【ALINX AXU2CGB试用】矩阵键盘linux驱动分析，驱动设备树配置

robe.zhang

【ALINX AXU2CGB试用】矩阵键盘linux驱动分析，驱动设备树配置

笔者手头暂时没有扫描矩阵键盘，仅仅分析完linux驱动源码，知道怎么使用，稍后键盘到手实际测试验证

矩阵键盘驱动源码分析：

源码位于linux内核中的drivers\input\keyboard\matrix_keypad.c文件中

先看 probe 函数：

487行获取 platform data，

获取不到转入 489行分析 dt 文件

分析出错直接退出，因为没有设备信息，驱动 probe 也就没有意义，直接退出

分析完成，没有linux,keymap属性信息，也就是没有定义keycode键值，驱动也没有意义，直接退出

497-509行，初始化keypad，其中498行分配 input_dev 结构体

511-515行，初始化input_dev

517行，初始化keymap_data，就是初始化矩阵键盘的键值，详细代码如下：

531行：矩阵键盘初始化 GPIO，详细代码如下，通过两个循环分别初始化各列GPIO为输出，各行GPIO为输入，接着使用了中断，最后关闭中断退出

再看一下中断代码：关中断，设置delay work，这个中断是检测到按键动作，就触发了中断，delay work 主要是防抖，过一会再扫描按键键值滤波防抖

看delay_work 代码，delay_work在 508 行被初始化为 matrix_keypad_scan 函数，这个函数先通过一个循环，扫描矩阵键盘的键值保存起来，再通过一个循环，把input事件发出去(input子系统完成)，进中断时候关闭的中断，现在重新打开

代码535行，注册 input_dev

代码539行，初始化休眠唤醒

驱动probe 完成。

Input 是当作字符设备注册在系统中的，打开input 设备，执行 514行的 matrix_keypad_start函数，调度 delay work工作，delay work 立即开始工作，扫描键值，发送键盘事件，开中断，之后续就能持续扫描键值，发送键盘事件，如此循环下去

关闭 input 设备，flush delaywork，关闭中断

矩阵键盘工作工程从以上代码中已经看的很清楚明白了，以上是软件的工作过程

矩阵键盘实物：以下是4x4 的矩阵键盘，需要 8 个GPIO扫描实现 16 个按键的输入

电路图如下：列GPIO端口是 1，2，3，4，行GPIO端口是 5，6，7，8

按键工作原理：

按键1位于GPIO1 和5 交叉点，扫描GPIO1和5，就能检测到按键1是否按下

按键2位于GPIO2 和5 交叉点，扫描GPIO2和5，就能检测到按键2是否按下

同理就能全部扫描出16个按键的状态，其实这个工作原理，对应软件中的按键扫描过程。

触发扫描的是按键中断，一旦产生中断先滤波防抖，再开始扫描按键值，发送按键事件，继续等待中断。这部分需要在 EMIO GPIO 端口完成，

矩阵键盘电路设计：矩阵键盘用到了中断，所以需要使用 EMIO GPIO 端口，参考最近 EMIO GPIO 的文章。

4x4 行列的 16按键的矩阵键盘，vivado 电路设计需要从 EMIO GPIO 端口引出8个 GPIO，四个 GPIO 当作行，四个GPIO 当作列，分别接入矩阵键盘中的8个IO端口上

矩阵键盘设备树配置：

键码不一定对，调试的时候发现有问题自己改，键码位于linux内核中 include\uapi\linux\input-event-codes.h 文件中

矩阵键盘驱动：增加 input 驱动，增加 matrix 按键驱动

BOOT.BIN，内核，设备树，全部重新编译后启动生效

# ========

设备树配置技巧：

从原理图可知，端口 1，2，3，4 作为一组，端口 5，6，7，8 作为另一组

不管哪一组当作行，哪一组当作列都行，不用特意区分，比如 1，2，3，4当作行，5，6，7，8当作列，或者1，2，3，4当作列，5，6，7，8当作行也行。

但是这两组内的 GPIO 端口不可搞混，比如 1，2，3，4 必须是一组，5，6，7，8必须是一组，这是唯一的分组方式，没有第二种分组。详细原因看源码就知道了。如果一组里面是1，2，3，5，那么 1，2，3 和 5 交叉点的三个按键永远都扫描不到，6，7，8 和 4 交叉点三个按键也是永远不会扫描到。

两组不用可以区分行列，keymap 要和相应的按键匹配就行。但是两组的GPIO不可搞混了。

# ========

本文内容，笔者没有在开发板上验证过，因为手头暂时没有矩阵键盘。电路设计部分没啥问题，以往两篇文章 EMIO GPIO，AXI GPIO 已经验证过电路设计，主要是设备树需要调试，keymap 可能不一定对，需要自己调试，稍后键盘到手测试验证

# ========
矩阵键盘，淘宝搜索：4*4矩阵扫描按键/4x4 薄膜开关，找出来很多种，这两种也能用
这种确认过可以用：


还有这种的也能用

笔者买的是这种的，重点是便宜，1.74元还包邮，玩一把拉倒也没啥要求，能用就行。或者自己找个洞洞板对着原理图焊一个玩玩

稍后键盘到手，调试完成，再更新