1.S3C2440上LCD驅動 (FrameBuffer)實例開發講解
其中的代碼也可直接參考:drivers/video/s3c2410fb.c
以下爲轉載文章,文章原地址:http://blog.csdn.net/jianyun123/archive/2010/04/24/5524427.aspx
S3C2440上LCD驅動 (FrameBuffer)實例開發講解
一、開發環境
- 主 機:VMWare--Fedora 9
- 開發板:Mini2440--64MB Nand,
Kernel:2.6.30.4
- 編譯器:arm-linux-gcc-4.3.2
二、背景知識
1. LCD工作的硬件需求:
要使一塊LCD正常的顯示文字或圖像,不僅需要LCD驅動器,而且還需要相應的LCD控制器。在通常情況下,生產廠商把LCD驅動器會以COF/COG的
形式與LCD玻璃基板製作在一起,而LCD控制器則是由外部的電路來實現,現在很多的MCU內部都集成了LCD控制器,如S3C2410/2440等。通
過LCD控制器就可以產生LCD驅動器所需要的控制信號來控制STN/TFT屏了。
2. S3C2440內部LCD控制器結構圖:
我們根據數據手冊來描述一下這個集成在S3C2440內部的LCD控制器:
a:LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、TIMEGEN、VIDPRCS寄存器組成;
b:REGBANK由17個可編程的寄存器組和一塊256*16的調色板內存組成,它們用來配置LCD控制器的;
c:LCDCDMA是一個專用的DMA,它能自動地把在偵內存中的視頻數據傳送到LCD驅動器,通過使用這個DMA通道,視頻數據在不需要
CPU的干預的情況下顯示在LCD屏上;
d:VIDPRCS接收來自LCDCDMA的數據,將數據轉換爲合適的數據格式,比如說4/8位單掃,4位雙掃顯示模式,然後通過數據端口
VD[23:0]傳送視頻數據到LCD驅動器;
e:TIMEGEN由可編程的邏輯組成,他生成LCD驅動器需要的控制信號,比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等等,而這些控制
信號又與REGBANK寄存器組中的LCDCON1/2/3/4/5的配置密切相關,通過不同的配置,TIMEGEN就能產生這些信號的不同形態,從而支
持不同的LCD驅動器(即不同的STN/TFT屏)。
3. 常見TFT屏工作時序分析:
LCD提供的外部接口信號:
VSYNC/VFRAME
/STV:
垂直同步信號(TFT)/幀同步信號(STN)/SEC TFT信號;
HSYNC/VLINE/CPV:
水平同步信號(TFT)/行同步脈
衝信號(STN)/SEC TFT信號;
VCLK/LCD_HCLK:
象
素時鐘信號(TFT/STN)/SEC TFT信號;
VD[23:0]:
LCD
像素數據輸出端口(TFT/STN/SEC TFT);
VDEN/VM/TP:
數
據使能信號(TFT)/LCD驅動交流偏置信號(STN)/SEC TFT 信號;
LEND/STH:
行
結束信號(TFT)/SEC TFT信號;
LCD_LPCOE:
SEC
TFT OE信號;
LCD_LPCREV:
SEC
TFT REV信號;
LCD_LPCREVB:
SEC
TFT REVB信號。
|
所有顯示器顯示圖像的原理都是從上到下,從左到右的。這是什麼意思呢?這麼說吧,一副圖像可以看做是一個矩形,由很多排列整齊的點一行一行組
成,這些點稱之爲像素。那麼這幅圖在LCD上的顯示原理就是:
A:
顯
示指針從矩形左上角的第一行第一個點開始,一個點一個點的在LCD上顯示,在上面的時序圖上用時間線表示就爲VCLK,我們稱之爲像素時鐘信號;
B:
當顯示指針一直顯示到矩形的右邊就結束這一行,那麼這一行的動
作在上面的時序圖中就稱之爲1 Line;
C:
接
下來顯示指針又回到矩形的左邊從第二行開始顯示,注意,顯示指針在從第一行的右邊回到第二行的左邊是需要一定的時間的,我們稱之爲行切換;
D:
如此類推,顯示指針就這樣一行一行的顯示至矩形的右下角才把一
副圖顯示完成。因此,這一行一行的顯示在時間線上看,就是時序圖上的HSYNC;
E:
然
而,LCD的顯示並不是對一副圖像快速的顯示一下,爲了持續和穩定的在LCD上顯示,就需要切換到另一幅圖上(另一幅圖可以和上一副圖一樣或者不一樣,目
的只是爲了將圖像持續的顯示在LCD上)。那麼這一副一副的圖像就稱之爲幀,在時序圖上就表示爲1 Frame,因此從時序圖上可以看出1
Line只是1 Frame中的一行;
F:
同樣
的,在幀與幀切換之間也是需要一定的時間的,我們稱之爲幀切換,那麼LCD整個顯示的過程在時間線上看,就可表示爲時序圖上的VSYNC。
|
上面時序圖上各時鐘延時參數的含義如下:(這些參數的值,LCD產生廠商會提供相應的數據手冊)
VBPD(vertical
back porch):
表示在一幀圖像開始時,垂直同步信號以後的無效的行數,對應驅動中的
upper_margin;
VFBD(vertical front
porch):
表示在一幀圖像結束後,垂直同步信號以前的無效的行數,對應驅動中的lower_margin;
VSPW(vertical sync pulse
width):
表示垂直同步脈
衝的寬度,用行數計算,對應驅動中的vsync_len;
HBPD(horizontal
back porch):
表示從水平同步信號開始到一行的有效數據開始之間的VCLK的個數,對應驅動中的
left_margin;
HFPD(horizontal front
porth):
表示一行的有效數據結束到下一個水平同步信號開始之間的VCLK的個數,對應驅動中的
right_margin;
HSPW(horizontal sync
pulse width):
表示水平同步信號的寬度,用VCLK計算,對應驅動中的hsync_len;
|
對於以上這些參數的值將分別保存到REGBANK寄存器組中的LCDCON1/2/3/4/5寄存器中:(對寄存器的操作請查看S3c2440
數據手冊LCD部分)
LCDCON1:17 - 8位CLKVAL
6 -
5位掃描模式(對於STN屏:4位單/雙掃、8位單掃)
4 - 1位色位模式(1BPP、8BPP、16BPP等)
LCDCON2:31
- 24位VBPD
23 - 14位LINEVAL
13 - 6位VFPD
5
- 0位VSPW
LCDCON3:25 - 19位HBPD
18 - 8位HOZVAL
7
- 0位HFPD
LCDCON4: 7 - 0位HSPW
LCDCON5:
|
4. 幀緩衝(FrameBuffer):
幀緩衝是Linux爲顯示設備提供的一個接口,它把一些顯示設備描述成一個緩衝區,允許應用程序通過
FrameBuffer定義好的接口訪問這些圖形設備,從而不用去關心具體的硬件細節。對於幀緩衝設備而言,只要在顯示緩衝區與顯示點對應的區域寫入顏色
值,對應的顏色就會自動的在屏幕上顯示。下面來看一下在不同色位模式下緩衝區與顯示點的對應關係:
三
、
幀緩衝(FrameBuffer)設備驅動結構
:
幀緩衝設備爲標準的
字符型設備,在Linux中主設備號29,定義在/include/linux/major.h中的
FB_MAJOR,次設備號定義幀緩衝的個數,最大允許有32個FrameBuffer,定義在/include/linux/fb.h中的
FB_MAX,對應於文件系統下/dev/fb%d設備文件。
1. 幀緩衝設備驅動在Linux子系統中的結構如下:
我們從上面這幅圖
看,幀緩衝設備在Linux中也可以看做是一個完整的子系統,大體由fbmem.c和
xxxfb.c組成。向上給應用程序提供完善的設備文件操作接口(即對FrameBuffer設備進行read、write、ioctl等操作),接口在
Linux提供的fbmem.c文件中實現;向下提供了硬件操作的接口,只是這些接口Linux並沒有提供實現,因爲這要根據具體的LCD控制器硬件進行
設置,所以這就是我們要做的事情了(即xxxfb.c部分的實現)。
2. 幀緩衝相關的重要數據結構:
從幀緩衝設備驅動程序結構
看,該驅動主要跟fb_info結構體有關,該結構體記錄了幀緩衝設備的全部信息,包括設備的設置參數、狀態以及對底層硬件操作的函數指針。在Linux
中,每一個幀緩衝設備都必須對應一個fb_info,fb_info在/linux/fb.h中的定義如下:(只列出重要的一些)
struct
fb_info {
int
node;
int
flags;
struct
fb_var_screeninfo var;
/*LCD可變參數結構體*/
struct
fb_fix_screeninfo fix;
/*LCD固定參數結構體*/
struct
fb_monspecs monspecs;
/*LCD顯示器標準*/
struct
work_struct queue
;
/*幀緩衝事件隊列*/
struct
fb_pixmap pixmap;
/*圖像硬件mapper*
/
struct
fb_pixmap sprite;
/*光標硬件mapper*/
struct
fb_cmap cmap;
/*當前的顏色表*/
struct
fb_videomode *
mode;
/*當前的顯示模式*/
#
ifdef
CONFIG_FB_BACKLIGHT
struct
backlight_device *
bl_dev;/*對應的背光設備
*/
struct
mutex bl_curve_mutex;
u8 bl_curve[
FB_BACKLIGHT_LEVELS]
;/*背光調整
*/
#
endif
#
ifdef
CONFIG_FB_DEFERRED_IO
struct
delayed_work deferred_work;
struct
fb_deferred_io *
fbdefio;
#
endif
struct
fb_ops *
fbops; /*
對底層硬件操作的函數指針*/
struct
device *
device;
struct
device *
dev;
/*fb設備*/
int
class_flag;
#
ifdef
CONFIG_FB_TILEBLITTING
struct
fb_tile_ops *
tileops;
/*圖塊Blitting*
/
#
endif
char
__iomem *
screen_base;
/*虛擬基地址*/
unsigned
long
screen_size;
/*LCD
IO映射的虛擬內存大小*/
void
*
pseudo_palette;
/*僞16色顏色表*/
#
define
FBINFO_STATE_RUNNING 0
#
define
FBINFO_STATE_SUSPENDED 1
u32
state;
/*LCD的掛起或恢復狀態*/
void
*
fbcon_par;
void
*
par;
}
;
|
其中,比較重要的成員有struct
fb_var_screeninfo var、struct
fb_fix_screeninfo fix和struct
fb_ops *
fbops,
他們也都是結構體。下面我們一個一個的來看。
fb_var_screeninfo
結構體主要記錄用戶可以修改的控制器的參
數,比如屏幕的分辨率和每個像素的比特數等,該結構體定義如下:
struct
fb_var_screeninfo {
__u32
xres;
/*可見屏幕一行有多少個像素點*/
__u32
yres;
/*可見屏幕一列有多少個像素點*/
__u32
xres_virtual;
/*虛擬屏幕一行有多少個像素點*/
__u32
yres_virtual;
/*虛擬屏幕一列有多少個像素點*/
__u32
xoffset;
/*虛擬到可見屏幕之間的行偏移*/
__u32
yoffset;
/*虛擬到可見屏幕之間的列偏移*/
__u32
bits_per_pixel;
/*每個像素的位數即BPP*/
__u32
grayscale;
/*非0時,指的是灰度*/
struct
fb_bitfield red;
/*fb緩存的R位域*/
struct
fb_bitfield green;
/*fb緩存的G位域*/
struct
fb_bitfield blue;
/*fb緩存的B位域*/
struct
fb_bitfield transp;
/*透明度*/
__u32
nonstd;
/* != 0 非標準像素格式*/
__u32
activate;
__u32
height;
/*高度*/
__u32 width;
/*寬度*/
__u32 accel_flags;
/*定時:除了pixclock本身外,其他的都以像素時鐘爲
單位*/
__u32
pixclock;
/*像素時鐘(皮秒)*/
__u32
left_margin;
/*行切換,從同步到繪圖之間的延遲*/
__u32
right_margin;
/*行切換,從繪圖到同步之間的延遲*/
__u32
upper_margin;
/*幀切換,從同步到繪圖之間的延遲*/
__u32
lower_margin;
/*幀切換,從繪圖到同步之間的延遲*/
__u32
hsync_len;
/*水平同步的長度*/
__u32
vsync_len;
/*垂直同步的長度*/
__u32 sync;
__u32 vmode;
__u32 rotate
;
__u32
reserved[
5]
;
/*保留*/
}
;
|
而
fb_fix_screeninfo結構體又主要記錄用戶不可以修改的控制
器的參數,比如屏幕緩衝區的物理地址和長度等,該結構體的定義如下:
struct
fb_fix_screeninfo {
char
id[
16]
;
/*字符串形式的標示符 */
unsigned
long
smem_start;
/*fb緩存的開始位置 */
__u32
smem_len;
/*fb緩存的長度 */
__u32 type;
/*看FB_TYPE_* */
__u32
type_aux;
/*分界*/
__u32 visual;
/*看FB_VISUAL_* */
__u16
xpanstep;
/*如果沒有硬件panning就賦值爲0
*/
__u16
ypanstep;
/*如果沒有硬件panning就賦值爲0
*/
__u16
ywrapstep;
/*如果沒有硬件ywrap就賦值爲0 */
__u32
line_length;
/*一行的字節數 */
unsigned
long
mmio_start;
/*內存映射IO的開始位置*/
__u32
mmio_len;
/*內存映射IO的長度*/
__u32
accel;
__u16 reserved[
3]
;
/*保留*/
}
;
|
fb_ops結構體是對底層硬件操作的函數指針,該結構體中定義了對硬件的操作有:(這裏只列出了常用的操作)
struct
fb_ops {
struct
module *
owner;
//檢查可變參數並進行設置
int
(
*
fb_check_var)
(
struct
fb_var_screeninfo *
var,
struct
fb_info *
info)
;
//根據設置的值進行更新,使之有效
int
(
*
fb_set_par)
(
struct
fb_info *
info)
;
//設置顏色寄存器
int
(
*
fb_setcolreg)
(
unsigned
regno,
unsigned
red,
unsigned
green,
unsigned
blue,
unsigned
transp,
struct
fb_info *
info)
;
//顯示空白
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)
;
//複製數據
void
(
*
fb_copyarea)
(
struct
fb_info *
info,
const
struct
fb_copyarea *
region)
;
//圖形填充
void
(
*
fb_imageblit)
(
struct
fb_info *
info,
const
struct
fb_image *
image)
;
}
;
|
3. 幀緩衝設備作爲平臺設備:
在S3C2440中,LCD控
制器被集成在芯片的內部作爲一個相對獨立的單元,所以Linux把它看做是一個平臺設備,故在內核代碼/arch/arm/plat-s3c24xx
/devs.c中定義有LCD相關的平臺設備及資源,代碼如下:
/* LCD Controller */
//LCD控制器的資源信息
static
struct
resource s3c_lcd_resource[
]
=
{
[
0]
=
{
.
start =
S3C24XX_PA_LCD
,
//控制器IO端口開始地址
.
end
=
S3C24XX_PA_LCD +
S3C24XX_SZ_LCD -
1
,
//控制器IO端口結束地址
.
flags
=
IORESOURCE_MEM
,
//標識爲
LCD控制器IO端口,在驅動中引用這個就表示引用IO端口
}
,
[
1]
=
{
.
start
=
IRQ_LCD
,
//LCD中
斷
.
end =
IRQ_LCD,
.
flags =
IORESOURCE_IRQ
,
//標識爲LCD中斷
}
}
;
static
u64 s3c_device_lcd_dmamask =
0xffffffffUL;
struct
platform_device
s3c_device_lcd =
{
.
name =
"s3c2410-lcd"
,
//作爲平臺
設備的LCD設備名
.
id =
-
1,
.
num_resources =
ARRAY_SIZE(
s3c_lcd_resource)
,
//資源數量
.
resource
=
s3c_lcd_resource
,
//引用上面
定義的資源
.
dev =
{
.
dma_mask =
&
s3c_device_lcd_dmamask,
.
coherent_dma_mask =
0xffffffffUL
}
}
;
EXPORT_SYMBOL(
s3c_device_lcd)
;
//導出定義的LCD平臺設備,好在mach-smdk2440.c的
smdk2440_devices[]中添加到平臺設備列表中
|
除此之外,Linux還在/arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/fb.h中爲LCD平臺設備定義了一個
s3c2410fb_mach_info結構體,該結構體主要是記錄LCD的硬件參數信息(比如該結構體的s3c2410fb_display成員結構中
就用於記錄LCD的屏幕尺寸、屏幕信息、可變的屏幕參數、LCD配置寄存器等),這樣在寫驅動的時候就直接使用這個結構體。下面,我們來看一下內核是如果
使用這個結構體的。在/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中定義有:
/* LCD driver info */
//LCD硬件的配置信息,注意這裏我使用的LCD是NEC
3.5寸TFT屏,這些參數要根據具體的LCD屏進行設置
static
struct
s3c2410fb_display smdk2440_lcd_cfg __initdata =
{
//這個地方的設置是配置LCD寄存器5,這些宏定義在regs-lcd.h中,
計
算後二進制爲:111111111111,然後對照數據手冊上LCDCON5的各位來看,注意是從右邊開始
.
lcdcon5 =
S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |
S3C2410_LCDCON5_PWREN |
S3C2410_LCDCON5_HWSWP,
.
type =
S3C2410_LCDCON1_TFT
,
//TFT
類型
/* NEC 3.5'' */
.
width =
240
,
//屏幕寬度
.
height
=
320
,
//屏幕高度
//以下一些參數在上面的時序圖分析中講到過,各參數的值請跟據具
體的LCD屏數據手冊結合上面時序分析來設定
.
pixclock
=
100000
,
//像素時鐘
.
xres
=
240
,
//水平可見的有效像素
.
yres
=
320
,
//垂直可見的有效像素
.
bpp
=
16
,
//色位模式
.
left_margin =
19
,
//行
切換,從同步到繪圖之間的延遲
.
right_margin =
36
,
//行切換,從繪圖到同步之間的延遲
.
hsync_len =
5
,
//水
平同步的長度
.
upper_margin =
1
,
//幀切換,從同步到繪圖之間的延遲
.
lower_margin =
5
,
//幀
切換,從繪圖到同步之間的延遲
.
vsync_len =
1
,
//垂直同步的長度
}
;
static
struct
s3c2410fb_mach_info smdk2440_fb_info __initdata =
{
.
displays =
&
smdk2440_lcd_cfg
,
//應用上面定義的配置信息
.
num_displays =
1,
.
default_display
=
0,
.
gpccon =
0xaaaa555a,//將GPC0、GPC1配置成
LEND和VCLK,將GPC8-15配置成VD0-7,其他配置成普通輸出IO口
.
gpccon_mask =
0xffffffff,
.
gpcup =
0x0000ffff,//禁止GPIOC的上拉功能
.
gpcup_mask =
0xffffffff,
.
gpdcon =
0xaaaaaaaa,//將GPD0-15配置成VD8-23
.
gpdcon_mask =
0xffffffff,
.
gpdup =
0x0000ffff,//禁止GPIOD的上拉功能
.
gpdup_mask =
0xffffffff,
.
lpcsel =
0x0,//這個是三星TFT屏的參數,這裏不
用
}
;
|
注意:可能有很多朋友不知道上面紅色部分的參數是做什麼的,其值又是怎麼設置的?其實它是跟你的開發板LCD控制器密切相關的,看了下面兩幅圖相信
就大概知道他們是幹什麼用的:
上面第一幅圖是開發板原理圖的LCD控制器部分,第二幅圖是S3c2440數據手冊中IO端口C和IO端口D控制器部分。原理圖中使用了
GPC8-15和GPD0-15來用做LCD控制器VD0-VD23的數據端口,又分別使用GPC0、GPC1端口用做LCD控制器的LEND和VCLK
信號,對於GPC2-7則是用做STN屏或者三星專業TFT屏的相關信號。然而,S3C2440的各個IO口並不是單一的功能,都是複用端口,要使用他們
首先要對他們進行配置。所以上面紅色部分的參數就是把GPC和GPD的部分端口配置成LCD控制功能模式。
從以上講述的內容來看,要使LCD控制器支持其他的LCD屏,重要的是根據LCD的數據手冊修改以上這些參數的值。下面,我們再看一下在驅動中是如果引用
到s3c2410fb_mach_info結構體的(注意上面講的是在內核中如何使用的)。在mach-smdk2440.c中有:
//S3C2440初始化函數
static
void
__init
smdk2440_machine_init(
void
)
{
//調用該函數將上面定義的LCD硬件信息保存到平臺數據中
s3c24xx_fb_set_platdata(
&
smdk2440_fb_info)
;
s3c_i2c0_set_platdata(
NULL
)
;
platform_add_devices(
smdk2440_devices,
ARRAY_SIZE(
smdk2440_devices)
)
;
smdk_machine_init(
)
;
}
|
s3c24xx_fb_set_platdata定義在
plat-
s3c24xx/devs.c中:
void
__init s3c24xx_fb_set_platdata(
struct
s3c2410fb_mach_info *
pd)
{
struct
s3c2410fb_mach_info *
npd;
npd =
kmalloc(
sizeof
(
*
npd)
,
GFP_KERNEL)
;
if
(
npd)
{
memcpy
(
npd,
pd,
sizeof
(
*
npd)
)
;
//這裏就是將內核中定義的s3c2410fb_mach_info結構體數據保存到LCD平臺數據中,所以在寫驅
動的時候就可以直接在平臺數據中獲取
s3c2410fb_mach_info結構體的數據(即LCD各種參數信息)進行操作
s3c_device_lcd.
dev.
platform_data =
npd;
}
else
{
printk(
KERN_ERR "no memory for LCD
platform data/n"
)
;
}
}
|
這裏再講一個小知識:不知大家有沒有留意,在平臺設備驅動中,platform_data可以保存各自平臺設備實例的數據,但這些數據的類型都是不同的,
爲什麼都可以保存?這就要看看platform_data的定義,定義在/linux/device.h中,void
*platform_data是一個void類型的指針,在Linux中void可保存任何數據類型。
四、幀緩衝
(FrameBuffer)設備驅動實例代碼:
①、
建立驅動文件:my2440_lcd.c,依就是驅動程序的最基本結
構:FrameBuffer
驅動的初始化和卸載部分及其他,如下:
#
include
<
linux/
kernel.
h>
#
include
<
linux/
module.
h>
#
include
<
linux/
errno
.
h>
#
include
<
linux/
init.
h>
#
include
<
linux/
platform_device.
h>
#
include
<
linux/
dma-
mapping.
h>
#
include
<
linux/
fb.
h>
#
include
<
linux/
clk.
h>
#
include
<
linux/
interrupt.
h>
#
include
<
linux/
mm.
h>
#
include
<
linux/slab
.
h>
#
include
<
linux/
delay
.
h>
#
include
<
asm
/
irq.
h>
#
include
<
asm
/
io.
h>
#
include
<
asm
/
div64.
h>
#
include
<
mach/
regs-
lcd.
h>
#
include
<
mach/
regs-
gpio.
h>
#
include
<
mach/
fb.
h>
#
include
<
linux/
pm.
h>
/*FrameBuffer
設備名稱*/
static char
driver_name[] = "
my2440_lcd
"
;
/*
定義一個結構體用來維護驅動程序中各函數中用到的變量
先別看結構體要定義這些成員,到各函數使用
的地方就明白了*/
struct
my2440fb_var
{
int
lcd_irq_no;
/*保存LCD中斷號*/
struct
clk *
lcd_clock;
/*保存從平臺時鐘隊列中獲取的LCD時鐘*/
struct
resource *
lcd_mem;
/*LCD的IO空間*/
void
__iomem *
lcd_base;
/*LCD的IO空間映射到虛擬地址*/
struct
device *
dev;
struct
s3c2410fb_hw regs;
/*表示5個LCD配置寄存器,s3c2410fb_hw定義在
mach-s3c2410/include/mach/fb.h中*
/
/*
定義一個數組來充當調色板。
據數據手冊描述,TFT屏色位模式爲8BPP時,調色板(顏色表)的長度爲256,
調色板起始地址爲0x4D000400*/
u32 palette_buffer[
256]
;
u32 pseudo_pal[16];
unsigned
int
palette_ready;
/*標識調色板是否準備好了*/
}
;
/*用做清空調色板
(顏色表)*/
#
define
PALETTE_BUFF_CLEAR (
0x80000000)
/*LCD平臺驅動結構體,平臺驅動結構體定義在
platform_device.h中,該結構體成員接口函數在第②步中實現*/
static
struct
platform_driver lcd_fb_driver =
{
.
probe =
lcd_fb_probe,
/*FrameBuffer設備探測*
/
.
remove
=
__devexit_p(
lcd_fb_remove)
,
/*FrameBuffer設備移除*/
.
suspend =
lcd_fb_suspend,
/*FrameBuffer
設備掛起*/
.
resume =
lcd_fb_resume,
/*FrameBuffer設備恢復*/
.
driver =
{
/*注意這裏的名稱一定要和系統中定義平臺設備的地方
一致,這樣才能把平臺設備與
該平臺設備的驅動關聯起來*/
.
name =
"s3c2410-lcd"
,
.
owner =
THIS_MODULE,
}
,
}
;
static
int
__init lcd_init(
void
)
{
/*在Linux中,幀緩衝設備被看做是平臺設備,所以這裏注
冊平臺設備*/
return
platform_driver_register(
&
lcd_fb_driver)
;
}
static
void
__exit lcd_exit(
void
)
{
/*註銷平臺設備*/
platform_driver_unregister(
&
lcd_fb_driver)
;
}
module_init(
lcd_init)
;
module_exit(
lcd_exit)
;
MODULE_LICENSE(
"GPL"
)
;
MODULE_AUTHOR(
"Huang Gang"
)
;
MODULE_DESCRIPTION(
"My2440 LCD FrameBuffer Driver"
)
;
|
②、LCD平臺設備各接口函數的實現:
/*LCD
FrameBuffer設備探測的實現,注意這裏使用一個__devinit宏,到lcd_fb_remove接口函數實現的地方講解*/
static
int
__devinit lcd_fb_probe(
struct
platform_device *
pdev)
{
int
i;
int
ret;
struct
resource *
res;
/*用來保存從LCD平臺設備中獲
取的LCD資源*/
struct
fb_info *
fbinfo;
/*FrameBuffer驅動所對應的fb_info結構體*/
struct
s3c2410fb_mach_info *
mach_info;
/*保存從內核
中獲取的平臺設備數據*/
struct
my2440fb_var *
fbvar;
/*上面定義的驅動程序全局變量結構體*/
struct
s3c2410fb_display *
display;
/*LCD屏的配置信息結構體,該結構體定義在mach-
s3c2410
/include/mach/fb.h中*/
/*
獲取LCD硬件相關信息數據,在前面講過內核使用
s3c24xx_fb_set_platdata函數將LCD的硬件相關信息保存到
了LCD平臺數據中,所以這裏我們就從平臺數據中取出來在驅動中使用*/
mach_info =
pdev-
>
dev.
platform_data;
if
(
mach_info =
=
NULL
)
{
/*判斷獲取數據是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"no platform
data for lcd/n"
)
;
return
-
EINVAL;
}
/*獲得在內核中定義的FrameBuffer平臺設備的
LCD配置信息結構體數據*/
display =
mach_info-
>
displays
+
mach_info-
>
default_display;
/*給fb_info分配空間,大小爲my2440fb_var結構的內存,framebuffer_alloc定義在fb.h中在fbsysfs.c中
實現*/
fbinfo =
framebuffer_alloc(
sizeof
(
struct
my2440fb_var)
,
&
pdev-
>
dev)
;
if
(
!
fbinfo)
{
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"framebuffer alloc of registers
failed/n"
)
;
ret =
-
ENOMEM
;
goto
err_noirq;
}
platform_set_drvdata(
pdev,
fbinfo)
;
/*重新將LCD平臺設備數據設置爲fbinfo,好在後面的一些函數
中來使用*/
/*
這裏的用途其實就是將fb_info的成員
par(注意是一個void類型的指針)指向這裏的私有變量結構體fbvar,
目的是到其他接口函數中再取出fb_info的成員par,從而能繼續使用這裏的私有變量*/
fbvar =
fbinfo-
>
par;
fbvar-
>
dev
=
&
pdev-
>
dev;
/*
在系統定義的LCD平臺設備資源中獲取LCD中斷號,platform_get_irq定義在platform_device.h中*/
fbvar-
>
lcd_irq_no =
platform_get_irq(
pdev,
0)
;
if
(
fbvar-
>
lcd_irq_no <
0)
{
/*判斷獲取中斷號是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"no lcd irq
for platform/n"
)
;
return
-
ENOENT;
}
/*獲取LCD平臺設備所使用的IO端口資源,注意這個
IORESOURCE_MEM標誌和LCD平臺設備定義中的一致*/
res
=
platform_get_resource(
pdev,
IORESOURCE_MEM,
0)
;
if
(
res =
=
NULL
)
{
/*判斷獲取資源是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed to
get memory region resource/n"
)
;
return
-
ENOENT;
}
/*申請LCD
IO端口所佔用的IO空間(注意理解IO空間和內存空間的區別),request_mem_region定義在ioport.h中*/
fbvar-
>
lcd_mem =
request_mem_region(
res-
>
start,
res-
>
end -
res-
>
start +
1,
pdev-
>
name)
;
if
(
fbvar-
>
lcd_mem
=
=
NULL
)
{
/*判斷申請IO空間是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed to reserve memory
region/n"
)
;
return
-
ENOENT;
}
/*
將LCD的IO端口占用的這段IO空間映射
到內存的虛擬地址,ioremap定義在io.h中
注意:IO空間要映射後才能使用,以後對虛擬地址的操作就是對IO空間的操作*/
fbvar-
>
lcd_base =
ioremap(
res-
>
start,
res-
>
end -
res-
>
start +
1)
;
if
(
fbvar-
>
lcd_base
=
=
NULL
)
{
/*判斷映射虛擬地址是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"ioremap() of registers
failed/n"
)
;
ret =
-
EINVAL;
goto
err_nomem;
}
/*
從平臺時鐘隊列中獲取LCD的時鐘,這裏爲什
麼要取得這個時鐘,從LCD屏的時序圖上看,各種控制信號的延遲
都跟LCD的時鐘有關。系統的一些時鐘定義在arch/arm/plat-s3c24xx/s3c2410-clock.c中*/
fbvar-
>
lcd_clock =
clk_get(
NULL
,
"lcd"
)
;
if
(
!
fbvar-
>
lcd_clock)
{
/*判斷獲取時鐘是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed to
find lcd clock source/n"
)
;
ret =
-
ENOENT;
goto
err_nomap;
}
/*時鐘獲取後要使能後纔可以使用,clk_enable定義
在arch/arm
/plat-s3c/clock.c中*/
clk_enable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
/*
申請LCD中斷服務,上面獲取的中斷號
lcd_fb_irq,使用快速中斷方式:IRQF_DISABLED
中斷服務程序爲:lcd_fb_irq,將LCD平臺設備pdev做參數傳遞過去了*/
ret =
request_irq(
fbvar-
>
lcd_irq_no,
lcd_fb_irq,
IRQF_DISABLED,
pdev-
>
name,
fbvar)
;
if
(
ret)
{
/*判斷申請中斷服務是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"IRQ%d error
%d/n"
,
fbvar-
>
lcd_irq_no,
ret)
;
ret =
-
EBUSY;
goto
err_noclk;
}
/*好了,以上是對要使用的資源進行了獲取和設置。下面就開始初始化填充
fb_info結構體*/
/*
首先初始化fb_info中代表LCD固定參數的結構體fb_fix_screeninfo*/
/*
像素值與顯示內存的映射關係有5種,定義在
fb.h中。現在採用FB_TYPE_PACKED_PIXELS方式,在該方式下,
像素值與內存直接對應,比如在顯示內存某單元寫入一
個"1"時,該單元對應的像素值也將是"1",這使得應用層
把顯示內存映射到用戶空間變得非常方便。Linux中當LCD爲TFT屏時,
顯示驅動管理顯示內存就是基於這種方式*/
strcpy
(fbinfo
->fix
.id
, driver
_name
)
;
/*字符串形式的標識符*/
fbinfo-
>
fix.
type =
FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
fbinfo-
>
fix.
type_aux =
0;
/*以下這些根據fb_fix_screeninfo定義中的描述,當
沒有硬件是都設爲0*/
fbinfo-
>
fix.
xpanstep
=
0;
fbinfo-
>
fix.
ypanstep =
0;
fbinfo-
>
fix.
ywrapstep
=
0;
fbinfo-
>
fix.
accel =
FB_ACCEL_NONE;
/*接着,再初始化fb_info中代表LCD可變參數的結構體fb_var_screeninfo*/
fbinfo
-
>
var
.
nonstd
=
0
;
fbinfo
-
>
var
.
activate
=
FB_ACTIVATE_NOW
;
fbinfo
-
>
var
.
accel_flags
=
0
;
fbinfo
-
>
var
.
vmode
=
FB_VMODE_NONINTERLACED
;
fbinfo
-
>
var
.
xres
=
display
-
>
xres
;
fbinfo
-
>
var
.
yres
=
display
-
>
yres
;
fbinfo
-
>
var
.
bits_per_pixel
=
display
-
>
bpp
;
/*指定對底層硬件操作的函數指針, 因內容較多故其定義在第③步中再講*/
fbinfo
-
>
fbops
=
&
my2440fb_ops
;
fbinfo
-
>
flags
=
FBINFO_FLAG_DEFAULT
;
fbinfo->pseudo_palette =
&fbvar->pseudo_pal;
/*初始化色調色板(顏色表)爲空*/
for
(
i
=
0
;
i
<
256
;
i
+
+
)
{
fbvar
-
>
palette_buffer
[
i
]
=
PALETTE_BUFF_CLEAR
;
}
for
(
i =
0;
i <
mach_info-
>
num_displays;
i+
+
)
/*fb緩存的長度*/
{
/*計算FrameBuffer緩存的最大大小,這裏
右移3位(即除以8)是因爲
色位模式BPP是以位爲單位*/
unsigned
long
smem_len =
(
mach_info-
>
displays[
i]
.
xres *
mach_info-
>
displays[
i]
.
yres *
mach_info-
>
displays[
i]
.
bpp)
>
>
3;
if
(
fbinfo-
>
fix.
smem_len <
smem_len)
{
fbinfo-
>
fix.
smem_len
=
smem_len;
}
}
/*初始化LCD控制器之前要延遲一段時間*/
msleep(
1)
;
/*初始化完fb_info後,開始對LCD各寄存器進行初始
化,其定義在後面講
到*/
my2440fb_init_registers(
fbinfo)
;
/*初始化完寄存器後,開始檢查fb_info中的可變參數,
其定義在後面講到*/
my2440fb_check_var(
fbinfo)
;
/*申請幀緩衝設備fb_info的顯示緩衝區空間,其定義在
後面講到*/
ret
=
my2440fb_map_video_memory(
fbinfo)
;
if
(
ret)
{
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed to
allocate video RAM: %d/n"
,
ret)
;
ret =
-
ENOMEM;
goto
err_nofb;
}
/*最後,註冊這個幀緩衝設備fb_info到系統中,
register_framebuffer定義在fb.h中在fbmem.c中實現*/
ret =
register_framebuffer(
fbinfo)
;
if
(
ret <
0)
{
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed to register framebuffer
device: %d/n"
,
ret)
;
goto
err_video_nomem;
}
/*
對設備文件系統的支持(對設備文件系統的理解
請參閱:嵌入式Linux之我行——設備文件系統剖析與使用)
創建frambuffer設備文件,device_create_file定義在linux/device.h中*/
ret
=
device_create_file(
&
pdev-
>
dev,
&
dev_attr_debug)
;
if
(
ret)
{
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed to
add debug attribute/n"
)
;
}
return
0;
/*以下是上面錯誤處理的跳轉點*/
err_nomem:
release_resource(
fbvar-
>
lcd_mem)
;
kfree(
fbvar-
>
lcd_mem)
;
err_nomap:
iounmap(
fbvar-
>
lcd_base)
;
err_noclk:
clk_disable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
clk_put(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
err_noirq:
free_irq(
fbvar-
>
lcd_irq_no,
fbvar)
;
err_nofb:
platform_set_drvdata(
pdev,
NULL
)
;
framebuffer_release(
fbinfo)
;
err_video_nomem:
my2440fb_unmap_video_memory(
fbinfo)
;
return
ret;
}
/*LCD中斷服務程序*/
static
irqreturn_t lcd_fb_irq(
int
irq,
void
*
dev_id)
{
struct
my2440fb_var *
fbvar =
dev_id;
void
__iomem *
lcd_irq_base;
unsigned
long
lcdirq;
/*LCD中斷掛起寄存器基地址*/
lcd_irq_base =
fbvar-
>
lcd_base
+
S3C2410_LCDINTBASE;
/*讀取LCD中斷掛起寄存器的值*/
lcdirq =
readl(
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDINTPND)
;
/*判斷是否爲中斷掛起狀態*/
if
(
lcdirq
&
S3C2410_LCDINT_FRSYNC)
{
/*填充調色板*/
if
(
fbvar-
>
palette_ready)
{
my2440fb_write_palette(
fbvar)
;
}
/*設置幀已插入中斷請求*/
writel(
S3C2410_LCDINT_FRSYNC,
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDINTPND)
;
writel(
S3C2410_LCDINT_FRSYNC,
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDSRCPND)
;
}
return
IRQ_HANDLED;
}
/*填充調色板*/
static
void
my2440fb_write_palette(
struct
my2440fb_var *
fbvar)
{
unsigned
int
i;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;
fbvar-
>
palette_ready =
0;
for
(
i =
0;
i <
256;
i+
+
)
{
unsigned
long
ent =
fbvar-
>
palette_buffer[
i]
;
if
(
ent =
=
PALETTE_BUFF_CLEAR)
{
continue
;
}
writel(
ent,
regs +
S3C2410_TFTPAL(
i)
)
;
if
(
readw(
regs +
S3C2410_TFTPAL(
i)
)
=
=
ent)
{
fbvar-
>
palette_buffer[
i]
=
PALETTE_BUFF_CLEAR;
}
else
{
fbvar-
>
palette_ready =
1;
}
}
}
/*LCD各寄
存器進行初始化*/
static
int
my2440fb_init_registers(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
unsigned
long
flags;
void
__iomem *
tpal;
void
__iomem *
lpcsel;
/*從lcd_fb_probe探測函數設置的私有變量結構體
中再獲得LCD相關
信息的數據*/
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
struct
s3c2410fb_mach_info *
mach_info =
fbvar-
>
dev-
>
platform_data;
/*
獲得臨時調色板寄存器基地
址,S3C2410_TPAL宏定義在mach-s3c2410/include/mach/regs-lcd.h中。
注意對於
lpcsel這是一個針對三星TFT屏的一個專用寄存器,如果用的不是三星的TFT屏應該不用管它。*/
tpal =
fbvar-
>
lcd_base
+
S3C2410_TPAL;
lpcsel =
fbvar-
>
lcd_base
+
S3C2410_LPCSEL;
/*在修改下面寄存器值之前先屏蔽中斷,將中斷狀態保存到
flags中*/
local_irq_save(
flags)
;
/*這裏就是在上一篇章中講到的把IO端口C和D配置成LCD
模式*/
modify_gpio(
S3C2410_GPCUP,
mach_info-
>
gpcup,
mach_info-
>
gpcup_mask)
;
modify_gpio(
S3C2410_GPCCON,
mach_info-
>
gpccon,
mach_info-
>
gpccon_mask)
;
modify_gpio(
S3C2410_GPDUP,
mach_info-
>
gpdup,
mach_info-
>
gpdup_mask)
;
modify_gpio(
S3C2410_GPDCON,
mach_info-
>
gpdcon,
mach_info-
>
gpdcon_mask)
;
/*恢復被屏
蔽的中斷*/
local_irq_restore(
flags)
;
writel(
0x00,
tpal)
;
/*臨時調色板寄存器使能禁止*/
writel(
mach_info-
>
lpcsel,
lpcsel)
;
/*在上一篇中講到過,它是三星TFT屏的一個寄存器,這裏可以不管*
/
return
0;
}
/*該函數實現修改GPIO端口的值,注意第三個參數mask的作用是
將要設置的
寄存器值先清零*/
static
inline
void
modify_gpio(
void
__iomem *
reg,
unsigned
long
set
,
unsigned
long
mask)
{
unsigned
long
tmp;
tmp =
readl(
reg)
&
~
mask;
writel(
tmp |
set
,
reg)
;
}
/*檢查fb_info中的可變參數*/
static
int
my2440fb_check_var(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
unsigned
i;
/*從lcd_fb_probe探測函數設置的平臺數據中再獲
得LCD相關信息的
數據*/
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;
/*fb_info中的可變參
數*/
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
/*在lcd_fb_probe探測函數中設置的私有結構體數據*/
struct
s3c2410fb_mach_info *
mach_info =
fbvar-
>
dev-
>
platform_data;
/*LCD的配置結構體數據,這個配置結構體的賦值在上一篇章的"3.
幀緩衝設備作爲平臺設備"中*/
struct
s3c2410fb_display *
display =
NULL
;
struct
s3c2410fb_display *
default_display =
mach_info-
>
displays +
mach_info-
>
default_display;
int
type =
default_display-
>
type;
/*LCD的類型,看上一篇章
的"3. 幀緩衝設備作爲平臺設備"中的type賦值是TFT類型*/
/*驗證X/Y解析度*/
if
(
var-
>
yres =
=
default_display-
>
yres &
&
var-
>
xres =
=
default_display-
>
xres &
&
var-
>
bits_per_pixel =
=
default_display-
>
bpp)
{
display =
default_display;
}
else
{
for
(
i
=
0;
i <
mach_info-
>
num_displays;
i+
+
)
{
if
(
type =
=
mach_info-
>
displays[
i]
.
type &
&
var-
>
yres =
=
mach_info-
>
displays[
i]
.
yres &
&
var-
>
xres =
=
mach_info-
>
displays[
i]
.
xres &
&
var-
>
bits_per_pixel =
=
mach_info-
>
displays[
i]
.
bpp)
{
display =
mach_info-
>
displays
+
i;
break
;
}
}
}
if
(
!
display)
{
return
-
EINVAL;
}
/*配置LCD配置寄存器1中的5-6位(配置成TFT類型)
和配置LCD配置寄存器5*/
fbvar-
>
regs.
lcdcon1
=
display-
>
type;
fbvar-
>
regs.
lcdcon5
=
display-
>
lcdcon5;
/* 設置屏幕的虛擬解析像素和高度寬度 */
var-
>
xres_virtual =
display-
>
xres;
var-
>
yres_virtual =
display-
>
yres;
var-
>
height =
display-
>
height;
var-
>
width =
display-
>
width;
/* 設置時鐘像素,行、幀切換值,水平同步、垂直同步長度值
*/
var-
>
pixclock =
display-
>
pixclock;
var-
>
left_margin =
display-
>
left_margin;
var-
>
right_margin
=
display-
>
right_margin;
var-
>
upper_margin =
display-
>
upper_margin;
var-
>
lower_margin =
display-
>
lower_margin;
var-
>
vsync_len
=
display-
>
vsync_len;
var-
>
hsync_len =
display-
>
hsync_len;
/*設置透明
度*/
var-
>
transp.
offset =
0;
var-
>
transp.
length
=
0;
/*
根據色位模式(BPP)來設置可變參數中R、G、B的顏色位域。對於這些參數值
的設置請參考CPU數據
手冊中"顯示緩衝區與顯示點對應關係圖",例如在上一篇章中我就畫出了8BPP和16BPP時的對應關係圖*/
switch
(
var-
>
bits_per_pixel)
{
case
1:
case
2:
case
4:
var-
>
red.
offset =
0;
var-
>
red.
length =
var-
>
bits_per_pixel;
var-
>
green =
var-
>
red;
var-
>
blue =
var-
>
red;
break
;
case
8:
/* 8 bpp 332 */
if
(
display-
>
type !
=
S3C2410_LCDCON1_TFT)
{
var-
>
red.
length =
3;
var-
>
red.
offset =
5;
var-
>
green.
length =
3;
var-
>
green.
offset =
2;
var-
>
blue.
length =
2;
var-
>
blue.
offset =
0;
}
else
{
var-
>
red.
offset =
0;
var-
>
red.
length =
8;
var-
>
green =
var-
>
red;
var-
>
blue =
var-
>
red;
}
break
;
case
12:
/* 12 bpp 444 */
var-
>
red.
length
=
4;
var-
>
red.
offset =
8;
var-
>
green.
length =
4;
var-
>
green.
offset
=
4;
var-
>
blue.
length =
4;
var-
>
blue.
offset =
0;
break
;
case
16:
/* 16 bpp */
if
(
display-
>
lcdcon5 &
S3C2410_LCDCON5_FRM565)
{
/* 565 format */
var-
>
red.
offset =
11;
var-
>
green.
offset =
5;
var-
>
blue.
offset =
0;
var-
>
red.
length =
5;
var-
>
green.
length =
6;
var-
>
blue.
length
=
5;
}
else
{
/* 5551 format */
var-
>
red.
offset =
11;
var-
>
green.
offset =
6;
var-
>
blue.
offset
=
1;
var-
>
red.
length =
5;
var-
>
green.
length =
5;
var-
>
blue.
length =
5;
}
break
;
case
32:
/* 24 bpp 888 and 8 dummy */
var-
>
red.
length =
8;
var-
>
red.
offset =
16;
var-
>
green.
length
=
8;
var-
>
green.
offset =
8;
var-
>
blue.
length
=
8;
var-
>
blue.
offset =
0;
break
;
}
return
0;
}
/*申請幀緩衝設備fb_info的顯示緩衝區空間*/
static
int
__init my2440fb_map_video_memory(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
dma_addr_t map_dma;
/*用於保存DMA緩衝區總線地
址*/
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
/*獲得在lcd_fb_probe探測函數中設置的私有結構體數據*
/
unsigned
map_size =
PAGE_ALIGN(
fbinfo-
>
fix.
smem_len)
;
/*獲得FrameBuffer緩存的大小,
PAGE_ALIGN定義在mm.h中*/
/*
將分配的一個寫合併DMA緩存區設置爲
LCD屏幕的虛擬地址(對於DMA請參考DMA相關知識)
dma_alloc_writecombine定義在arch/arm/mm
/dma-mapping.c中*/
fbinfo-
>
screen_base
=
dma_alloc_writecombine(
fbvar-
>
dev,
map_size,
&
map_dma,
GFP_KERNEL)
;
if
(
fbinfo-
>
screen_base)
{
/*設置這片DMA緩存區的內容爲空*/
memset
(
fbinfo-
>
screen_base,
0x00,
map_size)
;
/*將DMA緩衝區總線地址設成fb_info不可變
參數中framebuffer
緩存的開始位置*/
fbinfo-
>
fix.
smem_start =
map_dma;
}
return
fbinfo-
>
screen_base
?
0 :
-
ENOMEM;
}
/*釋放幀緩衝
設備fb_info的顯示緩衝區空間*/
static
inline
void
my2440fb_unmap_video_memory(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
unsigned
map_size =
PAGE_ALIGN(
fbinfo-
>
fix.
smem_len)
;
/*跟申請
DMA的地方想對應*/
dma_free_writecombine(
fbvar-
>
dev,
map_size,
fbinfo-
>
screen_base,
fbinfo-
>
fix.
smem_start)
;
}
/*LCD
FrameBuffer設備移除的實現,注意這裏使用一個__devexit宏,和lcd_fb_probe接口函數相對應。
在Linux內
核中,使用了大量不同的宏來標記具有不同作用的函數和數據結構,這些宏在include/linux/init.h
頭文件中定義,編譯器通
過這些宏可以把代碼優化放到合適的內存位置,以減少內存佔用和提高內核效率。
__devinit、__devexit就是這些宏之一,在
probe()和remove()函數中應該使用__devinit和__devexit宏。
又當remove()函數使用了
__devexit宏時,則在驅動結構體中一定要使用__devexit_p宏來引用remove(),
所以在第①步中就用
__devexit_p來引用lcd_fb_remove接口函數。*/
static
int
__devexit lcd_fb_remove(
struct
platform_device *
pdev)
{
struct
fb_info *
fbinfo =
platform_get_drvdata(
pdev)
;
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
/*從系統中註銷幀緩衝設備*/
unregister_framebuffer(
fbinfo)
;
/*停止LCD控制器的工作*/
my2440fb_lcd_enable(
fbvar,
0)
;
/*延遲一段時間,因爲停止LCD控制器需要一點時間 */
msleep(
1)
;
/*釋放幀緩衝設備fb_info的顯示緩衝區空間*/
my2440fb_unmap_video_memory(
fbinfo)
;
/*將LCD平臺數據清空和釋放fb_info空間資源*/
platform_set_drvdata(
pdev,
NULL
)
;
framebuffer_release(
fbinfo)
;
/*釋放中斷資源*/
free_irq(
fbvar-
>
lcd_irq_no,
fbvar)
;
/*釋放時鐘資源*/
if
(fbvar
-
>lcd_clock
)
{
clk_disable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
clk_put(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
fbvar-
>
lcd_clock =
NULL
;
}
/*釋放LCD IO空間映射的虛擬內存空間*/
iounmap(
fbvar-
>
lcd_base)
;
/*釋放申請
的LCD IO端口所佔用的IO空間*/
release_resource(
fbvar-
>
lcd_mem)
;
kfree(
fbvar-
>
lcd_mem)
;
return
0;
}
/*
停止LCD控制器的工作*/
static
void
my2440fb_lcd_enable(
struct
my2440fb_var *
fbvar,
int
enable)
{
unsigned
long
flags;
/*在修改下面寄存器值之前先屏蔽中斷,將中斷狀態保存到
flags中*/
local_irq_save(
flags)
;
if
(
enable)
{
fbvar-
>
regs.
lcdcon1
|
=
S3C2410_LCDCON1_ENVID;
}
else
{
fbvar-
>
regs.
lcdcon1 &
=
~
S3C2410_LCDCON1_ENVID;
}
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon1,
fbvar-
>
lcd_base +
S3C2410_LCDCON1)
;
/*恢復被屏蔽的中斷*/
local_irq_restore(
flags)
;
}
/*對LCD
FrameBuffer平臺設備驅動電源管理的支持,CONFIG_PM這個宏定義在內核中*/
#
ifdef
CONFIG_PM
/*
當配置內核時選上電源管理,則平臺設備的驅動就支持掛起和恢復功能*/
static
int
lcd_fb_suspend(
struct
platform_device *
pdev,
pm_message_t state)
{
/*
掛起LCD設備,注意這裏掛起LCD時並沒有保存LCD控制器的各種狀態,所
以在恢復後LCD不會繼續顯示掛起前的內容
若要繼續顯示掛起前的內容,則要在這裏保存LCD控制器的各種狀態,這裏就不講這個了,以後講到電源管理再講*/
struct
fb_info *
fbinfo =
platform_get_drvdata(p
dev)
;
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
/*停止LCD控制器的工作*/
my2440fb_lcd_enable(
fbvar,
0)
;
msleep(
1)
;
/*停止時鐘*/
clk_disable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
return
0;
}
static
int
lcd_fb_resume(
struct
platform_device *
pdev)
{
/*恢復掛起的
LCD設備*/
struct
fb_info *
fbinfo =
platform_get_drvdata(p
dev)
;
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
/*
開啓時鐘*/
clk_enable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
/*初始化LCD控制器之前要延遲一段時間*/
msleep(
1)
;
/*恢復時重新初始化LCD各寄存器*/
my2440fb_init_registers(
fbinfo)
;
/*重新激活fb_info中所有的參數配置,該函數定義在第
③步中再講*/
my2440fb_activate_var(
fbinfo)
;
/*
正與掛起時講到的那樣,因爲沒保存掛起時
LCD控制器的各種狀態,
所以恢復後就讓LCD顯示空白,該函數定義也在第③步中再講*/
my2440fb_blank(
FB_BLANK_UNBLANK,
fbinfo)
;
return
0;
}
#
else
/*如果配置內核時沒選
上電源管理,則平臺設備的驅動就不支持掛起和恢復功能,這兩個函數也就無需實現了*/
#
define
lcd_fb_suspend NULL
#
define
lcd_fb_resume NULL
#
endif
|
③、
幀緩衝設備驅動對底層硬件操作的函數接口實現(即:my2440fb_ops的實現):
/*Framebuffer底層硬件操
作各接口函數*/
static
struct
fb_ops my2440fb_ops =
{
.
owner =
THIS_MODULE,
.
fb_check_var =
my2440fb_check_var,
/*第②步中已實現*/
.
fb_set_par =
my2440fb_set_par,
/*設置fb_info中的參數,主要是LCD的顯示模式*/
.
fb_blank =
my2440fb_blank,
/*顯示空白(即:LCD開關控制)*/
.
fb_setcolreg =
my2440fb_setcolreg,
/*設置顏色表*/
/*以
下三個函數是可選的,主要是提供fb_console的支持,在內核中已經實現,這裏直接調用即可*/
.
fb_fillrect =
cfb_fillrect,
/*定義在
drivers/video/cfbfillrect.c中*/
.
fb_copyarea =
cfb_copyarea,
/*定義在drivers/video/cfbcopyarea.c
中*/
.
fb_imageblit =
cfb_imageblit,
/*定義在
drivers/video/cfbimgblt.c中*/
};
/*設置
fb_info中的參數,這裏根據用戶設置的可變參數var調整固定參數fix*/
static
int
my2440fb_set_par(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
/*獲得fb_info中的可變參數*/
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;
/*判斷可變參數中的色位模式,根據色位模式來設置色彩模式*
/
switch
(
var-
>
bits_per_pixel)
{
case
32:
case
16:
case
12:
/*12BPP時,設置爲真彩色(分成紅、綠、藍三基色)*/
fbinfo-
>
fix.
visual
=
FB_VISUAL_TRUECOLOR;
break
;
case
1:
/*1BPP時,設置爲黑白色(分黑、白兩種
色,FB_VISUAL_MONO01代表
黑,FB_VISUAL_MONO10代表白)*/
fbinfo-
>
fix.
visual =
FB_VISUAL_MONO01;
break
;
default
:
/*默認設置爲僞彩色,採用索引顏色顯示*/
fbinfo-
>
fix.
visual
=
FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR;
break
;
}
/*設置fb_info中固定參數中一行的字節數,公式:1行
字節數=(1行像素
個數*每像素位數BPP)/8 */
fbinfo-
>
fix.
line_length =
(
var-
>
xres_virtual *
var-
>
bits_per_pixel)
/
8;
/*修改以上參數後,重新激活fb_info中的參數配置
(即:使修改後的參數在硬件上生效)*/
my2440fb_activate_var(
fbinfo)
;
return
0;
}
/*重新激活fb_info中的參數配置*/
static
void
my2440fb_activate_var(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
/*獲得結構體變
量*/
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;
/*獲得fb_info可變參數*/
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;
/*計算LCD控制寄存器1中的CLKVAL值,
根據數據手冊中該寄存器的描述,計算公式如下:
* STN屏:VCLK = HCLK / (CLKVAL * 2),
CLKVAL要求>= 2
* TFT屏:VCLK = HCLK / [(CLKVAL + 1) * 2],
CLKVAL要求>= 0*/
int
clkdiv =
my2440fb_calc_pixclk(
fbvar,
var-
>
pixclock)
/
2;
/*獲得屏幕的類型*/
int
type =
fbvar-
>
regs.
lcdcon1 &
S3C2410_LCDCON1_TFT;
if
(
type =
=
S3C2410_LCDCON1_TFT)
{
/*根據數據手冊按照TFT屏的要求配置LCD控制寄
存器1-5*/
my2440fb_config_tft_lcd_regs(
fbinfo,
&
fbvar-
>
regs)
;
-
-
clkdiv;
if
(
clkdiv <
0)
{
clkdiv =
0;
}
}
else
{
/*根據數據手冊按照STN屏的要求配置LCD控制寄
存器1-5*/
my2440fb_config_stn_lcd_regs(
fbinfo,
&
fbvar-
>
regs)
;
if
(
clkdiv <
2)
{
clkdiv =
2;
}
}
/*設置計算的LCD控制寄存器1中的CLKVAL值*/
fbvar-
>
regs.
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_CLKVAL(
clkdiv)
;
/*將各參數
值寫入LCD控制寄存器1-5中*/
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon1 &
~
S3C2410_LCDCON1_ENVID,
regs +
S3C2410_LCDCON1)
;
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon2,
regs +
S3C2410_LCDCON2)
;
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon3,
regs +
S3C2410_LCDCON3)
;
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon4,
regs +
S3C2410_LCDCON4)
;
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon5,
regs +
S3C2410_LCDCON5)
;
/*配置幀緩衝起始地址寄存器1-3*/
my2440fb_set_lcdaddr(
fbinfo)
;
fbvar-
>
regs.
lcdcon1
|
=
S3C2410_LCDCON1_ENVID,
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon1,
regs +
S3C2410_LCDCON1)
;
}
/*計算LCD
控制寄存器1中的CLKVAL值*/
static
unsigned
int
my2440fb_calc_pixclk(
struct
my2440fb_var *
fbvar,
unsigned
long
pixclk)
{
/*獲得LCD的時鐘*/
unsigned
long
clk =
clk_get_rate(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
/*
像素時鐘單位是皮秒,而時鐘的單位是赫茲,所以計算公式爲:
* Hz -> picoseconds is / 10^-12
*/
unsigned
long
long
div
=
(
unsigned
long
long
)
clk *
pixclk;
div
>
>
=
12;
/* div / 2^12 */
do_div(
div
,
625 *
625UL *
625)
;
/* div / 5^12,
do_div宏定義在asm/div64.h中*/
return
div
;
}
/*根據數據手冊按照TFT屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
static
void
my2440fb_config_tft_lcd_regs(
const
struct
fb_info *
fbinfo,
struct
s3c2410fb_hw *
regs)
{
const
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
const
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;
/*根據色位模式設置LCD控制寄存器1和5,參考數據手冊*
/
switch
(
var-
>
bits_per_pixel)
{
case
1:
/*1BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT1BPP;
break
;
case
2:
/*2BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT2BPP;
break
;
case
4:
/*4BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT4BPP;
break
;
case
8:
/*8BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT8BPP;
regs-
>
lcdcon5 |
=
S3C2410_LCDCON5_BSWP |
S3C2410_LCDCON5_FRM565;
regs-
>
lcdcon5 &
=
~
S3C2410_LCDCON5_HWSWP;
break
;
case
16:
/*16BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT16BPP;
regs-
>
lcdcon5 &
=
~
S3C2410_LCDCON5_BSWP;
regs-
>
lcdcon5 |
=
S3C2410_LCDCON5_HWSWP;
break
;
case
32:
/*32BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT24BPP;
regs-
>
lcdcon5 &
=
~
(
S3C2410_LCDCON5_BSWP
|
S3C2410_LCDCON5_HWSWP |
S3C2410_LCDCON5_BPP24BL)
;
break
;
default
:
/*無效的BPP*/
dev_err(
fbvar-
>
dev,
"invalid bpp %d/n"
,
var-
>
bits_per_pixel)
;
}
/*設置LCD配置寄存器2、3、4*/
regs-
>
lcdcon2 =
S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(
var-
>
yres -
1)
|
S3C2410_LCDCON2_VBPD(
var-
>
upper_margin -
1)
|
S3C2410_LCDCON2_VFPD(
var-
>
lower_margin
-
1)
|
S3C2410_LCDCON2_VSPW(
var-
>
vsync_len
-
1)
;
regs-
>
lcdcon3 =
S3C2410_LCDCON3_HBPD(
var-
>
right_margin -
1)
|
S3C2410_LCDCON3_HFPD(
var-
>
left_margin
-
1)
|
S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(
var-
>
xres -
1)
;
regs-
>
lcdcon4 =
S3C2410_LCDCON4_HSPW(
var-
>
hsync_len -
1)
;
}
/*根據數據手冊按照STN屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
static
void
my2440fb_config_stn_lcd_regs(
const
struct
fb_info *
fbinfo,
struct
s3c2410fb_hw *
regs)
{
const
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
const
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;
int
type =
regs-
>
lcdcon1 &
~
S3C2410_LCDCON1_TFT;
int
hs =
var-
>
xres >
>
2;
unsigned
wdly =
(
var-
>
left_margin >
>
4)
-
1;
unsigned
wlh =
(
var-
>
hsync_len >
>
4)
-
1;
if
(
type !
=
S3C2410_LCDCON1_STN4)
{
hs >
>
=
1;
}
/*根據色位模式設置LCD控制寄存器1,參考數據手冊*/
switch
(
var-
>
bits_per_pixel)
{
case
1:
/*1BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN1BPP;
break
;
case
2:
/*2BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN2GREY;
break
;
case
4:
/*4BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN4GREY;
break
;
case
8:
/*8BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN8BPP;
hs *
=
3;
break
;
case
12:
/*12BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN12BPP;
hs *
=
3;
break
;
default
:
/*無效的BPP*/
dev_err(
fbvar-
>
dev,
"invalid bpp
%d/n"
,
var-
>
bits_per_pixel)
;
}
/*設置LCD配置寄存器2、3、4, 參考數據手冊*/
if
(
wdly
>
3)
wdly =
3;
if
(
wlh >
3)
wlh =
3;
regs-
>
lcdcon2 =
S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(
var-
>
yres -
1)
;
regs-
>
lcdcon3 =
S3C2410_LCDCON3_WDLY(
wdly)
|
S3C2410_LCDCON3_LINEBLANK(
var-
>
right_margin
/
8)
|
S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(
hs -
1)
;
regs-
>
lcdcon4 =
S3C2410_LCDCON4_WLH(
wlh)
;
}
/*配置幀緩衝起始地址寄存器1-3,參考數據手冊*/
static
void
my2440fb_set_lcdaddr(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
unsigned
long
saddr1,
saddr2,
saddr3;
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;
saddr1 =
fbinfo-
>
fix.
smem_start >
>
1;
saddr2 =
fbinfo-
>
fix.
smem_start;
saddr2 +
=
fbinfo-
>
fix.
line_length
*
fbinfo-
>
var.
yres;
saddr2 >
>
=
1;
saddr3
=
S3C2410_OFFSIZE(
0)
|
S3C2410_PAGEWIDTH(
(
fbinfo-
>
fix.
line_length /
2)
&
0x3ff)
;
writel(
saddr1,
regs +
S3C2410_LCDSADDR1)
;
writel(
saddr2,
regs +
S3C2410_LCDSADDR2)
;
writel(
saddr3,
regs +
S3C2410_LCDSADDR3)
;
}
/*顯示空白,blank
mode有5種模式,定義在fb.h中,是一個枚舉*/
static
int
my2440fb_blank(
int
blank_mode,
struct
fb_info *
fbinfo)
{
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;
/*根據顯示空白的模式來設置LCD是開啓還是停止*/
if
(
blank_mode =
=
FB_BLANK_POWERDOWN)
{
my2440fb_lcd_enable(
fbvar,
0)
;
/*在第②步中定義*/
}
else
{
my2440fb_lcd_enable(
fbvar,
1)
;
/*在第②步中定義*/
}
/*根據顯示空白的模式來控制臨時調色板寄存器*/
if
(
blank_mode =
=
FB_BLANK_UNBLANK)
{
/*臨時調色板寄存器無效*/
writel(
0x0,
regs +
S3C2410_TPAL)
;
}
else
{
/*臨時調色
板寄存器有效*/
writel(
S3C2410_TPAL_EN,
regs +
S3C2410_TPAL)
;
}
return
0;
}
/*設置顏色表*/
static
int
my2440fb_setcolreg(
unsigned
regno,
unsigned
red,
unsigned
green,
unsigned
blue,
unsigned
transp,
struct
fb_info *
fbinfo)
{
unsigned
int
val;
struct
my2440fb_var *
fbvar =
fbinfo-
>
par;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;
switch
(
fbinfo-
>
fix.
visual)
{
case
FB_VISUAL_TRUECOLOR:
/*
真彩色*/
if
(
regno <
16)
{
u32
*
pal =
fbinfo-
>
pseudo_palette;
val =
chan_to_field(
red,
&
fbinfo-
>
var.
red)
;
val |
=
chan_to_field(
green,
&
fbinfo-
>
var.
green)
;
val |
=
chan_to_field(
blue,
&
fbinfo-
>
var.
blue)
;
pal[
regno]
=
val;
}
break
;
case
FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR:
/*僞彩色*/
if
(
regno <
256)
{
val =
(
red >
>
0)
&
0xf800;
val
|
=
(
green >
>
5)
&
0x07e0;
val |
=
(
blue >
>
11)
&
0x001f;
writel(
val,
regs +
S3C2410_TFTPAL(
regno)
)
;
/*修改調色板*/
schedule_palette_update(
fbvar,
regno,
val)
;
}
break
;
default
:
return
1;
}
return
0;
}
static
inline
unsigned
int
chan_to_field(
unsigned
int
chan,
struct
fb_bitfield *
bf)
{
chan &
=
0xffff;
chan >
>
=
16 -
bf-
>
length;
return
chan <
<
bf-
>
offset;
}
/*修改調色
板*/
static
void
schedule_palette_update(
struct
my2440fb_var *
fbvar,
unsigned
int
regno,
unsigned
int
val)
{
unsigned
long
flags;
unsigned
long
irqen;
/*LCD中斷掛起寄存器基地址*/
void
__iomem *
lcd_irq_base =
fbvar-
>
lcd_base +
S3C2410_LCDINTBASE;
/*在修改中斷寄存器值之前先屏蔽中斷,將中斷狀態保存到
flags中*/
local_irq_save(
flags)
;
fbvar-
>
palette_buffer[
regno]
=
val;
/*判斷調色板是否準備就像*/
if
(
!
fbvar-
>
palette_ready)
{
fbvar-
>
palette_ready =
1;
/*使能中斷屏蔽寄存器*/
irqen =
readl(
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDINTMSK)
;
irqen &
=
~
S3C2410_LCDINT_FRSYNC;
writel(
irqen,
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDINTMSK)
;
}
/*恢復被屏蔽的中斷*/
local_irq_restore(
flags)
;
}
|
五、從整體上再描述一
下FrameBuffer設備驅動實例代碼的結構:
1、在第①部分代碼中主要做的事情有:
a.將LCD設備註冊到系統平臺設備中;
b.定義LCD平臺設備結構體lcd_fb_driver。
2、在第②部分代碼中主要做的事情有:
a.獲取和設置LCD平臺設備的各種資源;
b.分配fb_info結構體空間;
c.初始化fb_info結構體中的各參數;
d.初始化LCD控制器;
e.檢查fb_info中可變參數;
f.申請幀緩衝設備的顯示緩衝區空間;
g.註冊fb_info。
3、在第③
部
分代碼中主要做的事情有:
a.實現對fb_info相關參數進行檢查的硬件接口函數;
b.實現對LCD顯示模式進行設定的硬件接口函數;
c.實現對LCD顯示開關(空白)的硬件接口函數等。
2. 爲什麼使用調色板
以下爲轉載文章,文章原地址:http://www.icbuy.com/info/news_show/info_id/59136.html
嵌入式Linux下S3C2410的調色板彩色顯示
對於一個顯示設備,數據的更新率正比於畫面的像素數和色彩深度的乘積。在嵌入式Linux系統中,受處理器資源配
置和運算能力的制約,當使用大分辨率顯示時(如在一些屏幕尺寸較大的終端上,往往需要640×480以上),需要降低顯示的色彩深度。否則,由於數據處理
負擔過重會造成畫面的抖動和不連貫。這時,調色板技術將發揮重要作用。ARM9內核的S3C2410在國內的嵌入式領域有着廣泛的應用,芯片中帶有LCD
控制器,可支持多種分辨率、多種顏色深度的LCD顯示輸出。在此,將S3C2410的調色板技術,以及嵌入式Linux系統下調色板顯示的實現方法進行分
析。
S3C2410調色板技術概述
1、調色板的概念
在計算機圖像技術中,一個像素的顏色是由它的R,G,B分量表示的,每個分量又經過量化,一個
像素總的量化級數就是這個顯示系統的顏色深度。量化級數越高,可以表示的顏色也就越多,最終的圖像也就越逼真。當量化級數達到16位以上時,被稱爲真彩
色。但是,量化級數越高,就需要越高的數據寬度,給處理器帶來的負擔也就越重;量化級數在8位以下時,所能表達的顏色又太少,不能夠滿足用戶特定的需求。
爲了解決這個問題,可以採取調色板技術。所謂調色板,就是在低顏色深度的模式下,在有限的像素
值與RGB顏色之間建立對應關係的一個線性表。比如說,從所有的16位彩色中抽取一定數量的顏色,編制索引。當需要使用某種彩色時,不需要對這種顏色的
RGB分量進行描述,只需要引用它的索引號,就可以使用戶選取自己需要的顏色。索引號的編碼長度遠遠小於RGB分量的編碼長度,因此在彩色顯示的同時,也
大大減輕了系統的負擔。
以256色調色板爲例,調色板中存儲256種顏色的RGB值,每種顏色的RGB值是16位。用
這256種顏色編制索引時,從OOH~FFH只需要8位數據寬度,而每個索引所對應的顏色卻是16位寬度的顏色信息。在一些對色彩種類要求不高的場合,如
儀表終端、信息終端等,調色板技術便巧妙地解決了數據寬度與顏色深度之間的矛盾。
2、S3C2410中的調色板
ARM9核的S3C2410芯片可通過內置的LCD控制器來實現對LCD顯示的控制。以
TFTLCD爲例,S3C2410芯片的LCD控制器可以對TFTLCD提供1位、2位、4位、8位調色板彩色顯示和16位、24位真彩色顯示,並支持多
種不同的屏幕尺寸。
S3C2410的調色板其實是256個16位的存儲單元,每個單元中存儲有16位的顏色值。根
據16位顏色數據中,RGB分量所佔位數的不同,調色板還可以採取5:6:5(R:G:B)和5:5:5:1(R:G:B:1)兩種格式。當採用
5:6:5(R:G:B)格式時,它的調色板如表1所示。
表1中,第一列爲顏色索引,中間三列是R,G,B三個顏色分量對應的數據位,分別是5位、6位
和5位,最後一列是對應顏色條目的物理地址。當採用5:5:5:1(R:G:B:1)格式時,R,G,B三個顏色分量的數據位長度都是5位,最低位爲1。
用戶編程時,應首先對調色板進行初始化處理(可由操作系統提供的驅動程序來完成),賦予256
色調色板相應的顏色值;在進行圖像編程時,可以將圖像對象賦予所需的顏色索引值。程序運行時,由芯片的LCD控制器查找調色板,按相應的值進行輸出。
S3C2410芯片圖像數據輸出端口VD[23:O]有24位,當使用不同的色彩深度時,這24位數據可以表示一個或多個點的顏色信息。
3、調色板顏色的選擇
調色板中顏色的選擇可以由用戶任意定義,但爲了編程方便,顏色的選取應遵循一定的規律。例如在
Windows編程中,系統保留了20種顏色。另外,在Web編程中,也定義了216種Web安全色,這些顏色可以儘量保留。2S3C2410調色板在嵌
入式Linux系統下的使用ARM實現圖像顯示時,由LCD控制器將存儲系統中的視頻緩衝內容以及各種控制信號傳送到外部LCD驅動器,然後由LCD驅動
器實現圖像數據的顯示。實際應用中,常通過驅動程序由操作系統對寄存器、調色板進行配置。以Linux2.4內核爲例,對調色板的配置是在驅動程序
S3C2410fb.c中完成的。
在一些公司Linux源碼包的S3C2410fb.c文件中,並沒有對調色板進行配置,因此在
8位以下的顯示設置下。LCD不能正常工作。若需要使用調色板,必須對此文件進行修改。
1、驅動程序的修改
查S3C2410數據手冊,調色板的物理起始地址爲0x4d000400,應先將調色板的物理
地址映射到內核中的虛擬地址,然後對其進行賦值。具體步驟如下:
(1)在S3C2410.h文件中添加:
#defineMYPAL(Nb)__REG(Ox4d000400+(Nb)*4)
其作用是實現物理地址到虛擬地址的映射。
(2)在S3C24lOfb.h文件,通過下列語句定義256種顏色。
staTIcconstu_shortmy_color[256]={0x0000,0x8000,…}:
數組中的每個16位二進制數表示一種顏色,RGB分量採用的是5:6:5格式。
(3)在S3C2410fb.c文件的S3C2410fb-activate_var(…)函
數中,通過下列語句對這256個調色板進行賦值。
(4)另外,注意改變LCD控制寄存器LCDCON1的BPPMODE值,設定爲需要的顏色深
度。
(5)重新編譯內核,燒寫內核。
2、應用程序的編寫
當S3C2410用於嵌入式Linux操作系統時,其圖形功能一般是依靠幀緩存
(Framebuffer)實現的。屏幕上的每個點都被映射成一段線性內存空間,通過應用程序改變這段內存的值,就可以改變屏幕的顏色。當色深在16位以
上時,用戶直接指定顏色的RGB分量;當色深在8位以下時,用戶應當指定顏色在調色板中的索引值。
當使用MiniGUI等嵌入式圖形系統時,只需要將界面元素的顏色值設爲所需顏色的索引值即
可。例如:
WinElementColors[i]=142;
就是將WinElementColors[i]的顏色設置爲索引號爲142的調色板顏色。
結語
在筆者開發的某型指揮車仿真終端中,其顯示分辨率設置爲640×480。如果色深設置爲
16b/p,在系統使用時,畫面將會出現明顯的抖動、不連貫,這是由於芯片的運算負荷過重造成的。如果按本文中提到的方法對顯示驅動加以修改,採用8位色
深顯示,顏色的選取可以滿足需要,畫面的顯示將明顯穩定。這說明,在顯示分辨率較高,色彩種類要求比較簡單的嵌入式應用中,調色板技術是一個非常值得重視
的選擇。