Linux-2.6.32.2內核在mini2440上的移植----LCD驅動移植

1、LCD 驅動基礎知識
Linux-2.6.32.2 內核已經支持S3C2440 的LCD 控制器驅動，但在此我們先介紹一下關於2440 LCD 控制器以及驅動相關的LCD 的一些基礎知識。
注意：在此我們只討論 TFT LCD，也就是真彩屏。
LCD 驅動中最關鍵的就是時鐘頻率(Clock frequency)的設置，時鐘頻率設置不對，LCD的顯示就會閃，或者根本沒有顯示。一般LCD 的Datasheet 上會寫有一個推薦的頻率，比如mini2440 所用的統寶3.5”LCD，在它的數據手冊第13 頁，可以看到，這裏推薦的時鐘頻率是6.39MHz，近似於6.4MHz，範圍，是5M-6.85MHz。S3C2440 之LCD 控制器與此相關的設置爲CLKVAL，通過設置它，就可以在LCD 接口的VCLK引腳上產生LCD 所需要的時鐘頻率，那麼CLKVAL 和VCLK 有何種關係呢？在2440 手冊(411頁)中，有這樣一段描述：
The rate of VCLK signal depends on the CLKVAL field in the LCDCON1 register. Table 15-3 defines the
relationship of VCLK and CLKVAL. The minimum value of CLKVAL is 0
接下來，手冊中提供了它們的數學關係公式：
VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]
因此可以得出：
VCLK = HCLK / ((CLKVAL+1)*2)

那麼HCLK 是多少呢？我們的開發板運行於400Mhz。

2、新內核中的pixclock 參數

在以前較老的 Linux 內核中，對於LCD 寄存器的設置都是這樣直接填寫CLKVAL 的，但Linux-2.6.32.2 內核卻不再使用這樣簡單直觀的方式，而是通過一個稱爲“pixclock”的參數進行調節，它的計算變的複雜和難以理解，我們不清楚Linux 內核中關於2440 部分的移植爲何改變成這樣的方式，這有可能是爲了和X86 體系中的設置保持一致的風格，下面我們根據實際的代碼進行一些推導和說明，但推導結果和我們的實際設置是並不一致的，會有一些誤差。
提示：我們實際提供的 pixclock 參數並不是按照以下的方式推導計算出的，而是先確定好CLKVAL 的數值，再反覆嘗試、猜測得到的。
在 Framebuffer 驅動(linux-2.6.32.2/ drivers/video/s3c2410fb.c)中有這樣一個函數：
clkdiv = DIV_ROUND_UP(s3c2410fb_calc_pixclk(fbi, var->pixclock), 2);
這裏的clkdiv 就是我們上面提到的CLKVAL，而DIV_ROUND_UP 是一個宏定義，它位於include/linux/kernel.h 文件中：
#define DIV_ROUND_UP(n,d) (((n) + (d) - 1) / (d))

這裏按照友善官方已經移植驗證好的參數進行設置。

3、在內核中添加各種LCD 類型的支持

打開arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c，定位到114行到157行之間，先刪除之前的LCD 設備平臺代碼，如下：

/* LCD driver info */

~~static struct s3c2410fb_displaymini2440_lcd_cfg __initdata = {~~

.lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
     S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
     S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |
     S3C2410_LCDCON5_PWREN |
     S3C2410_LCDCON5_HWSWP,

~~.type = S3C2410_LCDCON1_TFT,~~

.width = 240,
.height = 320,

.pixclock = 166667, /* HCLK 60 MHz,divisor 10 */
.xres  = 240,
.yres  = 320,
.bpp  = 16,
.left_margin = 20,
.right_margin = 8,
.hsync_len = 4,
.upper_margin = 8,
.lower_margin = 7,
.vsync_len = 4,
};

static struct s3c2410fb_mach_infomini2440_fb_info __initdata = {
.displays = &mini2440_lcd_cfg,
.num_displays = 1,
.default_display = 0,

#if 0
/* currently setup by downloader */
.gpccon  = 0xaa940659,
.gpccon_mask = 0xffffffff,
.gpcup  = 0x0000ffff,
.gpcup_mask = 0xffffffff,
.gpdcon  = 0xaa84aaa0,
.gpdcon_mask = 0xffffffff,
.gpdup  = 0x0000faff,
.gpdup_mask = 0xffffffff,
#endif

.lpcsel = ((0xCE6) & ~7)| 1<<4,
};
再把友善之臂已經移植好的代碼加入，如下：

//;NEC 3.5”LCD 的配置和參數設置
#if defined(CONFIG_FB_S3C2410_N240320)
#define LCD_WIDTH 240
#define LCD_HEIGHT 320
#define LCD_PIXCLOCK 100000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 36
#define LCD_LEFT_MARGIN 19
#define LCD_HSYNC_LEN 5
#define LCD_UPPER_MARGIN 1
#define LCD_LOWER_MARGIN 5
#define LCD_VSYNC_LEN 1

//;夏普8”LCD 的配置和參數設置
#elif defined(CONFIG_FB_S3C2410_TFT640480)
#define LCD_WIDTH 640
#define LCD_HEIGHT 480
#define LCD_PIXCLOCK 80000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 67
#define LCD_LEFT_MARGIN 40
#define LCD_HSYNC_LEN 31
#define LCD_UPPER_MARGIN 25
#define LCD_LOWER_MARGIN 5
#define LCD_VSYNC_LEN 1

//;統寶3.5”LCD 的配置和參數設置
#elif defined(CONFIG_FB_S3C2410_T240320)
#define LCD_WIDTH 240
#define LCD_HEIGHT 320
#define LCD_PIXCLOCK 146250//170000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 25
#define LCD_LEFT_MARGIN 0
#define LCD_HSYNC_LEN 4
#define LCD_UPPER_MARGIN 1
#define LCD_LOWER_MARGIN 4
#define LCD_VSYNC_LEN 1

//;羣創7”LCD 的配置和參數設置
#elif defined(CONFIG_FB_S3C2410_TFT800480)
#define LCD_WIDTH 800
#define LCD_HEIGHT 480
#define LCD_PIXCLOCK 11463//40000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 67
#define LCD_LEFT_MARGIN 40
#define LCD_HSYNC_LEN 31
#define LCD_UPPER_MARGIN 25
#define LCD_LOWER_MARGIN 5
#define LCD_VSYNC_LEN 1

//;LCD2VGA(分辨率爲1024x768)模塊的配置和參數設置
#elif defined(CONFIG_FB_S3C2410_VGA1024768)
#define LCD_WIDTH 1024
#define LCD_HEIGHT 768
#define LCD_PIXCLOCK 80000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 15
#define LCD_LEFT_MARGIN 199
#define LCD_HSYNC_LEN 15
#define LCD_UPPER_MARGIN 1
#define LCD_LOWER_MARGIN 1
#define LCD_VSYNC_LEN 1
#define LCD_CON5 (S3C2410_LCDCON5_FRM565 | S3C2410_LCDCON5_HWSWP)
#endif
#if defined (LCD_WIDTH)
static struct s3c2410fb_display mini2440_lcd_cfg __initdata = {
#if !defined (LCD_CON5)
.lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |
S3C2410_LCDCON5_PWREN |
S3C2410_LCDCON5_HWSWP,
#else
.lcdcon5 = LCD_CON5,
#endif
.type = S3C2410_LCDCON1_TFT,
.width = LCD_WIDTH,
.height = LCD_HEIGHT,
.pixclock = LCD_PIXCLOCK,
.xres = LCD_WIDTH,
.yres = LCD_HEIGHT,
.bpp = 16,
.left_margin = LCD_LEFT_MARGIN + 1,
.right_margin = LCD_RIGHT_MARGIN + 1,
.hsync_len = LCD_HSYNC_LEN + 1,
.upper_margin = LCD_UPPER_MARGIN + 1,
.lower_margin = LCD_LOWER_MARGIN + 1,
.vsync_len = LCD_VSYNC_LEN + 1,
};
static struct s3c2410fb_mach_info mini2440_fb_info __initdata = {
.displays = &mini2440_lcd_cfg,
.num_displays = 1,
.default_display = 0,
.gpccon = 0xaa955699,
.gpccon_mask = 0xffc003cc,
.gpcup = 0x0000ffff,
.gpcup_mask = 0xffffffff,
.gpdcon = 0xaa95aaa1,
.gpdcon_mask = 0xffc0fff0,
.gpdup = 0x0000faff,
.gpdup_mask = 0xffffffff,
.lpcsel = 0xf82,
};
#endif

然後打開drivers/video/Kconfig，在大概1930 行加入以下配置信息：

config FB_S3C2410_DEBUG
bool "S3C2410 lcd debug messages"
depends on FB_S3C2410
help
   Turn on debugging messages. Note that you can set/unset at runtime
   through sysfs
choice
prompt "LCD select"
depends on FB_S3C2410
help
  S3C24x0 LCD size select

config FB_S3C2410_T240320
boolean "3.5 inch 240X320 Toppoly LCD"
depends on FB_S3C2410
help
3.5 inch 240X320 Toppoly LCD

config FB_S3C2410_N240320
boolean "3.5 inch 240X320 NEC LCD"
depends on FB_S3C2410
help
3.5 inch 240x320 NEC LCD

config FB_S3C2410_TFT640480
boolean "8 inch 640X480 L80 LCD"
depends on FB_S3C2410
help
8 inch 640X480 LCD

config FB_S3C2410_TFT800480
boolean "7 inch 800x480 TFT LCD"
depends on FB_S3C2410
help
7 inch 800x480 TFT LCD

config FB_S3C2410_VGA1024768
boolean "VGA 1024x768"
depends on FB_S3C2410
help
VGA 1024x768

endchoice

config FB_SM501
tristate "Silicon Motion SM501 framebuffer support"
depends on FB && MFD_SM501
select FB_CFB_FILLRECT
select FB_CFB_COPYAREA

定位到326行附近，在初始化部分加入：

static void __init mini2440_map_io(void)
{
s3c24xx_init_io(mini2440_iodesc, ARRAY_SIZE(mini2440_iodesc));
s3c24xx_init_clocks(12000000);
s3c24xx_init_uarts(mini2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(mini2440_uartcfgs));

}

static void __initmini2440_machine_init(void)
{
#if defined (LCD_WIDTH)
s3c24xx_fb_set_platdata(&mini2440_fb_info);
#endif
s3c_i2c0_set_platdata(NULL);
s3c_device_nand.dev.platform_data = &mini2440_nand_info;
platform_add_devices(mini2440_devices, ARRAY_SIZE(mini2440_devices));
//smdk_machine_init();
}

這樣，我們就完成了LCD 驅動的移植，如果你需要加入其他型號的LCD 驅動，也可以參照上面的方式複製即可，一般小尺寸的pixclock 參數可以參考統寶3.5”的，超過640x480分辨率的參數可以參考8”LCD 的，特別要注意你使用的LCD 的長寬也要修改。

4、配置內核並測試

在命令行輸入:make menuconfig 進入內核配置，依次按下面的子菜單項選擇：
Device Drivers --->
Graphics support --->
<*> Support for frame buffer devices --->
LCD select (3.5 inch 240X320 Toppoly LCD) --->
(X) 3.5 inch 240X320 Toppoly LCD //選擇統寶3.5寸液晶
Console display driver support --->
<*> Framebuffer Console support //支持Framebuffer控制檯
[*] Select compiled-in fonts //選擇字庫，默認VGA 8x8 , VGA 8x16
[*] VGA 8x8 font
[*] VGA 8x16 font
[*] Bootup logo --->
[*] Standard 224-color Linux logo
按空格或者回車鍵選擇我們需要的 LCD 型號，然後退出保存內核配置。

燒寫到開發板中，就可以看到一個小企鵝出現在屏幕上了

而且logo左下方有一個光標提示符在閃動。

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