LCD底层驱动分析
0赞根据分析的框架,自己写一个LCD驱动程序
1分析LCD硬件原理图
Von和Voff接的是一个电源电路,通过LCD_POWER接的是GPG4来控制LCD电源,高电平表示开启LCD电源
VM接的是CPU的VM:VDEN /GPC4为数据使能信号,
VLINE接的CPU:HSYNC/GPC2,HSYNC信号有效时,表示一行数据的开始;
VFRAME接的CPU:VSYNC/GPC3,VSYNC信号有效时,表示一帧数据的开始
VCLK接的CPU:VCLK/GPC1 表示像素时钟信号,每个VCLK信号表示正在传输一个像素的数据;
LED-和LED+接到背光电路上,背光电路是由GPB0控制;高电平表示开启背光
VD[3~7],VD[10~15],VD[19~23]代表的是数据接口,CPU通过LCD专用的DMA来给传输像素的数据,
2 配置LCD用到GPIO引脚
根据原理图分析用的CPU 引脚,需要进行一一的配置
2.1先配置数据引脚VD;
*gpccon = 0xaaaaaaaa;
*gpdcon = 0xaaaaaaaa;
2.2配置控制引脚
/*3.注册配置GPIO,用于LCD*/
/*GPC4为配置为VDEN
*GPC2配置为HSYNC
*GPC3配置为VSYNC
*GPC1配置为VCLK
*/
*gpccon =(2<<2)|(2<<4) |(2<<6) |(2<<8);
3 配置S3C2440对应的寄存器的值
3.1 详细分析LCD时序
打开S3C2440中的LCD数据手册
S3C2440数据手册中的LCD控制时序图 这是LCD数据手册中的时序图
那么S3C2440手册中的时序图的配置需要根据LCD数据手册的时序时间来进行配置,只有这样才能对这个LCD正确操作;
根据时序图就可以分析出LCD是怎么传输数据的
3.1.1一帧数据的传输
一帧数据的传输的时钟基准是VCLK,它代表每个VCLK信号都代表一个正在传输的像素数据;对比两个数据手册可以得出这个VCLK时钟信号时间为5~12MHz
(1)INT_FrSyn是帧同步信号,如果有图像显示,就会发出一个中断信号,产生一个同步信号
(2)VSYNC是一帧的同步信号,一帧数据开始传输;通过对比可知,VSYNC脉冲宽度为Tvp,而且和S3C2440中的信号互为反向;
(3)VSPW表示VSYNC脉冲的宽度为(VDPW+1)个HSYNC信号周期=Tvp:表示VSPW+1行数据无效
(4)VBPD表示表示VSYNC信号后,还需要经过(VBPD+1)个HSYNC信号周期=Tvb;需要经过VBPD+1行无效数据后,才会出现有效数据
(5)VDEN表示有效数据开始传输;开始连续传输LINEVAL+1行数数据;
传输完后,VDEN变为低电平,还需要经过VFPD+1=Tvf个无效行数据,一帧数据才能结束;然后会进行下一帧数据传输;
3.1.2一帧数据中一行数据是怎么传输的呢
根据时序图可知;一帧数据的传输,是通过一行行数据才完成的;
(1)当HSYNC发出一个高脉冲时;一行数据开始传输;
(2)HSPW+1代表HSYNC脉冲宽度;需要经过HSPW+1个VCLK个周期=Thp;也就是需要经过HSPW+1个无效像素;
(3)HBPD+1代表还需要经过HBPD+1个VCLK时钟=Thb;也就是需要经过HBPD+1个无效像素,才可以出现有效像素。
(4)从HSYNC产生开始;在出现有效像素之前,一共需要经过HSPW+HBPD+2个无效像素,才能出现有效像素;
(5)VDEN代表数据使能信号;然后会连续传输HOZVAL+1个像素;当VDEN无效时,还需要经过HFDP+1个像素才能表示一行像素传输完成;
(6)HFPD+1代表一行有效数据传输完后,还需要经过HFPD+1个VCLK才能表示一行像素传输完毕;
3.2 详细解析LCD控制的配置方法
/*4.设置硬件相关的设置*/
/*设置LCDCON1
*设置CLKVAL[17:8]像素时钟,这个值要参考LCD手册VCLK的范围5~12MHz
*设置扫描模式TFT[6:5]=11
*设置像素模式为16BPP
*禁止LCD ENVID[0]控制信号
*/
lcd_reg->LCDCON1=(4<<8) |(0x03<<5)|(0x0c<<1);
/*设置垂直方向
*设置VBPD参考LCD手册时序图
* 设置VBPD+1=Tvb[31:24] =2; VBPD=1
*设置VSPW+1=Tvp[13:6]=10; VSPW=9;
*设置VFPD+1=Tvf[5:0]=2 VFPD=1;
*LINEVAL垂直长度为272-1=271[23:14]
*/
lcd_reg->LCDCON2=(1<<24) |(271<<14)|(1<<6) |(9<<0);
/*设置水平方向
*
*HBPD[25:9] >>2clk HBPD+1>2;HBPD=1;
*HOZVAL[18:9] 水平方向的480-1=479
*HFPD [7:0] HFPD+1 =Thf >=2;HFPD=1;
*/
lcd_reg->LCDCON3=(1<<19) |(479<<8) |(1<<0);
/*HSPW[7:0]Thp=41;HSPW+1=41;*/
lcd_reg->LCDCON4=(40<<0);
/*
*FRM565[11]=1
*INVVCLK[10]=1 来读取数据的触发方=1
*INVVLINE [9]判断HSYNC极性为反转1
*INVVFRAME[8]控制VSYNC极性反转=1
*INVVDEN[6]判断VD极性,不反转=0
*POWER[3] =0
*HWSWP=1
*BSWP=0
*/
lcd_reg->LCDCON5=(1<<11) | (0<<10) | (1<<9) | (1<<8) | (1<<1);
/*把缓冲区的地址写到寄存器中*/
lcd_reg->LCDSADDR1= (s3c_lcd->fix.smem_start >> 1) &~(3<<30);
lcd_reg->LCDSADDR2=((s3c_lcd->fix.smem_start+ s3c_lcd->screen_size)>>1) &0x1FFFFF;
lcd_reg->LCDSADDR3=(480*16/16);
4 编写LCD驱动框架
根据之前对LCD硬件的分析,现在开始编写代码
源码如下:
#include#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include static struct fb_info *s3c_lcd; static u32 pseudo_palette[16]; /*定义LCD配置寄存器*/ static struct s3c_reg { u32 LCDCON1 ; u32 LCDCON2 ; u32 LCDCON3 ; u32 LCDCON4 ; u32 LCDCON5 ; u32 LCDSADDR1; u32 LCDSADDR2; u32 LCDSADDR3; u32 REDLUT; u32 GREENLUT; u32 BLUELUT; u32 resver[9]; u32 DITHMODE; u32 TPAL; u32 LCDINTPND; u32 LCDSRCPND; u32 LCDINTMSK; u32 TCONSEL; }; static volatile unsigned int *gpccon; static volatile unsigned int *gpcdat; static volatile unsigned int *gpdcon; static volatile unsigned int *gpbcon; static volatile unsigned int *gpgcon; static volatile unsigned int *gpbdat; static volatile struct s3c_reg *lcd_reg; static inline unsigned int chan_to_field(unsigned int chan, struct fb_bitfield *bf) { chan &= 0xffff; chan >>= 16 - bf->length; return chan << bf->offset; } static int lcdfb_setcolreg(unsigned regno, unsigned red, unsigned green, unsigned blue, unsigned transp, struct fb_info *info) { unsigned int val; if(regno >16) return 1; val = chan_to_field(red, &info->var.red); val |= chan_to_field(green, &info->var.green); val |= chan_to_field(blue, &info->var.blue); pseudo_palette[regno] = val; return 0; } static struct fb_ops s3c_lcd_ops = { .owner = THIS_MODULE, .fb_setcolreg = lcdfb_setcolreg, .fb_fillrect = cfb_fillrect, .fb_copyarea = cfb_copyarea, .fb_imageblit = cfb_imageblit, }; static int __init lcd_init(void) { /*1.分配一个fb_info结构体*/ s3c_lcd = framebuffer_alloc(0,NULL); gpgcon=(volatile unsigned int *)ioremap(0x56000060,8); gpccon = (volatile unsigned int *)ioremap(0x56000020,8); gpcdat=gpccon+1; gpdcon =(volatile unsigned int *)ioremap(0x56000030,8); gpbcon=(volatile unsigned int *)ioremap(0x56000010,8); gpbdat=gpbcon+1; /*2.设置*/ lcd_reg =ioremap(0x4d000000,sizeof(struct s3c_reg)); /*2.2 设置可变参数 */ s3c_lcd->var.xres = 480;//X轴的实际像素 s3c_lcd->var.yres =272;//y轴实际像素 s3c_lcd->var.xres_virtual =480;//虚拟像素设置和实际像素一样 s3c_lcd->var.yres_virtual =272; s3c_lcd->var.xoffset =0;//实际像素和虚拟像素偏移值为0 s3c_lcd->var.yoffset =0; s3c_lcd->var.bits_per_pixel =16;//每个像素点有16个位组成 s3c_lcd->var.red.offset =11;//red在16位域中偏移值为11 s3c_lcd->var.red.length =5; s3c_lcd->var.red.msb_right =0; s3c_lcd->var.green.offset =5;//red在16位域中偏移值为11 s3c_lcd->var.green.length =6; s3c_lcd->var.green.msb_right=0; s3c_lcd->var.blue.offset =0;//red在16位域中偏移值为11 s3c_lcd->var.blue.length =5; s3c_lcd->var.blue.msb_right =0; s3c_lcd->var.activate =FB_ACTIVATE_NOW; /*2.3 设置固定参数*/ strcpy(s3c_lcd->fix.id, "mylcd"); s3c_lcd->fix.smem_len =480*272*16/8;//缓冲区大小 s3c_lcd->fix.type =FB_TYPE_PACKED_PIXELS; s3c_lcd->fix.visual =FB_VISUAL_TRUECOLOR; s3c_lcd->fix.line_length =480*16/8; /*2.4 设置其他设置*/ s3c_lcd->pseudo_palette = pseudo_palette; s3c_lcd->fbops =&s3c_lcd_ops; s3c_lcd->screen_size = 480*272*16/8;//屏幕像素的个数 s3c_lcd->screen_base =dma_alloc_writecombine(NULL, s3c_lcd->screen_size , &s3c_lcd->fix.smem_start, GFP_KERNEL); /* *配置GPC引脚为数据引脚 *VD3~VD7 *gpccon = (0x10<<22)|(0x10<<24)|(0x10<<26)|(0x10<<28)|(0x10<<30); /*VD10~VD15 VD19~VD23 gpdcon =(0x10<<4) |(0x10<<6) |(0x10<<8) |(0x10<<10) |(0x10<<12)|(0x10<<14) |\ (0x10<<22) |(0x10<<24) |(0x10<<26) |(0x10<<28) |(0x10<<23); */ *gpccon = 0xaaaaaaaa; /* GPIO管脚用于VD[7:0],LCDVF[2:0],VM,VFRAME,VLINE,VCLK,LEND */ *gpdcon = 0xaaaaaaaa; /* GPIO管脚用于VD[23:8] */ /*GPG4为LCD_POWER*/ *gpgcon |=(3<<8); /*GPB0为输出,控制LCD背光*/ *gpbcon &=~(3<<0); *gpbcon |=1; *gpbdat &=~(1<<0); /* *配置GPD */ /*3.注册配置GPIO,用于LCD*/ /*GPC4为配置为VDEN *GPC2配置为HSYNC *GPC3配置为VSYNC *GPC1配置为VCLK */ *gpccon =(2<<2)|(2<<4) |(2<<6) |(2<<8); /*4.设置硬件相关的设置*/ /*设置LCDCON1 *设置CLKVAL[17:8]像素时钟,这个值要参考LCD手册CLOCK CYCLE *设置MMODE为[7]=0 *设置扫描模式TFT[6:5]=11 *设置像素模式为16BPP *禁止LCD控制信号 */ lcd_reg->LCDCON1=(4<<8) |(0x03<<5)|(0x0c<<1); /*设置垂直方向 *设置VBPD参考LCD手册时序图 * 设置VBPD+1=Tvb[31:24] =2; VBPD=1 *设置VSPW+1=Tvp[13:6]=10; VSPW=9; *设置VFPD+1=Tvf[5:0]=2 VFPD=1; *LINEVAL垂直长度为272-1=271[23:14] */ lcd_reg->LCDCON2=(1<<24) |(271<<14)|(1<<6) |(9<<0); /*设置水平方向 * *HBPD[25:9] >>2clk HBPD+1>2;HBPD=1; *HOZVAL[18:9] 水平方向的480-1=479 *HFPD [7:0] HFPD+1 =Thf >=2;HFPD=1; * */ lcd_reg->LCDCON3=(1<<19) |(479<<8) |(1<<0); /* * HSPW[7:0]Thp=41;HSPW+1=41; * */ lcd_reg->LCDCON4=(40<<0); /* *CON5 *FRM565[11]=1 *INVVCLK[10]=1 来读取数据的触发方=1 *为巍⑽仙厥剑? *INVVLINE [9]判断HSYNC极性为反转1 *INVVFRAME[8]控制VSYNC极性反转=1 *INVVDEN[6]判断VD极性,不反转=0 *POWER[3] =0 *HWSWP=1 *BSWP=0 */ lcd_reg->LCDCON5=(1<<11) | (0<<10) | (1<<9) | (1<<8) | (1<<1); /*把缓冲区的地址写到寄存器中*/ lcd_reg->LCDSADDR1=(s3c_lcd->fix.smem_start >> 1) &~(3<<30); lcd_reg->LCDSADDR2=((s3c_lcd->fix.smem_start+ s3c_lcd->screen_size)>>1) &0x1FFFFF; lcd_reg->LCDSADDR3=(480*16/16); /*开启LCD控制信号*/ lcd_reg->LCDCON1 |=(1<<0); *gpbdat |= 1; /* 输出高电平, 使能背光 */ /*POWER输出*/ lcd_reg->LCDCON5 |=(1<<3); /*根据LCD手册设置LCD控制器,比如VCLK频率*/ /*分配frambuffer,并把地址告诉LCD控制器,*/ register_framebuffer(s3c_lcd); return 0; } static void lcd_exit(void) { unregister_framebuffer(s3c_lcd); framebuffer_release(s3c_lcd); iounmap(gpgcon); iounmap(gpccon); iounmap(gpbcon); iounmap(gpdcon); dma_free_writecombine(NULL, s3c_lcd->screen_size , &s3c_lcd->fix.smem_start, GFP_KERNEL); lcd_reg->LCDCON1&= ~(1<<0); /* 关闭LCD本身 */ *gpbdat &= ~1; /* 关闭背光 */ } module_init(lcd_init); module_exit(lcd_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
重新编译内核,要把原来的内核配置中的驱动自带的LCD驱动变成模块;然后make uImage 重新生成一个内核,然后再make module 生成一个模块;因为要用到
.fb_fillrect = cfb_fillrect,
.fb_copyarea = cfb_copyarea,
.fb_imageblit = cfb_imageblit,这三个函数,所以要把关于这三个函数的.c文件编译成模块,
然后在编译新编的LCD驱动,
insmod cfbfillrect.ko
insmod cfbcopyarea.ko
insmod cfbimageblit.ko
insmod LCD.ko
这样就把新编译的LCD驱动加载到内核中;
echo hello > /dev/tty1命令,则hello就会显示在LCD屏上
echo LCD.ko > /dev/fb0 则LCD屏会花屏;
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