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！！
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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
2、RGB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)
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 ",__func__); fbdev = kzalloc(sizeof(struct s3cfb_global), GFP_KERNEL); if (!fbdev) { dev_err(&pdev->dev, "failed to allocate for " "global fb structure "); 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 "); ret = -EINVAL; goto err_regulator; } ret = regulator_enable(fbdev->regulator); if (ret < 0) { dev_err(fbdev->dev, "failed to enable regulator "); 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 "); 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 "); 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 "); 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 "); 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 "); 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 "); dev_info(fbdev->dev, "registered successfully "); /*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 "); /* 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; }
4418的是在kerneldriversvideo 主要包括 nxp-fb.c
LCD控制器作为挂载在S5P4418 CPU总线上的一个模块，是platform虚拟总线上的一个设备。因此，在外面的驱动里应该将该驱动注册到platform bus。同时，我们根据第二篇所学知识，容易理解该驱动应该是一个字符设备类驱动。代码如下：
static int nxp_fb_probe(struct platform_device *pdev) { struct nxp_fb_plat_data *plat = pdev->dev.platform_data; struct fb_info *info = NULL; #ifdef CONFIG_FB_NXP_ION_MEM struct nxp_fb_device *fbdev; struct nxp_fb_param *fbpar; #endif int i = 0, ret = 0; pr_debug(" %s (name=%s, id=%d) ", __func__, dev_name(&pdev->dev), pdev->id); /* allocate fb_info and init */ info = nxp_fb_init_fb(pdev->id, &pdev->dev); if(! info) { ret = -ENOMEM; goto err_fb; } ret = nxp_fb_setup_param(pdev->id, info, plat); if (0 > ret) goto err_map; nxp_fb_setup_info(info); #ifdef CONFIG_FB_NXP_ION_MEM fbpar = info->par; fbdev = &fbpar->fb_dev; fbdev->dev = &pdev->dev; ret = nxp_fb_setup_ion(&fbpar->fb_dev.dma_buf_data); if (ret) { printk(KERN_ERR "Fail to setup ion "); goto err_map; } #endif /* allocate frame buffer memory from here */ ret = nxp_fb_alloc_mem(info); if(ret) { printk(KERN_ERR "Fail, unable to allcate frame buffer (%d) ", pdev->id); goto err_map; } nxp_fb_init_display(info); /* * device_create '/proc/fb0' & fb class * register machine file operation to frame buffer file operation * registered_fb[] * (drivers/video/fbmem.c) */ if (pdev->id != 0) { for (i = 0; pdev->id > i; i++) { if (!registered_fb[i]) { printk("FB: Reserve dev/node [%d] ", i); registered_fb[i] = info; } } } ret = register_framebuffer(info); if(ret < 0) { printk(KERN_ERR "Fail, unable to register frame buffer(%d) ", pdev->id); goto err_reg; } /* register to driver data, use platform_get_drvdata */ platform_set_drvdata(pdev, info); //gpio_request(CFG_IO_LCD_POWER, "LCE_POWER"); //gpio_direction_output(CFG_IO_LCD_POWER,0); //mdelay(300); //gpio_direction_output(CFG_IO_LCD_POWER,1); printk("--%s---- ",__func__); return ret; err_reg: unregister_framebuffer(info); err_map: nxp_fb_free_mem(info); err_fb: nxp_fb_exit_fb(info); return ret; }
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？？
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