android系统平台显示驱动开发简要:Samsung LCD接口篇『三』

平台信息:

内核:linux3.4.39
系统:android4.4 
平台:S5P4418(cortex a9)

作者:瘋耔(欢迎转载,请注明作者)

欢迎指正错误,共同学习、共同进步!!

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参考:S5PV210显示驱动分析与移植(android
这篇文章中转载的成分比较多,不过大部分内容是从芯片手册上翻译过来。Framebuffer部分是黄冈老师--《嵌入式Linux之我行》这一系列博客中的,嵌入式Linux之我行这系列博客写的非常精,我刚学习Linux时经常拜读他的博客。这部分内容比较固定,三星的芯片跟新了好多代,不过这部分变化不大,技术是一个积累的过程,感谢那些前辈给我们整理比较好的学习资料,有比较好的技术继承。
这篇从LCD控制器、接口信号硬件接口 寄存器、Framebuffer 、接口函数的实现及寄存器的操作来讲解,同事补充两个知点:如何阅读LCD、PWM概述;
一、     LCD控制器
功能模块的实现其实是芯片里面集成了一个相应的控制器,比如IIC有IIC控制器,UART有UART控制器等,像其他功能模块一样LCD也有一个控制器,来实现图形信息的处理。LCD控制器可以通过编程支持不同LCD屏的要求,例如行和列像素数,数据总线宽度,接口时序和刷新频率等。LCD控制器的主要作用,是将定位在系统存储器中的显示缓冲区中的LCD图像数据传送到外部LCD驱动器,并产生必要的控制信号,例如RGB_VSYNC,RGB_HSYNC, RGB_VCLK等。
如下图所示,在Exynos4412规格书中截图,LCD控制器的构成。

android系统平台显示驱动开发简要:Samsung LCD接口篇『三』

(下面这部分来自网络翻译,规格书中的描述)

主要由VSFR,VDMA, VPRCS , VTIME和视频时钟产生器几个模块组成:

(1)、VSFR由121个可编程控制器组,一套gamma LUT寄存器组(包括64个寄存器),一套i80命令寄存器组(包括12个寄存器)和5块256*32调色板存储器组成,主要用于对lcd控制器进行配置。

(2)、VDMA是LCD专用的DMA传输通道,可以自动从系统总线上获取视频数据传送到VPRCS,无需CPU干涉。

(3)、VPRCS收到数据后组成特定的格式(如16bpp或24bpp),然后通过数据接口(RGB_VD, VEN_VD, V656_VD or SYS_VD)传送到外部LCD屏上。

(4)、VTIME模块由可编程逻辑组成,负责不同lcd驱动器的接口时序控制需求。VTIME模块产生 RGB_VSYNC, RGB_HSYNC, RGB_VCLK, RGB_VDEN,VEN_VSYNC等信号。

主要特性:

(1)、支持4种接口类型:RGB/i80/ITU 601(656)/YTU444
(2)、支持单色、4级灰度、16级灰度、256色的调色板显示模式
(3)、支持64K和16M色非调色板显示模式
(4)、支持多种规格和分辨率的LCD
(5)、虚拟屏幕最大可达16MB
(6)、5个256*32位调色板内存
(7)、支持透明叠加
二、接口信号
FIMD显示控制器全部信号定义如下所示

Signal

I/O

Description

LCD Type

LCD_HSYNC

O

水平同步信号

RGB I/F

LCD_VSYNC

O

垂直同步信号

LCD_VDEN

O

数据使能

LCD_VCLK

O

视频时钟

LCD_VD[23:0]

O

LCD像素数据输出

SYS_OE

O

输出使能

VSYNC_LDI

O

Indirect i80接口,垂直同步信号

i80 I/F

SYS_CS0

O

Indirect i80接口,片选LCD0

SYS_CS1

O

Indirect i80接口,片选LCD1

SYS_RS

O

Indirect i80接口,寄存器选择信号

SYS_WE

O

Indirect i80接口,写使能信号

SYS_VD[23:0]

IO

Indirect i80接口,视频数据输入输出

SYS_OE

O

Indirect i80接口,输出使能信号

VEN_HSYNC

O

601接口水平同步信号

ITU 601/656 I/F

VEN_VSYNC

O

601接口垂直同步信号

VEN_HREF

O

601接口数据使能

V601_CLK

O

601接口数据时钟

VEN_DATA[7:0]

O

601接口YUV422格式数据输出

V656_DATA[7:0]

O

656接口YUV422格式数据输出

V656_CLK

O

656接口数据时钟

VEN_FIELD

O

601接口域信号

1、其中主要的RGB接口信号:
(1)、LCD_HSYNC:
行同步信号,表示一行数据的开始,LCD控制器在整个水平线(整行)数据移入LCD驱动器后,插入一个LCD_HSYNC信号;
2)、LCD_VSYNC: 帧同步信号,表示一帧数据的开始,LCD控制器在一个完整帧显示完成后立即插入一个LCD_VSYNC信号,开始新一帧的显示;VSYNC信号出现的频率表示一秒钟内能显示多少帧图像,称为“显示器的频率
(3)、LCD_VCLK:像素时钟信号,表示正在传输一个像素的数据;
(4)、LCD_VDEN:数据使能信号;
(5)、 LCD_VD[23:0]: LCD像素数据输出端口
2RGB信号的时序
下图是LCDRGB接口工作时序图:


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(1)、上面时序图上各时钟延时参数的含义如下:这些配置可以在LCD规格书中查取

VBPD(vertical back porch):表示在一帧图像开始时,垂直同步信号以后的无效的行数

VFBD(vertical front porch):表示在一帧图像结束后,垂直同步信号以前的无效的行数VSPW(vertical sync pulse width):表示垂直同步脉冲的宽度,用行数计算

HBPD(horizontal back porch):表示从水平同步信号开始到一行的有效数据开始之间的VCLK的个数HFPD(horizontal front porth):表示一行的有效数据结束到下一个水平同步信号开始之间的VCLK的个数

HSPW(horizontal sync pulse width):表示水平同步信号的宽度,用VCLK计算
(2)、帧的传输过程
VSYNC信号有效时,表示一帧数据的开始,   信号宽度为(VSPW +1)个HSYNC信号周期,即(VSPW +1)个无效行;

VSYNC信号脉冲之后,总共还要经过(VBPD+ 1)个HSYNC信号周期,有效的行数据才出现; 所以,在VSYNC信号有效之后,还要经过(VSPW +1  + VBPD + 1)个无效的行;

随即发出(LINEVAL + 1)行的有效数据

最后是(VFPD + 1)个无效的行

(3)、行中像素数据的传输过程
HSYNC信号有效时,表示一行数据的开始,信号宽度为(HSPW+ 1)个VCLK信号周期,即(HSPW +1)个无效像素;
HSYNC信号脉冲之后,还要经过(HBPD +1)个VCLK信号周期,有效的像素数据才出现;
随后发出(HOZVAL+ 1)个像素的有效数据;
最后是(HFPD +1)个无效的像素;
(4)、将VSYNC、HSYNC、VCLK等信号的时间参数设置好之后,并将帧内存的地址告诉LCD控制器,它即可自动地发起DMA传输从帧内存中得到图像数据,最终在上述信号的控制下出现在数据总线VD[23:0]上。用户只需要把要显示的图像数据写入帧内存中。
       其实现实的图像有像素点主城行、行组成场、场组成动画、动画叠加也就是3D的出现,也就是我们所说的“点动成线、线动成面、面动成体”。
三、LCD的硬件接口


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1、16M(24BPP)色的显示模式

用24位的数据来表示一个像素的颜色,每种颜色使用8位。 LCD控制器从内存中获得某个像素的24为颜色值后,直接通过VD[23:0]数据线发送给LCD;在内存中,使用4个字节(32位)来表示一个像素,其中的3个字节从高到低分别表示红、绿、蓝,剩余的1个字节无效;
2、64K(16BPP)色的显示模式
       用16位的数据来表示一个像素的颜色;格式又分为两种: 5:6:5 ——使用5位来表示红色,6位表示绿色,5位表示蓝色 ; 5:5:5:1——分别使用5位来表示红、绿、蓝,最后一位表示透明度;    
3、16BPP
4、serialRGB
       不同的BPP接线方式如下所示:


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四、寄存器
主要寄存器如下:
VIDCON0:配置视频输出格式,显示使能
VIDCON1:RGB 接口控制信号
VIDCON2: 输出数据格式控制
VIDCON3: 图像增强控制
I80IFCONx:i80接口控制信号
ITUIFCON: ITU接口控制信号
VIDTCONx:配置视频输出时序及显示大小
WINCONx:每个窗口特性设置
VIDOSDxA,B: 窗口位置设置
VIDOSDxC,D:OSD大小设置
五、Framebuffer驱动部分
这部分是:分析的比较好,我刚学linux的时候就拿个mini2440的板子对着他的博客练习)。其实这部分也是博主从S3c2440上分析的,三星芯片更新了这么多代,这块的原理还是不变的。就像一些协议一样,这么多年基本上不会变化,唯一出现的结果就是出来新的接口替代。LCD这块就是:TTL、LVDS、EDP、MIPI、HDMI等等…………速度更快,接线、PCB走线更简单,这就是集成化的好处。
1、简介
帧缓冲是Linux为显示设备提供的一个接口,它把一些显示设备描述成一个缓冲区,允许应用程序通过FrameBuffer定义好的接口访问这些图形设备,从而不用去关心具体的硬件细节。对于帧缓冲设备而言,只要在显示缓冲区与显示点对应的区域写入颜色值,对应的颜色就会自动的在屏幕上显示。下面来看一下在不同色位模式下缓冲区与显示点的对应关系:

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2、驱动结构
帧缓冲设备为标准的字符型设备,在Linux中主设备号29,定义在/linux/major.h中的FB_MAJOR,次设备号定义帧缓冲的个数,最大允许有32个FrameBuffer,定义在/include/linux/fb.h中的FB_MAX,对应于文件系统下/dev/fb%d设备文件。
帧缓冲设备驱动在Linux子系统中的结构如下:


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我们从上面这幅图看,帧缓冲设备在Linux中也可以看做是一个完整的子系统,大体由fbmem.c和xxxfb.c(对应我们的s3cfb.c)组成。向上给应用程序提供完善的设备文件操作接口(即对FrameBuffer设备进行read、write、ioctl等操作),接口在Linux提供的fbmem.c文件中实现;向下提供了硬件操作的接口,只是这些接口Linux并没有提供实现,因为这要根据具体的LCD控制器硬件进行设置,所以这就是我们要做的事情了(即s3cfb.c部分的实现)。
3、数据结构及接口函数
从帧缓冲设备驱动程序结构看,该驱动主要跟fb_info结构体有关,该结构体记录了帧缓冲设备的全部信息,包括设备的设置参数、状态以及对底层硬件操作的函数指针。在Linux中,每一个帧缓冲设备都必须对应一个fb_info,fb_info在/linux/fb.h中的定义如下:(只列出重要的一些)

esynos4412

struct fb_info {
int node;
int flags;
struct fb_var_screeninfo var;/*LCD可变参数结构体*/
struct fb_fix_screeninfo fix;/*LCD固定参数结构体*/
struct fb_monspecs monspecs; /*LCD显示器标准*/
struct work_struct queue; /*帧缓冲事件队列*/
struct fb_pixmap pixmap; /*图像硬件mapper*/
struct fb_pixmap sprite; /*光标硬件mapper*/
struct fb_cmap cmap; /*当前的颜色表*/
struct fb_videomode *mode; /*当前的显示模式*/
#ifdef CONFIG_FB_BACKLIGHT
struct backlight_device *bl_dev;/*对应的背光设备*/
struct mutex bl_curve_mutex;
u8 bl_curve[FB_BACKLIGHT_LEVELS];/*背光调整*/
#endif
#ifdef CONFIG_FB_DEFERRED_IO
struct delayed_work deferred_work;
struct fb_deferred_io *fbdefio;
#endif
struct fb_ops *fbops; /*对底层硬件操作的函数指针*/
struct device *device;
struct device *dev; /*fb设备*/
int class_flag;
#ifdef CONFIG_FB_TILEBLITTING
struct fb_tile_ops *tileops; /*图块Blitting*/
#endif
char __iomem *screen_base; /*虚拟基地址*/
unsigned long screen_size; /*LCD IO映射的虚拟内存大小*/
void *pseudo_palette; /*伪16色颜色表*/
#define FBINFO_STATE_RUNNING 0
#define FBINFO_STATE_SUSPENDED 1
u32 state; /*LCD的挂起或恢复状态*/
void *fbcon_par;
void *par;
};  

S5P4418

struct fb_info {
atomic_t count;
int node;
int flags;
struct mutex lock; /* Lock for open/release/ioctl funcs */
struct mutex mm_lock; /* Lock for fb_mmap and smem_* fields */
struct fb_var_screeninfo var; /* Current var */
struct fb_fix_screeninfo fix; /* Current fix */
struct fb_monspecs monspecs; /* Current Monitor specs */
struct work_struct queue; /* Framebuffer event queue */
struct fb_pixmap pixmap; /* Image hardware mapper */
struct fb_pixmap sprite; /* Cursor hardware mapper */
struct fb_cmap cmap; /* Current cmap */
struct list_head modelist; /* mode list */
struct fb_videomode *mode; /* current mode */ #ifdef CONFIG_FB_BACKLIGHT
/* assigned backlight device */
/* set before framebuffer registration,
remove after unregister */
struct backlight_device *bl_dev; /* Backlight level curve */
struct mutex bl_curve_mutex;
u8 bl_curve[FB_BACKLIGHT_LEVELS];
#endif
#ifdef CONFIG_FB_DEFERRED_IO
struct delayed_work deferred_work;
struct fb_deferred_io *fbdefio;
#endif struct fb_ops *fbops;
struct device *device; /* This is the parent */
struct device *dev; /* This is this fb device */
int class_flag; /* private sysfs flags */
#ifdef CONFIG_FB_TILEBLITTING
struct fb_tile_ops *tileops; /* Tile Blitting */
#endif
char __iomem *screen_base; /* Virtual address */
unsigned long screen_size; /* Amount of ioremapped VRAM or 0 */
void *pseudo_palette; /* Fake palette of 16 colors */
#define FBINFO_STATE_RUNNING 0
#define FBINFO_STATE_SUSPENDED 1
u32 state; /* Hardware state i.e suspend */
void *fbcon_par; /* fbcon use-only private area */
/* From here on everything is device dependent */
void *par;
/* we need the PCI or similar aperture base/size not
smem_start/size as smem_start may just be an object
allocated inside the aperture so may not actually overlap */
struct apertures_struct {
unsigned int count;
struct aperture {
resource_size_t base;
resource_size_t size;
} ranges[];
} *apertures;
};

其中,比较重要的成员有struct fb_var_screeninfo var、structfb_fix_screeninfo fix和struct fb_ops *fbops,他们也都是结构体。
fb_var_screeninfo结构体主要记录用户可以修改的控制器的参数,比如屏幕的分辨率和每个像素的比特数等,该结构体定义如下:

4412

struct fb_var_screeninfo {
__u32 xres; /*可见屏幕一行有多少个像素点*/
__u32 yres; /*可见屏幕一列有多少个像素点*/
__u32 xres_virtual; /*虚拟屏幕一行有多少个像素点*/
__u32 yres_virtual; /*虚拟屏幕一列有多少个像素点*/
__u32 xoffset; /*虚拟到可见屏幕之间的行偏移*/
__u32 yoffset; /*虚拟到可见屏幕之间的列偏移*/
__u32 bits_per_pixel; /*每个像素的位数即BPP*/
__u32 grayscale; /*非0时,指的是灰度*/
struct fb_bitfield red; /*fb缓存的R位域*/
struct fb_bitfield green; /*fb缓存的G位域*/
struct fb_bitfield blue; /*fb缓存的B位域*/
struct fb_bitfield transp; /*透明度*/
__u32 nonstd; /* != 0 非标准像素格式*/
__u32 activate;
__u32 height; /*高度*/
__u32 width; /*宽度*/
__u32 accel_flags;
/*定时:除了pixclock本身外,其他的都以像素时钟为单位*/
__u32 pixclock; /*像素时钟(皮秒)*/
__u32 left_margin; /*行切换,从同步到绘图之间的延迟*/
__u32 right_margin; /*行切换,从绘图到同步之间的延迟*/
__u32 upper_margin; /*帧切换,从同步到绘图之间的延迟*/
__u32 lower_margin; /*帧切换,从绘图到同步之间的延迟*/
__u32 hsync_len; /*水平同步的长度*/
__u32 vsync_len; /*垂直同步的长度*/
__u32 sync;
__u32 vmode;
__u32 rotate;
__u32 reserved[]; /*保留*/
};

4418

struct fb_var_screeninfo {
__u32 xres; /* visible resolution */
__u32 yres;
__u32 xres_virtual; /* virtual resolution */
__u32 yres_virtual;
__u32 xoffset; /* offset from virtual to visible */
__u32 yoffset; /* resolution */ __u32 bits_per_pixel; /* guess what */
__u32 grayscale; /* 0 = color, 1 = grayscale, */
/* >1 = FOURCC */
struct fb_bitfield red; /* bitfield in fb mem if true color, */
struct fb_bitfield green; /* else only length is significant */
struct fb_bitfield blue;
struct fb_bitfield transp; /* transparency */ __u32 nonstd; /* != 0 Non standard pixel format */ __u32 activate; /* see FB_ACTIVATE_* */ __u32 height; /* height of picture in mm */
__u32 width; /* width of picture in mm */ __u32 accel_flags; /* (OBSOLETE) see fb_info.flags */ /* Timing: All values in pixclocks, except pixclock (of course) */
__u32 pixclock; /* pixel clock in ps (pico seconds) */
__u32 left_margin; /* time from sync to picture */
__u32 right_margin; /* time from picture to sync */
__u32 upper_margin; /* time from sync to picture */
__u32 lower_margin;
__u32 hsync_len; /* length of horizontal sync */
__u32 vsync_len; /* length of vertical sync */
__u32 sync; /* see FB_SYNC_* */
__u32 vmode; /* see FB_VMODE_* */
__u32 rotate; /* angle we rotate counter clockwise */
__u32 colorspace; /* colorspace for FOURCC-based modes */
__u32 reserved[]; /* Reserved for future compatibility */
};

而fb_fix_screeninfo结构体又主要记录用户不可以修改的控制器的参数,比如屏幕缓冲区的物理地址和长度等,该结构体的定义如下:

4412

struct fb_fix_screeninfo {
char id[]; /*字符串形式的标示符 */
unsigned long smem_start; /*fb缓存的开始位置 */
__u32 smem_len; /*fb缓存的长度 */
__u32 type; /*看FB_TYPE_* */
__u32 type_aux; /*分界*/
__u32 visual; /*看FB_VISUAL_* */
__u16 xpanstep; /*如果没有硬件panning就赋值为0 */
__u16 ypanstep; /*如果没有硬件panning就赋值为0 */
__u16 ywrapstep; /*如果没有硬件ywrap就赋值为0 */
__u32 line_length; /*一行的字节数 */
unsigned long mmio_start; /*内存映射IO的开始位置*/
__u32 mmio_len; /*内存映射IO的长度*/
__u32 accel;
__u16 reserved[]; /*保留*/
};

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struct fb_fix_screeninfo {
char id[]; /* identification string eg "TT Builtin" */
unsigned long smem_start; /* Start of frame buffer mem */
/* (physical address) */
__u32 smem_len; /* Length of frame buffer mem */
__u32 type; /* see FB_TYPE_* */
__u32 type_aux; /* Interleave for interleaved Planes */
__u32 visual; /* see FB_VISUAL_* */
__u16 xpanstep; /* zero if no hardware panning */
__u16 ypanstep; /* zero if no hardware panning */
__u16 ywrapstep; /* zero if no hardware ywrap */
__u32 line_length; /* length of a line in bytes */
unsigned long mmio_start; /* Start of Memory Mapped I/O */
/* (physical address) */
__u32 mmio_len; /* Length of Memory Mapped I/O */
__u32 accel; /* Indicate to driver which */
/* specific chip/card we have */
__u16 capabilities; /* see FB_CAP_* */
__u16 reserved[]; /* Reserved for future compatibility */
};

fb_ops结构体是对底层硬件操作的函数指针,该结构体中定义了对硬件的操作有:(这里只列出了常用的操作)

 4412
struct fb_ops {
struct module *owner;
//检查可变参数并进行设置
int (*fb_check_var)(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info);
//根据设置的值进行更新,使之有效
int (*fb_set_par)(struct fb_info *info);
//设置颜色寄存器
int (*fb_setcolreg)(unsigned regno, unsigned red, unsigned green,
unsigned blue, unsigned transp, struct fb_info *info);
//显示空白
int (*fb_blank)(int blank, struct fb_info *info);
//矩形填充
void (*fb_fillrect) (struct fb_info *info, const struct fb_fillrect *rect);
//复制数据
void (*fb_copyarea) (struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *region);
//图形填充
void (*fb_imageblit) (struct fb_info *info, const struct fb_image *image);
};

4418

struct fb_ops {
/* open/release and usage marking */
struct module *owner;
int (*fb_open)(struct fb_info *info, int user);
int (*fb_release)(struct fb_info *info, int user); /* For framebuffers with strange non linear layouts or that do not
* work with normal memory mapped access
*/
ssize_t (*fb_read)(struct fb_info *info, char __user *buf,
size_t count, loff_t *ppos);
ssize_t (*fb_write)(struct fb_info *info, const char __user *buf,
size_t count, loff_t *ppos); /* checks var and eventually tweaks it to something supported,
* DO NOT MODIFY PAR */
int (*fb_check_var)(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info); /* set the video mode according to info->var */
int (*fb_set_par)(struct fb_info *info); /* set color register */
int (*fb_setcolreg)(unsigned regno, unsigned red, unsigned green,
unsigned blue, unsigned transp, struct fb_info *info); /* set color registers in batch */
int (*fb_setcmap)(struct fb_cmap *cmap, struct fb_info *info); /* blank display */
int (*fb_blank)(int blank, struct fb_info *info); /* pan display */
int (*fb_pan_display)(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info); /* Draws a rectangle */
void (*fb_fillrect) (struct fb_info *info, const struct fb_fillrect *rect);
/* Copy data from area to another */
void (*fb_copyarea) (struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *region);
/* Draws a image to the display */
void (*fb_imageblit) (struct fb_info *info, const struct fb_image *image); /* Draws cursor */
int (*fb_cursor) (struct fb_info *info, struct fb_cursor *cursor); /* Rotates the display */
void (*fb_rotate)(struct fb_info *info, int angle); /* wait for blit idle, optional */
int (*fb_sync)(struct fb_info *info); /* perform fb specific ioctl (optional) */
int (*fb_ioctl)(struct fb_info *info, unsigned int cmd,
unsigned long arg); /* Handle 32bit compat ioctl (optional) */
int (*fb_compat_ioctl)(struct fb_info *info, unsigned cmd,
unsigned long arg); /* perform fb specific mmap */
int (*fb_mmap)(struct fb_info *info, struct vm_area_struct *vma); /* get capability given var */
void (*fb_get_caps)(struct fb_info *info, struct fb_blit_caps *caps,
struct fb_var_screeninfo *var); /* teardown any resources to do with this framebuffer */
void (*fb_destroy)(struct fb_info *info); /* called at KDB enter and leave time to prepare the console */
int (*fb_debug_enter)(struct fb_info *info);
int (*fb_debug_leave)(struct fb_info *info);
};

六、Framebuffer设备注册
S3cfb.c中的s3cfb_probe设备探测,是驱动注册的主要函数,

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/*定义一个结构体用来维护驱动程序中各函数中用到的变量
  先别看结构体要定义这些成员,到各函数使用的地方就明白了*/

static int __devinit s3cfb_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct s3c_platform_fb *pdata;/*LCD屏配置信息结构体*/
struct s3cfb_global *fbdev;/*驱动程序全局变量结构体*/
struct resource *res; /*用来保存从LCD平台设备中获取的LCD资源*/
int i, j, ret = ; printk("%s\n",__func__);
fbdev = kzalloc(sizeof(struct s3cfb_global), GFP_KERNEL);
if (!fbdev) {
dev_err(&pdev->dev, "failed to allocate for "
"global fb structure\n");
ret = -ENOMEM;
goto err_global;
}
fbdev->dev = &pdev->dev; fbdev->regulator = regulator_get(&pdev->dev, "pd");
if (!fbdev->regulator) {
dev_err(fbdev->dev, "failed to get regulator\n");
ret = -EINVAL;
goto err_regulator;
}
ret = regulator_enable(fbdev->regulator);
if (ret < ) {
dev_err(fbdev->dev, "failed to enable regulator\n");
ret = -EINVAL;
goto err_regulator;
} /*获取LCD参数信息*/
pdata = to_fb_plat(&pdev->dev);
if (!pdata) {
dev_err(fbdev->dev, "failed to get platform data\n");
ret = -EINVAL;
goto err_pdata;
} fbdev->lcd = (struct s3cfb_lcd *)pdata->lcd; /*配置GPIO端口*/
if (pdata->cfg_gpio)
pdata->cfg_gpio(pdev); /*设置时钟参数*/
if (pdata->clk_on)
pdata->clk_on(pdev, &fbdev->clock); /*获取LCD平台设备所使用的IO端口资源,注意这个IORESOURCE_MEM标志和LCD平台设备定义中的一致*/
res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, );
if (!res) {
dev_err(fbdev->dev, "failed to get io memory region\n");
ret = -EINVAL;
goto err_io;
} /*申请LCD IO端口所占用的IO空间(注意理解IO空间和内存空间的区别),request_mem_region定义在ioport.h中*/
res = request_mem_region(res->start,
res->end - res->start + , pdev->name);
if (!res) {
dev_err(fbdev->dev, "failed to request io memory region\n");
ret = -EINVAL;
goto err_io;
} /*将LCD的IO端口占用的这段IO空间映射到内存的虚拟地址,ioremap定义在io.h中
注意:IO空间要映射后才能使用,以后对虚拟地址的操作就是对IO空间的操作*/
fbdev->regs = ioremap(res->start, res->end - res->start + );
if (!fbdev->regs) {
dev_err(fbdev->dev, "failed to remap io region\n");
ret = -EINVAL;
goto err_mem;
}
#ifdef CONFIG_FB_S3C_LTE480WV
/*设置寄存器初始状态*/
s3cfb_pre_init_para(fbdev);
#endif /*设置gamma 值*/
s3cfb_set_gamma(fbdev);
/*设置VSYNC中断*/
s3cfb_set_vsync_interrupt(fbdev, );
/*设置全局中断*/
s3cfb_set_global_interrupt(fbdev, );
/*fb设备参数信息初始化*/
s3cfb_init_global(fbdev); /*为framebuffer分配空间,进行内存映射,填充fb_info*/
if (s3cfb_alloc_framebuffer(fbdev)) {
ret = -ENOMEM;
goto err_alloc;
} /*注册fb设备到系统中*/
if (s3cfb_register_framebuffer(fbdev)) {
ret = -EINVAL;
goto err_register;
} s3cfb_set_clock(fbdev);
s3cfb_set_window(fbdev, pdata->default_win, ); s3cfb_display_on(fbdev); fbdev->irq = platform_get_irq(pdev, );
if (request_irq(fbdev->irq, s3cfb_irq_frame, IRQF_SHARED,
pdev->name, fbdev)) {
dev_err(fbdev->dev, "request_irq failed\n");
ret = -EINVAL;
goto err_irq;
} #ifdef CONFIG_FB_S3C_LCD_INIT
if (pdata->backlight_on)
pdata->backlight_on(pdev); if (!bootloaderfb && pdata->reset_lcd)
pdata->reset_lcd(pdev); if (pdata->lcd_on)
pdata->lcd_on(pdev);
#endif #ifdef CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND
fbdev->early_suspend.suspend = s3cfb_early_suspend;
fbdev->early_suspend.resume = s3cfb_late_resume;
fbdev->early_suspend.level = EARLY_SUSPEND_LEVEL_DISABLE_FB;
register_early_suspend(&fbdev->early_suspend);
#endif /*对设备文件系统的支持,创建fb设备文件*/
ret = device_create_file(&(pdev->dev), &dev_attr_win_power);
if (ret < )
dev_err(fbdev->dev, "failed to add sysfs entries\n"); dev_info(fbdev->dev, "registered successfully\n"); /*显示开机logo*/
#if !defined(CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE) && defined(CONFIG_LOGO)
if (fb_prepare_logo( fbdev->fb[pdata->default_win], FB_ROTATE_UR)) {
printk("Start display and show logo\n");
/* Start display and show logo on boot */
fb_set_cmap(&fbdev->fb[pdata->default_win]->cmap, fbdev->fb[pdata->default_win]);
fb_show_logo(fbdev->fb[pdata->default_win], FB_ROTATE_UR);
}
#endif return ;
}

4418的是在kernel\drivers\video 主要包括 nxp-fb.c

LCD控制器作为挂载在S5P4418 CPU总线上的一个模块,是platform虚拟总线上的一个设备。因此,在外面的驱动里应该将该驱动注册到platform bus。同时,我们根据第二篇所学知识,容易理解该驱动应该是一个字符设备类驱动。代码如下:

static int nxp_fb_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct nxp_fb_plat_data *plat = pdev->dev.platform_data;
struct fb_info *info = NULL;
#ifdef CONFIG_FB_NXP_ION_MEM
struct nxp_fb_device *fbdev;
struct nxp_fb_param *fbpar;
#endif
int i = , ret = ; pr_debug("\n%s (name=%s, id=%d)\n", __func__, dev_name(&pdev->dev), pdev->id); /* allocate fb_info and init */
info = nxp_fb_init_fb(pdev->id, &pdev->dev);
if(! info) {
ret = -ENOMEM;
goto err_fb;
} ret = nxp_fb_setup_param(pdev->id, info, plat);
if ( > ret)
goto err_map; nxp_fb_setup_info(info); #ifdef CONFIG_FB_NXP_ION_MEM
fbpar = info->par;
fbdev = &fbpar->fb_dev;
fbdev->dev = &pdev->dev; ret = nxp_fb_setup_ion(&fbpar->fb_dev.dma_buf_data);
if (ret) {
printk(KERN_ERR "Fail to setup ion\n");
goto err_map;
}
#endif /* allocate frame buffer memory from here */
ret = nxp_fb_alloc_mem(info);
if(ret) {
printk(KERN_ERR "Fail, unable to allcate frame buffer (%d)\n", pdev->id);
goto err_map;
}
nxp_fb_init_display(info); /*
* device_create '/proc/fb0' & fb class
* register machine file operation to frame buffer file operation
* registered_fb[]
* (drivers/video/fbmem.c)
*/
if (pdev->id != ) {
for (i = ; pdev->id > i; i++) {
if (!registered_fb[i]) {
printk("FB: Reserve dev/node [%d]\n", i);
registered_fb[i] = info;
}
}
} ret = register_framebuffer(info);
if(ret < ) {
printk(KERN_ERR "Fail, unable to register frame buffer(%d)\n", pdev->id);
goto err_reg;
} /* register to driver data, use platform_get_drvdata */
platform_set_drvdata(pdev, info); //gpio_request(CFG_IO_LCD_POWER, "LCE_POWER");
//gpio_direction_output(CFG_IO_LCD_POWER,0);
//mdelay(300);
//gpio_direction_output(CFG_IO_LCD_POWER,1);
printk("--%s----\n\n",__func__); return ret; err_reg:
unregister_framebuffer(info);
err_map:
nxp_fb_free_mem(info);
err_fb:
nxp_fb_exit_fb(info); return ret;
}

七、如何阅读LCD规格书
首先我们调试LCD的时候要获得的一些参数,没必要把整个规格书通读一遍,我刚开始调试屏的时候拿到一个规格书不知道从何入手,也不知那些参数有用,比较模糊,其实只提取一些有用的信息就可以,下面这些对初学者也许有点用处。

1、GeneralSpecification
尺寸、分辨率、位数、色彩、像素时钟频率、接口类型
(1)、尺寸:

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(2)、分辨率:1920 1200;

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(3)、接口:双通道LVDS;

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(4)、色彩:16.7M,这里可以确认数据位数8bitRGB三色:3*8=24,2的24次方=16.7M

6bitRGB 三色:3*6=18,2的18次方=262 144;

所以当看到色彩是1.7M是,说明LCD是24bit的,如果是262 144说明LCD是18bit的。

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2、Timing Characteristics

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(1)、Frame rate :是60HZ,也就是帧率;
(2)、clock frequency:像素时钟,这里面有最大值、中间值和最小值,这个屏默认值为:76.36MHz;
(3)、Vertical Seciton:VSWidth +Back Porc+Front Porch,前间距、后间距。这个我们再RGB信号哪里详细解释,这个我们前面有说过;
(4)、Horizontal Section:HS Width +Back Porc+Front Porch,这个跟VS的Porch相同。

3、LCD  Timing diagram信号时序图,如下所示

有些读者会问,为什么没有行、场、数据等信号。其实这个是LVDS信号的时序,这个根据屏厂的习惯,有的画的是LVDS输入的信号时序,有的是TTL(RGB)的时序。

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上面我们以一个例子说明,做驱动的(软件方面)要知道的一些参数,如果是硬件方面的问题,可以再对一下接口。其实一个LCD规格书要了解的也就这么多,调试软件就够用:
(1)、General Specification中可得到,尺寸、分辨率、位数、色彩、像素时钟频率、接口类型;
(2)、Timing Characteristics中可以得到一些具体的参数;
(3)、LCD  Timing diagram信号时序图,可以看到一些信号的时序、极性等;

八、PWM概述
1、先解释两个名词:
PWM:脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse WidthModulation”的缩写,简称脉宽调制。
占空比:占空比(DutyRation)在电信领域中有如下含义:
在一串理想的脉冲周期序列中(如方波),正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。例如:(假设脉冲为3V)
脉冲宽度 1μs,信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25,平均电压为:3*0.25=0.75V;
脉冲宽度 0μs,信号周期4μs的脉冲序列占空比为0,平均电压为:0V;
脉冲宽度 4μs,信号周期4μs的脉冲序列占空比为1,平均电压为:3V;

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平均电压的变化成阶梯型变化,如果T足够小,成线性。

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看下芯片片规格书中的描述:寄存器填不同值是,脉冲宽度不一样。

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2、samusng 中的PWM控制器

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PWM时钟分频。跟单片机里面的有点像。死区控制器:这个是根据晶体管的特性,设置这个功能的,不过我工作中还没有用到死区控制这块。了解有这个概念。

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看这些寄存器,记得用MINI2440写裸机程序的时候,直接写这些寄存器,记得上学时把s3c2440当单片机玩,有点浪费。学生时代,已经逝去的青春??

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