這篇從LCD控制器、接口信號硬件接口 寄存器、Framebuffer 、接口函數的實現及寄存器的操作來講解,同事補充兩個知點:如何閱讀LCD、PWM概述;
一、 LCD控制器
功能模塊的實現其實是芯片裏面集成了一個相應的控制器,比如IIC有IIC控制器,UART有UART控制器等,像其他功能模塊一樣LCD也有一個控制器,來實現圖形信息的處理。LCD控制器可以通過編程支持不同LCD屏的要求,例如行和列像素數,數據總線寬度,接口時序和刷新頻率等。LCD控制器的主要作用,是將定位在系統存儲器中的顯示緩衝區中的LCD圖像數據傳送到外部LCD驅動器,併產生必要的控制信號,例如RGB_VSYNC,RGB_HSYNC, RGB_VCLK等。
如下圖所示,在Exynos4412規格書中截圖,LCD控制器的構成。
(下面這部分來自網絡翻譯,規格書中的描述)
主要由VSFR,VDMA, VPRCS , VTIME和視頻時鐘產生器幾個模塊組成:
(1)、VSFR由121個可編程控制器組,一套gamma LUT寄存器組(包括64個寄存器),一套i80命令寄存器組(包括12個寄存器)和5塊256*32調色板存儲器組成,主要用於對lcd控制器進行配置。
(2)、VDMA是LCD專用的DMA傳輸通道,可以自動從系統總線上獲取視頻數據傳送到VPRCS,無需CPU干涉。
(3)、VPRCS收到數據後組成特定的格式(如16bpp或24bpp),然後通過數據接口(RGB_VD, VEN_VD, V656_VD or SYS_VD)傳送到外部LCD屏上。
(4)、VTIME模塊由可編程邏輯組成,負責不同lcd驅動器的接口時序控制需求。VTIME模塊產生 RGB_VSYNC, RGB_HSYNC, RGB_VCLK, RGB_VDEN,VEN_VSYNC等信號。
主要特性:
(1)、支持4種接口類型:RGB/i80/ITU 601(656)/YTU444
(2)、支持單色、4級灰度、16級灰度、256色的調色板顯示模式
(3)、支持64K和16M色非調色板顯示模式
(4)、支持多種規格和分辨率的LCD
(5)、虛擬屏幕最大可達16MB
(6)、5個256*32位調色板內存
(7)、支持透明疊加
二、接口信號
FIMD顯示控制器全部信號定義如下所示
Signal |
I/O |
Description |
LCD Type |
LCD_HSYNC |
O |
水平同步信號 |
RGB I/F |
LCD_VSYNC |
O |
垂直同步信號 |
|
LCD_VDEN |
O |
數據使能 |
|
LCD_VCLK |
O |
視頻時鐘 |
|
LCD_VD[23:0] |
O |
LCD像素數據輸出 |
|
SYS_OE |
O |
輸出使能 |
|
VSYNC_LDI |
O |
Indirect i80接口,垂直同步信號 |
i80 I/F |
SYS_CS0 |
O |
Indirect i80接口,片選LCD0 |
|
SYS_CS1 |
O |
Indirect i80接口,片選LCD1 |
|
SYS_RS |
O |
Indirect i80接口,寄存器選擇信號 |
|
SYS_WE |
O |
Indirect i80接口,寫使能信號 |
|
SYS_VD[23:0] |
IO |
Indirect i80接口,視頻數據輸入輸出 |
|
SYS_OE |
O |
Indirect i80接口,輸出使能信號 |
|
VEN_HSYNC |
O |
601接口水平同步信號 |
ITU 601/656 I/F |
VEN_VSYNC |
O |
601接口垂直同步信號 |
|
VEN_HREF |
O |
601接口數據使能 |
|
V601_CLK |
O |
601接口數據時鐘 |
|
VEN_DATA[7:0] |
O |
601接口YUV422格式數據輸出 |
|
V656_DATA[7:0] |
O |
656接口YUV422格式數據輸出 |
|
V656_CLK |
O |
656接口數據時鐘 |
|
VEN_FIELD |
O |
601接口域信號 |
1、其中主要的RGB接口信號:
(1)、LCD_HSYNC:行同步信號,表示一行數據的開始,LCD控制器在整個水平線(整行)數據移入LCD驅動器後,插入一個LCD_HSYNC信號;
(2)、LCD_VSYNC: 幀同步信號,表示一幀數據的開始,LCD控制器在一個完整幀顯示完成後立即插入一個LCD_VSYNC信號,開始新一幀的顯示;VSYNC信號出現的頻率表示一秒鐘內能顯示多少幀圖像,稱爲“顯示器的頻率”
(3)、LCD_VCLK:像素時鐘信號,表示正在傳輸一個像素的數據;
(4)、LCD_VDEN:數據使能信號;
(5)、 LCD_VD[23:0]: LCD像素數據輸出端口
2、RGB信號的時序
下圖是LCDRGB接口工作時序圖:
(1)、上面時序圖上各時鐘延時參數的含義如下:這些配置可以在LCD規格書中查取
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
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VSPW(vertical sync pulse width):表示垂直同步脈衝的寬度,用行數計算
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
HSPW(horizontal sync pulse width):表示水平同步信號的寬度,用VCLK計算
(2)、幀的傳輸過程
VSYNC信號有效時,表示一幀數據的開始, 信號寬度爲(VSPW
+1)個HSYNC信號週期,即(VSPW +1)個無效行;
VSYNC信號脈衝之後,總共還要經過(VBPD+ 1)個HSYNC信號週期,有效的行數據纔出現; 所以,在VSYNC信號有效之後,還要經過(VSPW +1 + VBPD + 1)個無效的行;
隨即發出(LINEVAL + 1)行的有效數據;
最後是(VFPD + 1)個無效的行;
(3)、行中像素數據的傳輸過程
HSYNC信號有效時,表示一行數據的開始,信號寬度爲(HSPW+ 1)個VCLK信號週期,即(HSPW
+1)個無效像素;
HSYNC信號脈衝之後,還要經過(HBPD +1)個VCLK信號週期,有效的像素數據纔出現;
隨後發出(HOZVAL+ 1)個像素的有效數據;
最後是(HFPD +1)個無效的像素;
(4)、將VSYNC、HSYNC、VCLK等信號的時間參數設置好之後,並將幀內存的地址告訴LCD控制器,它即可自動地發起DMA傳輸從幀內存中得到圖像數據,最終在上述信號的控制下出現在數據總線VD[23:0]上。用戶只需要把要顯示的圖像數據寫入幀內存中。
其實現實的圖像有像素點主城行、行組成場、場組成動畫、動畫疊加也就是3D的出現,也就是我們所說的“點動成線、線動成面、面動成體”。
三、LCD的硬件接口
1、16M(24BPP)色的顯示模式
用24位的數據來表示一個像素的顏色,每種顏色使用8位。 LCD控制器從內存中獲得某個像素的24爲顏色值後,直接通過VD[23:0]數據線發送給LCD;在內存中,使用4個字節(32位)來表示一個像素,其中的3個字節從高到低分別表示紅、綠、藍,剩餘的1個字節無效;
2、64K(16BPP)色的顯示模式
用16位的數據來表示一個像素的顏色;格式又分爲兩種: 5:6:5 ——使用5位來表示紅色,6位表示綠色,5位表示藍色 ; 5:5:5:1——分別使用5位來表示紅、綠、藍,最後一位表示透明度;
3、16BPP
4、serialRGB
不同的BPP接線方式如下所示:
四、寄存器
主要寄存器如下:
VIDCON0:配置視頻輸出格式,顯示使能
VIDCON1:RGB接口控制信號
VIDCON2:輸出數據格式控制
VIDCON3:圖像增強控制
I80IFCONx:i80接口控制信號
ITUIFCON: ITU接口控制信號
VIDTCONx:配置視頻輸出時序及顯示大小
WINCONx:每個窗口特性設置
VIDOSDxA,B:窗口位置設置
VIDOSDxC,D:OSD大小設置
五、Framebuffer驅動部分
這部分是:分析的比較好,我剛學linux的時候就拿個mini2440的板子對着他的博客練習)。其實這部分也是博主從S3c2440上分析的,三星芯片更新了這麼多代,這塊的原理還是不變的。就像一些協議一樣,這麼多年基本上不會變化,唯一出現的結果就是出來新的接口替代。LCD這塊就是:TTL、LVDS、EDP、MIPI、HDMI等等…………速度更快,接線、PCB走線更簡單,這就是集成化的好處。
1、簡介
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:
2、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/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。
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(對應我們的s3cfb.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s3cfb.c部分的實現)。
3、數據結構及接口函數
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;
- };
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、structfb_fix_screeninfo fix和struct
fb_ops *fbops,他們也都是結構體。
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*/
- };
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*/
- };
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);
- };
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);
};
六、Framebuffer設備註冊
S3cfb.c中的s3cfb_probe設備探測,是驅動註冊的主要函數,
/*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*/
- static int __devinit s3cfb_probe(struct platform_device *pdev)
- {
- struct s3c_platform_fb *pdata;/*LCD屏配置信息結構體*/
- struct s3cfb_global *fbdev;/*驅動程序全局變量結構體*/
- struct resource *res; /*用來保存從LCD平臺設備中獲取的LCD資源*/
- 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;
- }
- /*獲取LCD參數信息*/
- 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);
- /*設置時鐘參數*/
- if (pdata->clk_on)
- pdata->clk_on(pdev, &fbdev->clock);
- /*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) {
- dev_err(fbdev->dev, "failed to get io memory region\n");
- ret = -EINVAL;
- goto err_io;
- }
- /*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*/
- 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;
- }
- /*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*/
- 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
- /*設置寄存器初始狀態*/
- s3cfb_pre_init_para(fbdev);
- #endif
- /*設置gamma 值*/
- s3cfb_set_gamma(fbdev);
- /*設置VSYNC中斷*/
- s3cfb_set_vsync_interrupt(fbdev, 1);
- /*設置全局中斷*/
- s3cfb_set_global_interrupt(fbdev, 1);
- /*fb設備參數信息初始化*/
- s3cfb_init_global(fbdev);
- /*爲framebuffer分配空間,進行內存映射,填充fb_info*/
- if (s3cfb_alloc_framebuffer(fbdev)) {
- ret = -ENOMEM;
- goto err_alloc;
- }
- /*註冊fb設備到系統中*/
- 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
- /*對設備文件系統的支持,創建fb設備文件*/
- 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");
- /*顯示開機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;
- }
static int __devinit s3cfb_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct s3c_platform_fb *pdata;/*LCD屏配置信息結構體*/
struct s3cfb_global *fbdev;/*驅動程序全局變量結構體*/
struct resource *res; /*用來保存從LCD平臺設備中獲取的LCD資源*/
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;
}
/*獲取LCD參數信息*/
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);
/*設置時鐘參數*/
if (pdata->clk_on)
pdata->clk_on(pdev, &fbdev->clock);
/*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) {
dev_err(fbdev->dev, "failed to get io memory region\n");
ret = -EINVAL;
goto err_io;
}
/*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*/
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;
}
/*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*/
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
/*設置寄存器初始狀態*/
s3cfb_pre_init_para(fbdev);
#endif
/*設置gamma 值*/
s3cfb_set_gamma(fbdev);
/*設置VSYNC中斷*/
s3cfb_set_vsync_interrupt(fbdev, 1);
/*設置全局中斷*/
s3cfb_set_global_interrupt(fbdev, 1);
/*fb設備參數信息初始化*/
s3cfb_init_global(fbdev);
/*爲framebuffer分配空間,進行內存映射,填充fb_info*/
if (s3cfb_alloc_framebuffer(fbdev)) {
ret = -ENOMEM;
goto err_alloc;
}
/*註冊fb設備到系統中*/
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
/*對設備文件系統的支持,創建fb設備文件*/
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");
/*顯示開機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、如何閱讀LCD規格書
首先我們調試LCD的時候要獲得的一些參數,沒必要把整個規格書通讀一遍,我剛開始調試屏的時候拿到一個規格書不知道從何入手,也不知那些參數有用,比較模糊,其實只提取一些有用的信息就可以,下面這些對初學者也許有點用處。
1、GeneralSpecification
尺寸、分辨率、位數、色彩、像素時鐘頻率、接口類型
(1)、尺寸:
(2)、分辨率:1920 1200;
(3)、接口:雙通道LVDS;
(4)、色彩:16.7M,這裏可以確認數據位數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;
所以當看到色彩是1.7M是,說明LCD是24bit的,如果是262 144說明LCD是18bit的。
2、Timing Characteristics
(1)、Frame rate :是60HZ,也就是幀率;
(2)、clock
frequency:像素時鐘,這裏面有最大值、中間值和最小值,這個屏默認值爲:76.36MHz;
(3)、Vertical
Seciton:VSWidth +Back Porc+Front Porch,前間距、後間距。這個我們再RGB信號哪裏詳細解釋,這個我們前面有說過;
(4)、Horizontal
Section:HS Width +Back Porc+Front Porch,這個跟VS的Porch相同。
3、LCD Timing diagram信號時序圖,如下所示
有些讀者會問,爲什麼沒有行、場、數據等信號。其實這個是LVDS信號的時序,這個根據屏廠的習慣,有的畫的是LVDS輸入的信號時序,有的是TTL(RGB)的時序。
上面我們以一個例子說明,做驅動的(軟件方面)要知道的一些參數,如果是硬件方面的問題,可以再對一下接口。其實一個LCD規格書要了解的也就這麼多,調試軟件就夠用:
(1)、General Specification中可得到,尺寸、分辨率、位數、色彩、像素時鐘頻率、接口類型;
(2)、Timing Characteristics中可以得到一些具體的參數;
(3)、LCD Timing diagram信號時序圖,可以看到一些信號的時序、極性等;
八、PWM概述
1、先解釋兩個名詞:
PWM:脈衝寬度調製(PWM),是英文“Pulse WidthModulation”的縮寫,簡稱脈寬調製。
佔空比:佔空比(DutyRation)在電信領域中有如下含義:
在一串理想的脈衝週期序列中(如方波),正脈衝的持續時間與脈衝總週期的比值。例如:(假設脈衝爲3V)
脈衝寬度 1μs,信號週期4μs的脈衝序列佔空比爲0.25,平均電壓爲:3*0.25=0.75V;
脈衝寬度 0μs,信號週期4μs的脈衝序列佔空比爲0,平均電壓爲:0V;
脈衝寬度 4μs,信號週期4μs的脈衝序列佔空比爲1,平均電壓爲:3V;
平均電壓的變化成階梯型變化,如果T足夠小,成線性。
看下芯片片規格書中的描述:寄存器填不同值是,脈衝寬度不一樣。
2、samusng 中的PWM控制器
PWM時鐘分頻。跟單片機裏面的有點像。死區控制器:這個是根據晶體管的特性,設置這個功能的,不過我工作中還沒有用到死區控制這塊。瞭解有這個概念。
看這些寄存器,記得用MINI2440寫裸機程序的時候,直接寫這些寄存器,記得上學時把s3c2440當單片機玩,有點浪費。學生時代,已經逝去的青春??