TFT-Displays - Anleitung

7.4.1   Framebuffer-Kernel-Modul

Das Advamation-Framebuffer-Linux-Kernel-Modul (advamationfb) stellt geräteunabhängige, virtuelle Framebuffer mit einstellbarer Auflösung bereit. Über das sysfs-Dateisystem können damit dynamisch Framebuffer generiert, abgefragt und wieder gelöscht werden (siehe Framebuffer).

Soll am Raspberry Pi nur das AdvaBoard-TFT-Display, und kein weiteres Display (z.B. HDMI-Display) gleichzeitig betrieben werden, so kann ggf. auf dieses Kernelmodul verzichtet, und der bereits für das HDMI-Display vorgesehene Framebuffer modifiziert und verwendet werden. In diesem Fall ist keine Installation des Framebuffer-Kernelmoduls notwendig. Gleiches gilt, falls das AdvaBoard-TFT-Display und das HDMI-Display die gleiche Auflösung und den gleichen Inhalt anzeigen sollen.

Installation:

0. Sollten Sie eine SD-Karte mit installierter AdvaBoard-Software von uns erworben haben, so ist das Advamation-Framebuffer-Kernel-Modul dort bereits installiert, und die folgenden Schritte können übersprungen werden.

   Soll am Raspberry Pi nur das AdvaBoard-TFT-Display, und gleichzeitig kein weiteres Display (z.B. HDMI-Display) verwendet werden, oder sollen AdvaBoard-TFT-Display und HDMI-Display den gleichen Inhalt anzeigen, so können die folgenden Schritte ebenso übersprungen werden.

1. Kernel:

   Das Advamation-Framebuffer-Kernel-Modul benötigt einen Linux-Kernel mit (a) Unterstützung für Framebuffer-Kernel-Module [3] und (b) verfügbaren Kernel-Headerdateien. Ist im Kernel diese Unterstützung nicht enthalten oder sind keine Kernel-Header verfügbar, so muss ein anderer Kernel installiert werden.

   • Raspbian:

     Leider ist der Standard-Raspbian-Kernel sehr eingeschränkt, und unterstützt u.a. keine Framebuffer-Kernel-Module und stellt keine Kernel-Headerdateien zur Verfügung. Deshalb muss ein anderer Kernel verwendet werden, z.B. der "trunk"-Kernel aus dem Raspbian-Repository.

     Installation des "trunk"-Kernels:

     sudo apt-get update
     sudo apt-get install linux-image-3.6-trunk-rpi
     

     Danach muss dieser Kernel als "Boot-Kernel" ausgewählt werden, indem der Datei /boot/config.txt folgende Zeile hinzugefügt wird (bzw. eine evtl. bereits vorhandene kernel=-Zeile entsprechend modifiziert wird):

     kernel=vmlinuz-3.6-trunk-rpi
     

     Existiert noch keine kernel=-Zeile in der Datei /boot/config.txt, so kann folgendes Kommando verwendet werden, um die Zeile hinzuzufügen:

     sudo sh -c 'echo "kernel=vmlinuz-3.6-trunk-rpi" >> /boot/config.txt'
     

   • andere Linux-Distributionen:

     Um festzustellen, ob der Linux-Kernel Framebuffer-Module unterstützt, sollte geprüft werden, ob dieser folgende Module enthält (z.B. per ls /lib/modules/`uname -r`/kernel/drivers/video/):

     fb_sys_fops.ko
     syscopyarea.ko
     sysfillrect.ko
     sysimgblt.ko
     

     Existieren diese Module nicht, so sollte geprüft werden, ob diese Module evtl. fest in den Kernel einkompiliert wurden. Dazu sollte überprüft werden, ob die Kernel-Konfigurationsdatei (je nach Linux-Distribution: /proc/config.gz oder /boot/config-`uname -r`) folgende Einträge enthält:

     CONFIG_FB=y
     CONFIG_FB_SYS_FILLRECT=y
     CONFIG_FB_SYS_COPYAREA=y
     CONFIG_FB_SYS_IMAGEBLIT=y
     CONFIG_FB_SYS_FOPS=y
     CONFIG_FB_DEFERRED_IO=y
     

     Ist dies nicht der Fall, so ist ein anderer Kernel notwendig, und es sollte sollte im Repository der Linux-Distribution nachgesehen werden, ob diese einen entsprechenden Kernel enthält, z.B. bei Debian-basierten Distributionen per:

     apt-cache search linux-image
     # oder: aptitude search linux-image
     

     Nach der Installation eines entsprechenden Kernels muss dieser als "Boot-Kernel" ausgewählt werden, indem der Datei /boot/config.txt folgende Zeile hinzugefügt wird (bzw. eine evtl. bereits vorhandene kernel=-Zeile entsprechend modifiziert wird):

     kernel=YOUR_KERNEL_IMAGE_FILENAME
     

     YOUR_KERNEL_IMAGE_FILENAME ist hierbei durch den Namen der Kernel-Image-Datei zu ersetzen. Diese Datei liegt üblicherweise in /boot/ und beginnt normalerweise mit vmlinuz-.

2. Neustart:

   Sollten Sie einen anderen Kernel installiert haben, so ist ein Neustart des Raspberry Pi notwendig:

   sudo reboot
   

   Nach dem Neustart sollte überprüft werden, ob der neue Kernel tatsächlich verwendet wird:

   uname -r
   

3. Kompilieren des Framebuffer-Kernel-Moduls:

   • Raspbian:

     Die AdvaBoard RPi1-Software enthält im Verzeichnis prebuilt.2013-09-25-wheezy-raspbian bereits das kompilierte Kernel-Modul für den Kernel "3.6-trunk"; es ist somit nicht notwendig, dieses zu kompilieren.

   • andere Linux-Distributionen:

     1. Feststellen des Kernel-Namens und der Kernel-Version:

        uname -r
        

     2. Installieren der zugehörigen Kernel-Headerdateien, z.B. für Raspbian 3.6-trunk:

        sudo apt-get install linux-headers-3.6-trunk-all
        

     3. Kompilieren des Kernel-Moduls:

        cd advaboard_rpi1-VERSION/kernel/advamationfb/
        make clean
        make
        

4. Test des Framebuffer-Kernel-Moduls:

   Um das Framebuffer-Kernel-Modul zu testen, sollte dieses dem Kernel hinzugefügt und ein virtueller Framebuffer angelegt werden. Es wird empfohlen, vorher alle anderen Programme zu schließen, da das System im Fehlerfall abstürzen kann.

   • Wechsel ins Framebuffer-Kernel-Modul-Verzeichnis:

     • Raspbian:

       cd advaboard_rpi1-VERSION/prebuilt.2013-09-25-wheezy-raspbian/
       

     • andere Linux-Distributionen:

       cd advaboard_rpi1-VERSION/kernel/advamationfb/
       

   • Kernel-Modul hinzufügen:

     sudo modprobe -a fb_sys_fops sysfillrect syscopyarea sysimgblt
     sudo insmod ./advamationfb.ko
     

     Falls insmod mit der Fehlermeldung "Invalid module format." oder "Exec format error" fehlschlägt, wurde das Kernelmodul für einen anderen Kernel übersetzt. Dies kann überprüft werden, indem die Ausgaben von uname -a und modinfo ./advamationfb.ko verglichen werden. In diesem Fall muss entweder das Framebuffer-Kernel-Modul nochmals für den laufenden Kernel übersetzt werden, oder es muss der Kernel verwendet werden, für den das Modul übersetzt wurde.

   • Erstellen eines virtuellen Framebuffers (als root):

     $ sudo bash
     $ echo "320,240,16" > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/new_device
     $ cat /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/list_devices
     0: fb1, 320x240x16
     $ echo 0 >> /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/delete_device
     $ exit
     

     (Evtl. wird statt fb1 ein anderes Framebuffer-Device (z.B. fb2) angezeigt.)

   • Optional: Test des virtuellen Framebuffers, indem die Ausgabe der Linux-Konsole darauf umgelenkt und ein Screenshot erstellt wird.

     Vorher sollte sichergestellt werden, dass die Bildschirmausgabe aktiv ist, und die Anzeige nicht wegen Inaktivität abgeschaltet wurde (z.B. indem eine Taste auf einer an den Raspberry Pi angeschlossenen Tastatur gedrückt wird).

     sudo apt-get install fbcat
     sudo sh -c 'echo "800,480,16" > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/new_device'
     con2fbmap 1 1
     fbcat /dev/fb1 > ~/advamationfb_test.ppm
     con2fbmap 1 0
     sudo sh -c 'echo 0 >> /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/delete_device'
     

     Die Datei advamationfb_test.ppm sollte nun einen Screenshot der Linux-Konsole enthalten.

5. Installation des Framebuffer-Kernel-Moduls:

   • Raspbian: Das Kernel-Modul wurde bereits mit der anderen AdvaBoard RPi1-Software installiert; eine separate Installation ist daher nicht notwendig.

   • andere Linux-Distributionen:

     sudo make install
     sudo depmod
     

CONFIG_FB=y
CONFIG_FB_SYS_FILLRECT=m
CONFIG_FB_SYS_COPYAREA=m
CONFIG_FB_SYS_IMAGEBLIT=m
CONFIG_FB_SYS_FOPS=m
CONFIG_FB_DEFERRED_IO=y

7.4.2   Framebuffer

Bevor das AdvaBoard-TFT-Display als Linux-Display verwendet werden kann, muss ein Framebuffer mit der passenden Auflösung und Farbtiefe zur Verfügung stehen.

Hierzu gibt es zwei Möglichkeiten:

• advamationfb-Framebuffer:

  Es wird ein zum Display passender virtueller Framebuffer angelegt. Hierzu ist das Advamation-Framebuffer-Kernel-Modul (siehe vorheriger Abschnitt) notwendig.

  • Anlegen eines virtuellen Framebuffers (als root):

    echo "XRES,YRES,16" > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/new_device
    

    z.B.:

    # TFT32, quer und hochkant
    $ echo "320,240,16" > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/new_device
    $ echo "240,320,16" > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/new_device
    
    # TFT43, quer
    $ echo "480,272,16" > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/new_device
    
    # TFT50, TFT70, quer
    $ echo "800,480,16" > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/new_device
    

  • Auflistung aller virtuellen Framebuffer (als root):

    $ cat /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/list_devices
    

    Es wird eine Liste aller virtuellen advamationfb-Framebuffer im Format NUMMER: FRAMEBUFFERDEVICE, XRESxYRESxBPP angezeigt.

    z.B.:

    $ cat /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/list_devices
    0: fb1, 320x240x16
    1: fb2, 240x320x16
    2: fb3, 800x480x16
    
    $ ls -l /dev/fb*
    crw-rw---T 1 root video 29, 0 Jan  1  1970 /dev/fb0
    crw-rw---T 1 root video 29, 1 Nov  3 23:05 /dev/fb1
    crw-rw---T 1 root video 29, 3 Nov  4 17:47 /dev/fb2
    crw-rw---T 1 root video 29, 4 Nov  4 17:47 /dev/fb3
    

  • Entfernen eines virtuellen Framebuffers:

    echo NUMMER > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/delete_device
    

    z.B.:

    $ cat /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/list_devices
    0: fb1, 320x240x16
    1: fb2, 240x320x16
    2: fb3, 800x480x16
    
    $ echo 1 > /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/delete_device
    
    $ cat /sys/bus/platform/drivers/advamationfb/list_devices
    0: fb1, 320x240x16
    2: fb3, 800x480x16
    

    Ein Framebuffer kann nur entfernt werden, wenn er derzeit nicht verwendet wird.

• Standard-Raspberry Pi-Framebuffer:

  Alternativ zum advamationfb-Framebuffer kann der bereits (für das HDMI-Display) vorhandene Standard-Raspberry Pi-Framebuffer /dev/fb0 verwendet werden. In diesem Fall zeigen das HDMI-Display (falls vorhanden) und das TFT-Display immer den gleichen Inhalt an. Ist die Auflösung des HDMI-Displays bzw. -Framebuffers größer als die des TFT-Displays, so zeigt das TFT-Display nur einen Ausschnitt an.

  Eine evtl. vorhandene und von Linux unterstützte Videobeschleunigung des Raspberry Pi-Grafikchips kann in diesem Fall auch für das TFT-Display verwendet werden.

  Informationen des Standard-Framebuffers anzeigen:

  fbset -fb /dev/fb0 -i
  

  z.B.:

  $ fbset -fb /dev/fb0 -i
  
  mode "1024x768"
      geometry 1024 768 1024 768 16
      timings 0 0 0 0 0 0 0
      rgba 5/11,6/5,5/0,0/16
  endmode
  
  Frame buffer device information:
      Name        : BCM2708 FB
      Address     : 0x5f005000
      Size        : 1572864
      Type        : PACKED PIXELS
      Visual      : TRUECOLOR
      XPanStep    : 0
      YPanStep    : 0
      YWrapStep   : 0
      LineLength  : 2048
      Accelerator : No
  

  Modifikation der Auflösung des Standard-Framebuffers, z.B. für das TFT50-Display (die Auflösung der HDMI-Ausgabe verändert sich dabei ebenso):

  fbset -fb /dev/fb0 -xres 800 -yres 480 -vxres 800 -vyres 480 -depth 16
  

7.4.3   Programm am_rpi_framebuffer

Das Programm am_rpi_framebuffer ist ein Linux-Daemon, der einen Framebuffer periodisch ausliest und dessen Inhalt auf das AdvaBoard-TFT-Display schreibt. Es ist in der AdvaBoard RPi1-Software enthalten und wird zusammen mit dieser (wie in der README-Datei beschrieben) übersetzt und installiert.

Eine kurze Hilfe erhalten Sie mittels am_rpi_framebuffer --help:

Usage:
  am_rpi_framebuffer [OPTION...] - Advamation framebuffer-daemon

Help Options:
  -?, --help                     Show help options

Application Options:
  -d, --dev=N                    framebuffer-number (e.g. 0 for /dev/fb0)
  -i, --iface=ADVABOARD_RPi1     display-interface (default: ADVABOARD_RPi1)
  -t, --type=TFT_..              display-type (TFT32,TFT3B,TFT43,TFT_50,TFT_70)
  -c, --clk=CLKDIV               interface clock speed (clock-divider, 4/6/8/../65536, default: 4)
  -f, --fps=FPS                  max. frames-per-second
        Lower framerates reduce the CPU load.
  -r, --rot=angle                display-rotation (0, 90, 180, 270)
  -x, --x0=X                     display-window X-coordinate (default: 0)
  -y, --y0=Y                     display-window Y-coordinate (default: 0)
  -w, --width=W                  display-window width  (default: max.)
  -h, --height=H                 display-window height (default: max.)
  -b, --brightness=0..255        backlight-brightness (0..255, default 255)
  --skipon                       skip 'display-on'
  --daemon                       daemonize
  -v, --verbose=LEVEL            verbosity level (default: 64)
      (DEBUG: 128, INFO: 64, MESSAGE: 32, WARNING: 16, CRITICAL: 8, ERROR: 4|0)

wichtigste Optionen:

--dev:

Nummer des zu verwendenden Framebuffers. Dieser Framebuffer muss bereits existieren.

--type:

TFT-Display-Typ: TFT32, TFT3B, TFT43, TFT50 oder TFT70

--rot:

Drehung des Displayinhalts um 0, 90, 180 oder 270 Grad.

--brightness:

Helligkeit der Display-Hintergrundbeleuchtung. Diese kann später jederzeit per am_rpi_tft_tool verändert werden.

--daemon:

Startet das Programm im Hintergrund.

--fps:

FPS definiert die maximale Anzahl an Bildern pro Sekunde, und damit die Wartezeit zwischen Display-Updates. Höhere FPS-Werte führen zu einer höheren CPU-Belastung.

--skipon:

Überspringt die Display-Initialisierung. Notwendig, falls das Display bereits angeschaltet und (z.B. per am_rpi_tft_tool) konfiguriert wurde, und diese Konfiguration beibehalten werden soll.

Beispiele:

# Verwendung des HDMI-Framebuffers
sudo am_rpi_framebuffer -d 0 -t TFT_50

# Verwendung eines Advamation-Framebuffers
sudo am_rpi_framebuffer -d 1 -t TFT_50

Sollte die Auflösung des gewählten Framebuffers nicht mit der Auflösung des Displays übereinstimmen, so wird nur derjenige Teil angezeigt, der auf das Display passt. Allerdings wird auf dem Display erst dann etwas angezeigt, wenn der entsprechende Framebuffer von einer Linux-Konsole oder von X11 verwendet wird (siehe Linux-Konsole bzw. X Window System / X11 weiter unten).

Das am_rpi_framebuffer-Programm darf jederzeit abgebrochen und später erneut gestartet werden. Soll z.B. der Displayinhalt um 180° gedreht werden, so kann das Programm abgebrochen und mit dem zusätzlichen Parameter -r 180 erneut gestartet werden. Ebenso sollte das Programm abgebrochen werden, bevor der Touchscreen kalibriert wird.

7.4.4   Init-Skript am_rpi_framebuffer.sh

Um beim Booten automatisch einen Framebuffer anzulegen und am_rpi_framebuffer zu starten, kann das Init-Skript am_rpi_framebuffer.sh verwendet werden.

• Installation:

  cd advaboard_rpi1-VERSION/
  sudo cp tools/sysvinit/am_rpi_framebuffer.sh /etc/init.d/
  sudo cp tools/sysvinit/am_rpi_framebuffer /etc/default/
  

• Konfiguration: Das Init-Skript wird über die Datei /etc/default/am_rpi_framebuffer konfiguriert. In dieser sind der TFT-Display-Typ, die Display-Rotation, die Display-Helligkeit und evtl. die Touchpanel-Kalibrierdatei angegeben. Zudem kann angegeben werden, ob ein eigener Advamation-Framebuffer angelegt oder der HDMI-Framebuffer verwendet werden soll [4]:

  • USE_FB0="0" (Standardeinstellung): Es wird ein eigener Advamation-Framebuffer angelegt.
  • USE_FB0="1": Es wird der HDMI-Framebuffer (/dev/fb0) verwendet, und dessen Auflösung an das TFT-Display angepasst.
  • USE_FB0="2": Es wird der HDMI-Framebuffer (/dev/fb0) verwendet, ohne dessen Auflösung zu ändern.

  Beispiel:

  # configuration for AdvaBoard RPi1 framebuffer/touchscreen
  #
  # Should be in /etc/default/am_rpi_framebuffer.
  #
  # :Author: Advamation <support@advamation.com>
  TYPE="TFT_50"
  ROT="0"
  BRIGHTNESS="255"
  USE_FB0="0"
  CALIB="/etc/am_rpi_touchpanel.calib"
  TP_MODE="0"
  

• Init-Skripte aktivieren: Bei Raspbian bzw. Debian-basierten Systemen kann hierzu update-rc.d (siehe auch: man update-rc.d) verwendet werden:

  sudo update-rc.d am_rpi_framebuffer.sh defaults
  sudo update-rc.d am_rpi_framebuffer.sh enable
  

Beim nächsten Neustart des Systems wird nun das TFT-Display aktiviert und die Linux-Konsole 1 darauf umgeleitet. Zusätzlich kann das Display über das Init-Skript gestartet und gestoppt werden:

• Start (+Umleitung der Linux-Konsole auf das TFT-Display):

  sudo /etc/init.d/am_rpi_framebuffer.sh start
  

• Stopp (+Umleitung der Linux-Konsole zurück auf das HDMI-Display):

  sudo /etc/init.d/am_rpi_framebuffer.sh stop
  

• Stopp + Start (bzw. Neuladen der Konfigurationsdatei):

  sudo /etc/init.d/am_rpi_framebuffer.sh restart
  

• Status-Abfrage:

  sudo /etc/init.d/am_rpi_framebuffer.sh status
  

Anmerkung: Wird der am_rpi_framebuffer-Daemon manuell gestartet (z.B. per sudo am_rpi_framebuffer -t TFT_50 --daemon), so können die stop- und status-Kommandos des Init-Skripts dennoch verwendet werden. Das start bzw. restart-Kommando starten am_rpi_framebuffer jedoch wieder mit der Konfiguration aus /etc/default/am_rpi_framebuffer.

7.4.5   Linux-Konsole

Unter Linux existieren normalerweise mehrere Konsolen, zwischen denen mit (Ctrl-)Alt-Fx (z.B. Alt-F1 für die 1. Konsole, Alt-F2 für die 2. usw.) oder Alt-Links/Alt-Rechts gewechselt werden kann. Die Konsole 7 wird bei Raspbian und bei Debian-Systemen üblicherweise für X11 verwendet. (siehe auch: /etc/inittab)

Für jede Konsole kann mittels con2fbmap ausgewählt werden, welches Display (bzw. genauer: welcher Framebuffer) dafür verwendet werden soll (siehe: man con2fbmap). Damit sind verschiedene Konfigurationen möglich.

Im Folgenden wird angenommen, dass /dev/fb0 der Framebuffer des HDMI-Displays ist, und /dev/fb1 der Framebuffer des AdvaBoard-TFT-Displays. Werden mehrere virtuelle Advamation-Framebuffer angelegt, so müssen bei den folgenden Kommandos ggf. statt /dev/fb1 bzw. 1 höhere Nummern verwendet werden.

7.4.6   X Window System / X11

Ein Raspberry Pi mit angeschlossenem AdvaBoard RPi1 und TFT-Display (mit aktivem Framebuffer-Treiber) verhält sich aus Linux-Sicht wie ein System mit 2 Grafikkarten mit jeweils 1 Display:

• "1. Grafikkarte": Dies ist die im Raspberry Pi integrierte Videohardware mit optional angeschlossenem HDMI-Display.
• "2. Grafikkarte": Dies ist das AdvaBoard (bzw. der zugehörige Framebuffer) mit dem angeschlossenen TFT-Display.

Sämtliche Multi-Monitor-Betriebsarten sind hierbei wie bei einem "normalen" System mit 2 Grafikkarten möglich.

Im Folgenden wird wieder angenommen, dass /dev/fb0 der Framebuffer des HDMI-Displays und /dev/fb1 der Framebuffer des AdvaBoard-Displays ist, und dass der am_rpi_framebuffer-Daemon läuft.

Zudem wird die folgende Standard-AdvaBoard-X11-Konfigurationsdatei verwendet. Diese muss ggf. als /etc/X11/xorg.conf angelegt bzw. dorthin kopiert werden:

# generic xorg.conf for AdvaBoard RPi1
#
# :Version: 2013-01-09
# :Author:  Advamation / Roland Koebler <info@advamation.de>

# AdvaBoard-TFT-Display
Section "Device"
    Identifier  "Advamation Framebuffer"
    Driver      "fbdev"
    Option      "fbdev" "/dev/fb1"
EndSection
Section "Screen"
    Identifier  "AdvaBoard"
    Device      "Advamation Framebuffer"
EndSection

# HDMI
Section "Device"
    Identifier  "HDMI Framebuffer"
    Driver      "fbdev"
    Option      "fbdev" "/dev/fb0"
EndSection
Section "Screen"
    Identifier  "HDMI"
    Device      "HDMI Framebuffer"
EndSection

# dummy/single-head layout
Section "ServerLayout"
    Identifier  "default"
EndSection

# multi-head layout
Section "ServerLayout"
    Identifier  "HDMIAdvaBoard"
    Screen      0 "HDMI" 0 0
    Screen      1 "AdvaBoard" RightOf "HDMI"
EndSection

# multi-head layout, Xinerama
Section "ServerLayout"
    Identifier  "Xinerama"
    Screen      0 "HDMI" 0 0
    Screen      1 "AdvaBoard" RightOf "HDMI"
    Option      "Xinerama" "true"
EndSection

7.4.7   SDL

Die Bibliothek "Simple DirectMedia Layer" (SDL) wird von einigen Programmen (z.B. SqueezePlay/Jive) für ihre Grafikausgabe verwendet. Damit ist es möglich, diese Programme auch ohne X11 laufen zu lassen.

Soll ein SDL-basierendes Programm ohne X11 auf dem AdvaBoard-TFT-Display verwendet werden, so muss evtl. eingestellt werden, welchen Framebuffer das SDL-Programm verwenden soll. Hierzu kann die Umgebungsvariable SDL_FBDEV gesetzt werden, z.B.:

$ SDL_FBDEV=/dev/fb1 PROGRAMM

7.5.1   Linux-Touchpanel-Treiber

Soll das Touchpanel unter X11 verwendet werden, so muss der entsprechende Treiber (am_rpi_touchpanel) installiert und gestartet werden.

Hinweis:

Das Touchpanel funktioniert derzeit unter X11 und nur im 1-Monitor-Betrieb sowie, wenn für beide Monitore der gleiche Framebuffer verwendet wird. Im X11-Multi-Monitor-Betrieb sollte das Touchpanel derzeit nicht verwendet werden.

Eine kurze Hilfe zu den Parametern des Treibers erhalten Sie mit am_rpi_touchpanel --help:

Usage:
  am_rpi_touchpanel [OPTION...] - Advamation touchpanel-driver

Help Options:
  -h, --help                     Show help options

Application Options:
  -i, --iface=ADVABOARD_RPi1     display-interface (default: ADVABOARD_RPi1)
  -t, --type=TFT_..              display-type (TFT32,TFT3B,TFT43,TFT50,TFT70)
  -r, --rot=angle                display-/tp-rotation (0, 90, 180, 270)
  -f, --calib=FILENAME           touchpanel calibration-file
  -m, --mode=MODE                touchpanel-mode
                                     0: touchpanel (default)
                                     1: mouse-emulation
  --daemon                       daemonize
  -v, --verbose=LEVEL            verbosity level (default: 64)
      (DEBUG: 128, INFO: 64, MESSAGE: 32, WARNING: 16, CRITICAL: 8, ERROR: 4|0)

wichtigste Optionen:

--type:

TFT-Display-Typ: TFT32, TFT3B, TFT43, TFT50 oder TFT70

--rot:

Drehung des Touchpanels um 0, 90, 180 oder 270 Grad. Hier sollte der gleich Wert wie bei am_rpi_framebuffer angegeben werden.

--calib:

Touchpanel-Kalibrierdatei

--daemon:

Startet das Programm im Hintergrund.

--mode:

(ab Softwareversion 20140101 verfügbar)
Touchpanel-Modus: Im Normalfall sollte die Standardeinstellung (Touchscreen-Modus) beibehalten werden.

Unterstützt ein Programm jedoch keine Touchscreens, oder funktioniert die Touchscreen-Unterstütung nicht korrekt (z.B. SDL 1.2, siehe unten), so kann als "Workaround" eine normale Maus emuliert werden. Die relative Mausbewegung ergibt sich hierbei aus der Differenz der aktuellen Touchposition zur vorherigen Touchposition. Zu beachten ist, dass dies nur dann sinnvoll funktioniert, wenn keine weitere Maus verwendet wird, und wenn keine Programme verwendet werden, die eigenmächtig die Mauszeiger-Position verändern.

Wird der Touchpanel-Treiber per Init-Skript gestartet, so kann der Modus per TP_MODE="0" bzw. TP_MODE="1" in /etc/default/am_rpi_framebuffer eingestellt werden.

• Installation:

  Der Touchpanel-Treiber wird zusammen mit der AdvaBoard RPi1-Software installiert (siehe README-Datei der AdvaBoard RPi1-Software).

• Kalibrierung:

  siehe Touchpanel-Kalibrierung

• Start:

  Der Touchpanel-Treiber kann entweder manuell, oder per Init-Skript gestartet werden:

  • manueller Start, z.B. für ein TFT50-Display:

    sudo modprobe uinput
    sudo am_rpi_touchpanel -t TFT_50 -calib tft50.calib --daemon
    

  • Start per Init-Skript:

    Installation des Init-Skripts und der Kalibrierdatei, z.B. für eine Kalibrierdatei tft50.calib:

    sudo cp tools/sysvinit/am_rpi_touchpanel.sh /etc/init.d/
    sudo cp tft50.calib /etc/am_rpi_touchpanel.calib
    sudo update-rc.d am_rpi_touchpanel.sh defaults
    sudo update-rc.d am_rpi_touchpanel.sh enable
    

    Beim nächsten Neustart des Systems wird nun das Touchpanel aktiviert. Zusätzlich kann das Touchpanel über das Init-Skript gesteuert werden:

    sudo /etc/init.d/am_rpi_touchpanel.sh start
    sudo /etc/init.d/am_rpi_touchpanel.sh stop
    sudo /etc/init.d/am_rpi_touchpanel.sh restart
    sudo /etc/init.d/am_rpi_touchpanel.sh status
    

• Zu Test- und Debugzwecken können zudem die vom Linux-Touchscreen-Treiber generierten Ereignisse mittels evtest angezeigt werden:

  apt-get install evtest
  sudo evtest /dev/input/event2
  

  Je nach dem, welche weiteren Eingabegeräte an den Raspberry Pi angeschlossen sind, muss evtl. statt event2 eine andere Datei verwendet werden.

Sollten Sie zusammen mit dem TFT-Display eine SD-Karte mit installierter AdvaBoard-Software von uns erworben haben, so ist der Touchscreen dort bereits kalibriert und das Init-Skript installiert.

7.5.2   Touchpanel-Kalibrierung

0. Bevor der Touchscreen kalibriert wird, sollten der Framebuffer-Treiber und der Touchpanel-Treiber abgebrochen werden:

   sudo /etc/init.d/am_rpi_framebuffer.sh stop
   sudo /etc/init.d/am_rpi_touchpanel.sh stop
   

   Sollte das Display derzeit aus sein, so muss es eingeschaltet werden, z.B. für das 5.0"-Display:

   sudo am_rpi_tft_tool -t TFT_50 -f tft50.calib -m ON
   

1. Touchpanel kalibrieren, z.B. für das 5.0"-Display:

   sudo am_rpi_tft_tool -t TFT_50 -f tft50.calib -m TP_CALIBRATE
   

   Hierbei müssen 3 Punkte auf dem TFT-Display möglichst exakt berührt werden. Wir empfehlen, hierzu einen Touchscreen-Stift zu verwenden.

2. Kalibrierung testen, z.B. für das 5.0"-Display:

   sudo am_rpi_tft_tool -t TFT_50 -f tft50.calib -m TEST_TPCALIB
   

   Nun kann der Touchscreen berührt werden, und am Berührpunkt sollte ein Kreuz angezeigt werden. Stimmt die Position des Kreuzes nicht hinreichend gut mit der Berührposition überein, so sollte die Kalibrierung wiederholt werden. Der Test kann per Ctrl-C abgebrochen werden.

3. Kopieren der Kalibrierdatei an den passenden Ort, z.B.:

   sudo cp tft50.calib /etc/am_rpi_touchpanel.calib
   

4. ggf. Framebuffer-Treiber und Touchpanel-Treiber wieder starten:

   sudo /etc/init.d/am_rpi_framebuffer.sh start
   sudo /etc/init.d/am_rpi_touchpanel.sh start
   

7.5.3   tslib

Der Touchscreen kann zudem mit der tslib verwendet werden. Dazu muss zunächst der Linux-Touchscreen-Treiber gestartet (siehe vorheriger Abschnitt), und danach der Touchscreen per tslib kalibriert werden.

• Installieren der tslib-Testprogramme (ts_calibrate, ts_test):

  apt-get install libts-bin
  

• tslib-Touchscreen-Kalibrierung:

  sudo TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb1 TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event2 ts_calibrate
  
  # bzw.:
  sudo bash
  export TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb1
  export TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event2
  ts_calibrate
  

  Ggf. müssen – je nach dem, welche weiteren Geräte an dem Raspberry Pi angeschlossen sind – statt fb1 und event2 andere Dateien (z.B. event3) verwendet werden.

  Die Kalibrierdaten werden hierbei standardmäßig in die Datei /etc/pointercal geschrieben.

• tslib-Test:

  sudo TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb1 TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event2 ts_set
  

7.5.4   SDL

Von SDL (Simple DirectMedia Layer) existieren mehrere Versionen mit unterschiedlicher Touchscreen-Unterstütztung:

• Version 1.2:

  Dies scheint die am weitesten verbreitete Version zu sein: Sie wird von vielen Programmen (z.B. von SqueezePlay) verwendet und ist u.a. im Raspbian-Repository enthalten.

  Leider ist die Touchscreen-Unterstützung sehr beschränkt: SDL 1.2 scheint selbst weder mit evdev-Eingabegeräten (/dev/input/event*), die Absolutkoordinaten liefern, noch mit tslib-Touchscreens zurecht zu kommen. Es gab jedoch verschiedene (teilweise erfolgreiche) Versuche, SDL 1.2 entsprechend zu patchen [6].

• Version 1.3/2.0:

  In Version 1.3 wurde die Touchscreen-Unterstützung verbessert, jedoch sind die Versionen 1.3 und 2.0 inkompatibel zur Version 1.2, so dass Programme, die SDL 1.2 verwenden, nicht einfach mit SDL 1.3 oder 2.0 übersetzt werden können. Zudem sind SDL 1.3 und 2.0 nicht in Raspbian enthalten, und wurden deshalb nicht getestet.

Soll nun ein Programm, das SDL 1.2 verwendet (z.B. SqueezePlay), per Touchscreen bedient werden, so gibt es zwei Möglichkeiten:

1. Start des Programms unter X11: Da X11 eine gut funtkionierende Touchscreen-Unterstützung besitzt, können SDL-Programme per Touchscreen bedient werden, wenn sie unter X11 gestartet werden.
2. Emulation einer Maus: Der Touchscreen-Treiber am_rpi_touchpanel kann optional eine Maus emulieren (siehe --mode unter Linux-Touchpanel-Treiber). Damit ist es möglich, auch Programme per Touchscreen zu bedienen, die selbst keine Touchscreen-Unterstütztung beinhalten. Allerdings funktioniert dies wie oben bereits erwähnt nur dann zuverlässig, wenn keine weitere Maus verwendet wird und das SDL-Progamm selbst die Mauszeiger-Position nicht verändert. Zudem funktioniert dies derzeit nur, wenn das SDL-Programm den gesamten Bildschirm ausfüllt.