2C通信测试：用i2cdetect -y <bus号>扫描设备地址，确认设备是否应答。
4. 检查内核日志：用dmesg | grep -i "i2c\|error"查找通信错误（如NACK、超时等）。
5. 检查地址配置：确认设备树中的reg属性与硬件实际地址一致（GT911常见地址为0x14或0x5d）。
6. 检查复位时序：确认复位引脚（ctp_wakeup）的上电时序满足芯片要求。

第2问：make kernel_menuconfig和make menuconfig在TinaSDK中有什么区别？

参考答案：两者作用完全不同：

第3问：修改设备树后触摸屏不工作，请给出排查思路。

参考答案：

1. 检查硬件连接：确认FPC排线是否插好，触摸屏模块供电是否正常。
2. 检查设备树引脚配置：
   • 确认twi2_pins_a中指定的引脚与实际原理图一致（PE12/PE13）。
   • 确认function值是否正确（twi2）。
3. 检查I2C通信：执行i2cdetect -y 2扫描TWI2总线，确认地址0x14是否出现UU（表示设备已注册且有驱动）。
4. 检查内核日志：执行dmesg | grep -i "gt9\|error"查找驱动加载失败原因。
5. 检查地址冲突：确认reg地址与设备实际地址一致（GT911可能是0x14或0x5d）。
6. 检查电源：触摸屏模块是否需要独立的电源引脚，若需要确认设备树中是否已配置。
7. 确认工作流程：修改设备树后必须执行pack重新打包，不能仅替换设备树文件。

九、总结

本文带你完整走了一遍在Tina-SDK中为7寸1024x600 RGB LCD触摸屏添加驱动支持的流程，包括：

1. ✅ 硬件原理图分析与引脚对应关系确定
2. ✅ 设备树修改（引脚复用配置 + TWI总线配置 + 触摸设备节点添加）
3. ✅ 内核模块配置（TinaSDK的make menuconfig用法）
4. ✅ 编译、打包与烧录
5. ✅ 触摸功能验证与问题排查
6. ✅ 扩展知识：为其他I2C设备添加支持的方法

这套流程是嵌入式Linux驱动开发的通用方法，掌握它，你就能触类旁通，为任何硬件外设添加Linux驱动支持。

下一步学习建议：

1. 学习Linux I2C子系统和Input子系统的驱动框架。
2. 熟悉Linux设备树的语法（属性、节点、引用等）。
3. 尝试修改GT911驱动源码，如调整坐标上报算法或增加手势识别功能。
4. 进一步学习TSLIB触摸屏校准工具的使用。

祝你学得扎实，考核稳过！