android系统平台显示驱动开发简要:Samsung LCD接口篇『二』

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!!

关注博主新浪博客:http://weibo.com/cpjphone

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。

(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:



(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



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:



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:


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:



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[0];
    } *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[5];         /*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[4];        /* 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[16];                /*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[3];          /*保留*/
}; 

4418

struct fb_fix_screeninfo {
    char id[16];            /* 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[2];        /* 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,

/*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 = 0;  

    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 < 0) {
        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, 0);
    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 + 1, 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 + 1);
    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, 1);
    /*设置全局中断*/
    s3cfb_set_global_interrupt(fbdev, 1);
    /*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, 1);  

    s3cfb_display_on(fbdev);  

    fbdev->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
    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 < 0)
        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 0;
}  

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:

(2)、分辨率:1920 1200;

(3)、接口:双通道LVDS;

(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。

2、Timing Characteristics

(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。

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;

平均电压的变化成阶梯型变化,如果T足够小,成线性。

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。


2、samusng 中的PWM控制器

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。

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??

-----------------------

时间: 2024-07-31 09:18:29

android系统平台显示驱动开发简要:Samsung LCD接口篇『二』的相关文章

android系统平台显示驱动开发简要:LCD基本原理篇『一』

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!! 关注博主新浪博客:http://weibo.com/cpjphone 从在校时玩单片机的点阵屏,到工作后android系统下的LCD,他们像一条流水线,顺应,简单的原理构成了复杂的结构: 我们来梳理一下: 玩51用的点阵 玩51用的lcd1602 玩51.32用的TFT彩屏 对于点阵的原理相比大多数朋友都非常熟悉,

android系统平台显示驱动开发简要:LCD常用接口篇『二』

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!! 关注博主新浪博客:http://weibo.com/cpjphone TFT-lCD常用的接口,TTL(RGB).LVDS.EDP.MIPI,这篇我们大致说一下这些接口的信号组成已经基本原理. 一.TTL1.TTL接口概述 TTL(Transistor Transistor Logic)即晶体管-晶体管逻辑,TTL

第一章 Android系统移植与驱动开发概述

本书第一章首先简单概要地介绍了关于Android系统移植和驱动开发的相关内容. 所谓“移植”是指为特定的自己的设备,如手机定制Android的过程.自己开发一些程序(移植)装载在设备上,使得Android系统可以识别设备中的蓝牙,WiFi等,这样就可以使用这些功能了.这些程序大多是支持各种硬件设备的Linux驱动程序. 这一章中介绍了许多在进行Android系统移植和驱动开发前要了解的概念以及要做的准备.接下来主要说的是在Android系统移植过程中的主要工作. Android移植分为两部分:应

Android深度探索(卷1)HAL与驱动开发 第一章&#160;Android系统移植与驱动开发概述 读书笔记

Android深度探索(卷1)HAL与驱动开发 第一章 Android系统移植与驱动开发概述 读书笔记 本章是 Android系统移植与驱动开发概述性的具体讲解.首先,Android被分为了四层架构.在最底层的是Linux内核 .然后分别是C/C++代码库.Android SDK A和应用程序.而Android的移植又分为系统移植和应用移植.系统移植要实现Android操作系统在其他硬件平台上运行起来,其中的关键是Linux的内核.内核必须要完成对平台上运行的各个硬件的识别.所以这就需要Linu

Android系统移植与驱动开发概述读书心得

第一章是Android系统移植与驱动开发概述,包含了Android系统架构.Android系统移植的主要工作.查看Linux内核版本.Linux内核版本号的定义规则.如何学习Linux驱动开发以及Linux设备驱动等六方面内容 Android系统架构分为四层,分别是Linux内核.C/C++代码库.Android SDK API和应用程序.Linux内核这一层主要包括Linux的驱动程序以及内存管理.进程管理.电源管理等程序. Android移植可分为两部分:应用移植和系统移植.应用移植是指将应

《Android深度探索卷一》第一章Android系统移植与驱动开发概述。

<Android深度探索>第一章讲的是Android系统移植与驱动开发概述.这一章节将对Android以及Linux驱动做一个总体的介绍. Android是一个非常优秀的的嵌入式操作系统.经过几年的发展和演进,Android已经形成了非常完善的系统架构.Android的系统架构分为四层,如下图 Android移植可分为两部分:应用移植和系统移植. Android系统移植是指让Android操作系统在某一个特定硬件平台上运行.使一个操作系统在特定硬件平台上运行的一个首要条件就是该操作系统支持硬件

Android系统移植与驱动开发概述 第一章

Android系统移植与驱动开发概述 1. Android的系统架构分为Linux内核.C/C++代码库.Android SDK API.应用程序四层. 2. Android移植可分为应用移植和系统移植.应用移植是指将应用程序移植到特定的硬件平台.系统移植指的是让Android操作系统在某一特定硬件平台上运行(首要条件是该操作系统支持硬件平台的CPU架构).系统移植的主要任务是移植Linux驱动和HAL(Hardware Abstraction Layer:硬件抽象层,位于应用程序与驱动之间).

第一章 Android系统移植与驱动开发概述 心得笔记

1.想要在自己的设备上运行Android,必须为自己的设备开发特定软件,这个为特定设备定制Android的过程被称为“移植”. 2.Android的系统构架分为:最底层Linux内核,和其他Linux系统的差异很小:再上一层是C/C++代码库:再上一层是Android SDK API,这一层是用java编写的Library:最上层是应用程序,这一层所有用户都要接触到,所有的Android应用程序. 3.Android移植分为应用移植和系统移植,主要工作是移植Linux驱动和移植HAL(硬件抽象层

概述 Android系统移植与驱动开发

第一章主要概述绍了Android系统移植与驱动开发和我们之前课上的内容大同小异,Android的系统架构分为四层:Linux内核(Android使用Linux2.系列作为内核).C/C++代码库.Android SDK API(JAVA编写的Library).应用程序. 而Android移植分为系统移植 和 应用移植,在移植中,Android在不同的cpu架构之间 不需要 做过多的改动(有时仍需要一些调整),也是为了可以让Android支持不同的硬件平台,当然我们还需要进行Linux驱动移植.A