强势归来！
在本系列的（一）到（三）中，我尝试在Beaglebone Black上使用MCU接口的LCD模块，因为驱动问题一直没成功，最近我使用RGB接口的LCD模块，参考官方LCD cape的资料自己画板子焊芯片，终于成功了。本文记录一下制作过程和我犯错误的一些地方。
首先强调一下LCD的类型选择。本博客之前转发过一篇博文可以参考，但这里还是要着重说一下MCU接口（也叫80接口）和RGB接口的LCD的区别。如果你也想从淘宝买LCD来为BBB自制屏幕，需要注意不要买宣称的“单片机可驱动”或者“可以用单片机控制”这类LCD，即MCU接口的LCD。它们内置了LCD控制器，需要按照不同控制器的要求输入相应命令来操控LCD。我们的BBB所用的AM3359芯片里面已经有LCD控制器了，所以我们只要买RGB接口，或称“裸的”LCD屏幕即可。另外淘宝上常见的RGB接口的屏幕，最小的也得4.3英寸。如果你想买更小的，可能得花更多的钱买进口的了。
需要准备的东西
一块RGB接口的4.3英寸LCD屏幕（约50元）
印刷PCB板（50元）
购买芯片、阻容和接插件（约50元）
总成本约150元。
如果购买官方LCD4 cape的话，税前价格是￥631.54。所以自制一块还是非常超值的！
电路原理图和PCB设计
官方已经开源，可以到这里下载http://elinux.org/CircuitCo:BeagleBone_LCD4
如果愿意的话，可以直接拿它的PCB设计图去印PCB板。但是它用到了一个BGA封装的芯片74AVC32T245，不利于手工焊接，因此我用了同系列的另一个SOP封装的74AVC20T245代替它。原理图变了，就得自己进行PCB布线了。
我用的4寸LCD接口是40pin的，跟上面这个官方cape的LCD接口一样。大多数厂商生产的40pin RGB接口LCD都能通用的，不必买官方使用的那个屏。
关于接口简单说两点：一是第31个引脚DISEN是LCD显示使能脚，高电平使能。官方电路图中把它接到了BBB的一个IO口上，你也可以把它接到一个开关上。
二是40pin的显示屏都是支持24位色的，RGB各占8个引脚，但BBB的lcd引脚有一些被eMMC占用了，除非你的系统装在micro SD卡上，可以禁用eMMC，否则就只能使用16位显示了，就像官方电路图中那样。
关于缓冲芯片74AVC20T245。从这个芯片的datasheet里看不出这个芯片有啥用，看起来就是把输入信号原样输出了。实际上这个芯片的作用在于，BBB的lcd引脚有一些是在系统启动中被使用的，如果直接把它们接到LCD上，系统就启动不起来了。这个缓冲芯片起到了隔离作用。
关于EEPROM电路请参考本系列的第（一）篇文章。这里提示一点，如果你按照官方cape的原理图做出来发现eeprom写不进东西，是因为你没有把WP（写保护）引脚拉低。官方原理图在这里有一个test point，写入内容时把它接地，写完以后去掉接地就能防止再次写入了。当然如果你像我一样图省事，或者不确定今后会不会随时修改eeprom内容，那把WP引脚悬空就行了。
关于5V供电。如果你用USB连接电脑来供电，那么要使用BBB上的SYS_5V（P9.7, P9.8）作为5V电源，如果使用外接5V电源供电，就要使用BBB上的VDD_5V（P9.5, P9.6）。额外说一句，如果要用电池给BBB供电，应该把稳压后的5V电供到VDD_5V接口上。
注意电感和电容的封装类型。特别是背光电路里的电感，是要在升压电路中储能的，不能用普通电感。
这里最难手工焊接的应该就是升压芯片TPS61080了，是QFN封装的。可以到网上搜一下焊接技巧。我的建议是首先要配备一个好用的烙铁。
官方原理图中有大量元件被标记为“DNI”，是do not install的意思，主要是测试用的，如果你只是想做一个可以使用的LCD屏，那么抄电路原理图的时候忽略所有的标有DNI的元件就可以了。读图的时候同样要忽略掉它们来理解电路。
EEPROM的读写
cape的EEPROM必须连接到I2C2_SCL和I2C2_SDA引脚上才能在启动时被识别（在系统中看到的是i2c-1）。下面先介绍如何进行读写，再介绍该写入什么东西。
首先确定eeprom的地址，由A0,A1,A2三个引脚的电平确定，请参考本系列文章（一）。比如我把A0,A1接地，A2拉高，地址就是0x54。
$ cd /sys/bus/i2c/devices/1-0054/ #到eeprom目录中 $ cat eeprom | hexdump -C #读取eeprom内容并以字符形式显示 $ echo -e "\xaa\x55\x33\xeeA1Beaglebone LCD4 Cape\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0000A1BeagleboardToys\x00BB-BONE-LCD4-01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00" > eeprom #写入内容 $ cat eeprom | hexdump -C #确认是否写入成功
其中\x开头的字符代表按ASCII码值写入。
写入内容时，要按照SRM里的标准（如下图），最重要的是要把头6个字节\xaa\x55\x33\xeeA1以及后面的版本号00A1和要调用的dtbo文件名BB-BONE-LCD4-01写对，其他的比如Board Name、Number of Pins什么的都无所谓。空余的地方必须用\x00补全，用其他字符会产生错误。
大功告成！
因为用的是官方现成的驱动、现成的dtbo文件，所以我们省了很多事，只要向eeprom中写入正确的内容，就能“骗”过系统，让它“误以为”我插到BBB上的是官方的LCD cape^^。总之至此已经成功DIY了自己的LCD cape。
使用方法是先把cape插到BBB上，再为BBB供电，系统启动时会自动检测eeprom的内容，然后加载的BB-BONE-LCD4-01-00A1.dtbo文件并配置相应的驱动程序，稍等一会就会在显示屏上出现Beagleboard的logo。登录之后就能看到linux桌面了。触摸屏如果不好用的话（可能会有点漂），在usb上连接鼠标也是可以直接用的。
补充
我在制作过程中被卡住两次，简单补充一下我的解决过程，以便有人遇到同样问题被卡可以参考。
第一次是升压芯片焊接的问题。QFN封装的芯片不容易用眼睛确认是否有虚焊或短路，只能用其输出的表现来判断。
短路检测用万用表就行。需要注意的是这里LED-引脚用了一个2欧姆电阻接地，这点电阻在万用表看来是短路的，别被它误导了。
虚焊的话最直接的表现就是输出电压不够，LED+和LED-之间应该输出一个20多V的电压才对。
第二次被卡是忘记把前面说的DISEN引脚拉高，导致背光很正常，但屏幕一片白，什么也没有。
我想说的是，如果你遇到类似问题，用fbset命令测试，输出是
mode "480x272-0" # D: 0.000 MHz, H: 0.000 kHz, V: 0.000 Hz geometry 480 272 480 272 16 timings 0 0 0 0 0 0 0 accel true rgba 5/11,6/5,5/0,0/0 endmode里面频率都是0，这不代表驱动有问题，我的显示屏正常工作时还是这样。
如果你dmesg了一下，发现有如下输出
tilcdc 4830e000.fb: timeout waiting for framedone同样不代表驱动有问题。
如果屏幕能亮，但是没有内容显示，首先可以检测背光驱动是否正常。方法是
$ cd /sys/devices/ocp.2/backlight.10/backlight/backlight.10 $ echo 10 > brightness $ echo 100 > brightness如果背光亮度变了，说明背光驱动工作正常。
检测驱动是否正常工作的另一个办法是用示波器。一般实验室的数字示波器都是100MHz的，显示屏的时钟是9MHz，如果直接检测的话，方波会畸变成三角波。这时记得把示波器手柄上的x10开关打开。
如果你的eeprom电路设计错了，或者没有eeprom，那也可以测试LCD。首先要通过修改uEnv.txt禁用HDMI的自动启动（参考本系列之（二）），在系统启动完毕以后用
$ echo BB-BONE-LCD4-01 > /sys/devices/bone_capemgr.*/slots
的办法手动加载cape，如果LCD正常的话，会显示出与串口连接BBB一样的Angstrom logo和登录界面，等待你输入用户名和密码。
思路拓展：有时候我们想得到一个PWM输出（比如控制电机、舵机），但又没有合适的驱动，不妨使用LCD背光驱动试试。
下图是在测试背光。屏幕应该是白色的，角度原因照片里成了蓝色。。