平台簡介
Linux版本：Linux-3.14
u-boot版本：u-boot-2015.04
硬件：TQ2440（內存：64MB NandFlash：256MB）
作者：彭東林
摘要
這個版本的u-boot支持LCD很容易，期間，參考了tq2440官方u-boot中的LCD驅動。我們只需要在配置文件中配置相應的宏，實現LCD的初始化和使能函數即可。
代碼我已經上傳到CSDN上了，git@code.csdn.net:pengdonglin137/u-boot.git
其中一共有兩個分支，一個是master分支，用於跟蹤u-boot的最近分支，另一個是u-boot-2015-04-tq2440-spl分支，從名稱上可以看到，這個分支的u-boot版本是u-boot-2015.04，用於向tq2440上移植。
使用方法：
git clone git@code.csdn.net:pengdonglin137/u-boot.git -b u-boot-2015-04-tq2440-spl
思路
我們按照下面的思路來移植：
1.先分析u-boot的啟動流程；
2.分析u-boot在內存中的布局；
3.然后重點分析u-boot中LCD的初始化流程，如FreamBuffer的分配，LCD的初始化和使能；
4.完成LCD的初始化和使能函數；
u-boot的啟動流程
這里的u-boot采用了spl啟動的方式，關於這部分可以參考博客：
http://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/4541705.html
關於這個版本的u-boot的啟動流程我總結了一個pdf文檔，下面是下載地址：
u-boot的內存布局
關於這部分，上面的文檔中已經有總結，請參考上面的文檔。
LCD的初始化流程
這里我們分為LCD的FreamBuffer的分配，LCD的初始化以及使能過程。
內存分配
下面這張圖是S3C2440的LCD控制器模塊：
The LCDCDMA is a dedicated DMA, which can transfer the video data in frame memory to LCD driver automatically. By using this special DMA, the video data can be displayed on the screen without CPU intervention.
u-boot分配的FrameBuffer：
下圖中的紅色區域就是u-boot預留的LCD FreamBuffer，它的起始地址存放在gd->fb_base中。
LCD的初始化
下面是函數調用關系：
board_init_r
-> ……
->stdio_init_tables
->initr_serial
->stdio_add_devices (common/stdio.c)
->drv_lcd_init (common/lcd.c)
->lcd_init (common/lcd.c)
下面是lcd_init函數：
1: static int lcd_init(void *lcdbase)
2: {
3: debug("[LCD] Initializing LCD frambuffer at %p\n", lcdbase);
4: lcd_ctrl_init(lcdbase);
5:
6: /*
7: * lcd_ctrl_init() of some drivers (i.e. bcm2835 on rpi) ignores
8: * the 'lcdbase' argument and uses custom lcd base address
9: * by setting up gd->fb_base. Check for this condition and fixup
10: * 'lcd_base' address.
11: */
12: if (map_to_sysmem(lcdbase) != gd->fb_base)
13: lcd_base = map_sysmem(gd->fb_base, 0);
14:
15: debug("[LCD] Using LCD frambuffer at %p\n", lcd_base);
16:
17: lcd_get_size(&lcd_line_length);
18: lcd_is_enabled = 1;
19: lcd_clear();
20: lcd_enable();
21:
22: /* Initialize the console */
23: lcd_set_col(0);
24: #ifdef CONFIG_LCD_INFO_BELOW_LOGO
25: lcd_set_row(7 + BMP_LOGO_HEIGHT / VIDEO_FONT_HEIGHT);
26: #else
27: lcd_set_row(1); /* leave 1 blank line below logo */
28: #endif
29:
30: return 0;
31: }
通過分析，最后得知，我們只需要實現函數lcd_ctrl_init、lcd_enable，然后創建一個結構體panel_info，里面填充的是LCD顯示屏的分辨率以及每個像素用多少位表示。
我在分析時，參考其他平台的配置文件，將LCD的相關配置打開，然后編譯，如果某個函數沒有實現，編譯時會報錯，然后就知道需要實現那些函數。
完成LCD驅動
下面我們就開始完成LCD驅動。
在配置文件中打開相關的配置
文件：include/configs/tq2440.h
8: /* LCD */
9: #define CONFIG_LCD
10: #define LCD_BPP LCD_COLOR16
11: #define CONFIG_LCD_LOGO /* 顯示LOGO */
12: #undef LCD_TEST_PATTERN
13: #define CONFIG_LCD_INFO /* 顯示用戶定義的信息 */
14: #define CONFIG_LCD_INFO_BELOW_LOGO /* 用戶自定義的信息與LOGO的位置關系 */
15: #define CONFIG_SYS_WHITE_ON_BLACK /* 顏色， 黑底白字 */
16: #define CONFIG_SYS_CONSOLE_IS_IN_ENV
17:
18: #define CONFIG_TQ2440_LCD /* 這個是我自己加的，負責將我添加的文件編譯進來 */
19:
20: #define CONFIG_CONSOLE_MUX /* 這個配置可以支持將u-boot的打印輸出同時定向到串口和LCD屏，否則只支持一個 */
21:
22: /*
23: 下面這些參數是LCD的硬件信息，需要閱讀LCD的芯片手冊，我使用的LCD的分辨率是480*272，下面的值我選用的
24: 是LCD芯片手冊中的典型值，芯片手冊的名字：WXCAT43-TG6#001_V1.0.pdf
25: */
26: #define CONFIG_TQ2440_LCD_VBPD 1
27: #define CONFIG_TQ2440_LCD_VFPD 1
28: #define CONFIG_TQ2440_LCD_VSPW 9
29: #define CONFIG_TQ2440_LCD_HBPD 1
30: #define CONFIG_TQ2440_LCD_HFPD 1
31: #define CONFIG_TQ2440_LCD_HSPW 40
32: #define CONFIG_TQ2440_LCD_CLKVAL 4
33:
34: #define LCD_XSIZE_TFT (480)
35: #define LCD_YSIZE_TFT (272)
36:
37: #define MVAL (13)
38: #define MVAL_USED (0) //0=each frame 1=rate by MVAL
39: #define INVVDEN (1) //0=normal 1=inverted
40: #define BSWP (0) //Byte swap control
41: #define HWSWP (1) //Half word swap control
42:
43: #define CONFIG_SYS_DCACHE_OFF /* 不定義編譯的時候會報錯 */
44:
關於這部分可以參考文件：
http://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/4604913.html
定義用戶自定義信息
文件：board/samsung/tq2440/tq2440.c
1: root@ubuntu:~/work/latest_codes/u-boot# git diff board/samsung/tq2440/tq2440.c
2: diff --git a/board/samsung/tq2440/tq2440.c b/board/samsung/tq2440/tq2440.c
3: index 3a80f22..d82d410 100644
4: --- a/board/samsung/tq2440/tq2440.c
5: +++ b/board/samsung/tq2440/tq2440.c
6: @@ -13,6 +13,8 @@
7: #include <netdev.h>
8: #include <asm/io.h>
9: #include <asm/arch/s3c24x0_cpu.h>
10: +#include <lcd.h>
11: +#include <version.h>
12:
13: DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
14:
15: @@ -143,3 +145,12 @@ ulong board_flash_get_legacy(ulong base, int banknum, flash_info_t *info)
16: info->interface = FLASH_CFI_X16;
17: return 1;
18: }
19: +
20: +#ifdef CONFIG_LCD_INFO
21: +void lcd_show_board_info(void)
22: +{
23: + lcd_printf ("%s (%s - %s)\n", U_BOOT_VERSION, U_BOOT_DATE, U_BOOT_TIME);
24: + lcd_printf ("(C) 2008 DENX Software Engineering\n");
25: + lcd_printf (" pengdonglin137@163.com\n");
26: +}
27: +#endif /* CONFIG_LCD_INFO */
實現LCD初始化和使能函數
我新添加了一個文件：drivers/video/tq2440_fb.c
1: #include <common.h>
2: #include <lcd.h>
3:
4: #include <asm/system.h>
5: #include <asm/gpio.h>
6: #include <asm/arch/s3c24x0_cpu.h>
7:
8: DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
9:
10: #define U32 unsigned int
11: #define M5D(n) ( ( n ) & 0x1fffff ) // To get lower 21bits
12: #define SCR_XSIZE_TFT LCD_XSIZE_TFT
13:
14: #define HOZVAL_TFT ( LCD_XSIZE_TFT - 1 )
15: #define LINEVAL_TFT ( LCD_YSIZE_TFT - 1 )
16:
17: vidinfo_t panel_info = {
18: .vl_col = LCD_XSIZE_TFT, /* 水平分辨率 */
19: .vl_row = LCD_YSIZE_TFT, /* 垂直分辨率 */
20: .vl_bpix = LCD_BPP, /* 每個像素用幾位表示，這個在 include/configs/tq2440.h中配置了，我使用的是16位 */
21: };
22:
23: //volatile unsigned short (*embedsky_LCD_BUFFER)[SCR_XSIZE_TFT] = (volatile unsigned short (*)[SCR_XSIZE_TFT])(gd->fb_base);
24: /*
25: gd->fb_base指向的是FreamBuffer的其實地址，這里我們把它強制轉換為一個二維數組來使用
26: */
27: #define embedsky_LCD_BUFFER ((volatile unsigned short (*)[SCR_XSIZE_TFT])(gd->fb_base))
28: volatile char vbpd = 1, vfpd = 1, vspw = 1, hbpd = 1, hfpd = 1, hspw = 1, clkval_tft = 1 ;
29:
30: void tq2440_lcd_ClearScr(U32 c)
31: {
32: unsigned int x,y ;
33:
34: for( y = 0 ; y < LCD_YSIZE_TFT ; y++ )
35: {
36: for( x = 0 ; x < (SCR_XSIZE_TFT) ; x++ )
37: {
38: embedsky_LCD_BUFFER[y][x] = c;
39: }
40: }
41:
42: }
43:
44: void tq2440_lcd_PowerEnable(int invpwren , int pwren)
45: {
46: struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio() ;
47: struct s3c24x0_lcd * const lcd = s3c24x0_get_base_lcd() ;
48:
49: //GPG4 is setted as LCD_PWREN
50: gpio -> gpgup = gpio -> gpgup & (( ~( 1 << 4) ) | ( 1 << 4) ); // Pull-up disable
51: gpio -> gpgcon = gpio -> gpgcon & (( ~( 3 << 8) ) | ( 3 << 8) ); //GPG4=LCD_PWREN
52: gpio -> gpgdat = gpio -> gpgdat | (1 << 4 ) ;
53: //invpwren=pwren;
54: //Enable LCD POWER ENABLE Function
55: lcd -> lcdcon5 = lcd -> lcdcon5 & (( ~( 1 << 3 ) ) | ( pwren << 3 ) ); // PWREN
56: lcd -> lcdcon5 = lcd -> lcdcon5 & (( ~( 1 << 5 ) ) | ( invpwren << 5 ) ); // INVPWREN
57: }
58:
59: void lcd_ctrl_init(void *lcdbase)
60: {
61: struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio() ;
62: struct s3c24x0_lcd * const lcd = s3c24x0_get_base_lcd() ;
63: char *s_lcd;
64:
65: lcd -> lcdsaddr1 = ( ( ( U32 ) embedsky_LCD_BUFFER >> 22 ) << 21 ) | M5D ( ( U32 ) embedsky_LCD_BUFFER >> 1 ) ;
66: lcd -> lcdsaddr2 = M5D( ( ( U32) embedsky_LCD_BUFFER + ( SCR_XSIZE_TFT * LCD_YSIZE_TFT * 2 ) ) >> 1 ) ;
67: lcd -> lcdsaddr3 = ( ( ( SCR_XSIZE_TFT - LCD_XSIZE_TFT ) / 1 ) << 11 ) | ( LCD_XSIZE_TFT /1 ) ;
68:
69: s_lcd = getenv ("dwVBPD");
70: vbpd = s_lcd ? (int)simple_strtol(s_lcd, NULL, 10) : CONFIG_TQ2440_LCD_VBPD;
71:
72: s_lcd = getenv ("dwVFPD");
73: vfpd = s_lcd ? (int)simple_strtol(s_lcd, NULL, 10) : CONFIG_TQ2440_LCD_VFPD;
74:
75: s_lcd = getenv ("dwVSPW");
76: vspw = s_lcd ? (int)simple_strtol(s_lcd, NULL, 10) : CONFIG_TQ2440_LCD_VSPW;
77:
78: s_lcd = getenv ("dwHBPD");
79: hbpd = s_lcd ? (int)simple_strtol(s_lcd, NULL, 10) : CONFIG_TQ2440_LCD_HBPD;
80:
81: s_lcd = getenv ("dwHFPD");
82: hfpd = s_lcd ? (int)simple_strtol(s_lcd, NULL, 10) : CONFIG_TQ2440_LCD_HFPD;
83:
84: s_lcd = getenv ("dwHSPW");
85: hspw = s_lcd ? (int)simple_strtol(s_lcd, NULL, 10) : CONFIG_TQ2440_LCD_HSPW;
86:
87: s_lcd = getenv ("dwCLKVAL");
88: clkval_tft = s_lcd ? (int)simple_strtol(s_lcd, NULL, 10) : CONFIG_TQ2440_LCD_CLKVAL;
89:
90: tq2440_lcd_ClearScr( 0x0 ) ;
91:
92: gpio -> gpcup = 0xffffffff ;
93: gpio -> gpccon = 0xaaaaaaaa ; //Initialize VD[0:7]
94:
95: gpio -> gpdup = 0xffffffff ;
96: gpio -> gpdcon = 0xaaaaaaaa ; //Initialize VD[15:8]
97:
98: lcd -> lcdcon1 = ( clkval_tft << 8 ) | ( MVAL_USED << 7 ) | (3 << 5 ) | ( 12 << 1 ) | 0 ;
99: // TFT LCD panel,16bpp TFT,ENVID=off
100: lcd -> lcdcon2 = ( vbpd << 24 ) | ( LINEVAL_TFT << 14 ) | ( vfpd << 6 ) | ( vspw ) ;
101: lcd -> lcdcon3 = ( hbpd << 19 ) | ( HOZVAL_TFT << 8 ) | ( hfpd ) ;
102: lcd -> lcdcon4 = ( MVAL << 8 ) | ( hspw ) ;
103: lcd -> lcdcon5 = ( 1 << 11) | ( 0 << 10 ) | ( 1 << 9 ) | ( 1 << 8 ) | ( 0 << 7 ) | ( 0 << 6 ) | ( 1 << 3 ) | ( BSWP << 1 ) | ( HWSWP ) ;
104:
105: lcd -> lcdintmsk |= (3) ; // MASK LCD Sub Interrupt
106: lcd -> lpcsel &= ( ~7 ) ; // Disable LPC3480
107: lcd -> tpal = 0x0 ; // Disable Temp Palette
108:
109: tq2440_lcd_PowerEnable( 0, 1 ) ;
110: }
111:
112: void lcd_enable(void)
113: {
114: struct s3c24x0_lcd * const lcd = s3c24x0_get_base_lcd() ;
115:
116: lcd -> lcdcon1 |= 1 ; // ENVID=ON
117: }
由於上面這個文件是新加的，所以要修改相關的Makefile：drivers/video/Makefile
1: diff --git a/drivers/video/Makefile b/drivers/video/Makefile
2: index 22a316b..d6ea213 100644
3: --- a/drivers/video/Makefile
4: +++ b/drivers/video/Makefile
5: @@ -47,3 +47,4 @@ obj-$(CONFIG_VIDEO_VESA) += vesa_fb.o
6: obj-$(CONFIG_FORMIKE) += formike.o
7: obj-$(CONFIG_AM335X_LCD) += am335x-fb.o
8: obj-$(CONFIG_VIDEO_PARADE) += parade.o
9: +obj-$(CONFIG_TQ2440_LCD) += tq2440_fb.o
測試
修改完成后，重新編譯u-boot，燒寫到nandflash，下面是啟動畫面：
進一步
1.如何把u-boot的打印信息輸出到LCD上呢？
上面在include/configs/tq2440.h中我定義了宏：#define CONFIG_CONSOLE_MUX
如果不定義這個宏，u-boot的打印輸出只能串口終端或者LCD上，沒辦法同時輸出到兩個終端。
接下來，要做的僅僅是修改u-boot環境變量，並且是立即生效。
在u-boot啟動后，輸入print，可以看到：
1: U-Boot 2015.04-00355-g21e21d9-dirty (Jul 09 2015 - 01:56:40)
2:
3: CPUID: 32440001
4: FCLK: 400 MHz
5: HCLK: 100 MHz
6: PCLK: 50 MHz
7: DRAM: 64 MiB
8: WARNING: Caches not enabled
9: Flash: 0 Bytes
10: NAND: 256 MiB
11: In: serial
12: Out: serial
13: Err: serial
14: Net: dm9000
15: Hit any key to stop autoboot: 0
16: TQ2440 # print
17: baudrate=115200
18: bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock2 rootfstype=yaffs2 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200n8
19: bootcmd=nand read 0x30008000 0x200000 0x400000;bootm 0x30008000;
20: bootdelay=3
21: ethact=dm9000
22: ethaddr=00:0c:29:2a:5c:a5
23: ipaddr=192.168.1.6
24: netmask=255.255.255.0
25: serverip=192.168.1.8
26: stderr=serial
27: stdin=serial
28: stdout=serial
其中，第26/27/28行表示stderr、stdin、stdout分別使用的是哪個終端作為輸出，這里選用的是串口終端，即serial。
那么，如何定位到LCD呢？
u-boot提供了一個命令，叫做coninfo，執行后:
1: TQ2440 # coninfo
2: List of available devices:
3: lcd 00000002 ..O
4: serial 80000003 SIO stdin stdout stderr
5: s3ser2 00000003 .IO
6: s3ser1 00000003 .IO
7: s3ser0 00000003 .IO
可以看到，一共支持5個終端，lcd表示將lcd屏作為輸出終端，最后的O表示這個終端只能輸出，不能輸入。
serial表示的是串口終端，實際上跟第7行的s3ser0的效果是一樣的，因為u-boot默認將串口0作為串口終端，s3ser1和s3ser2分別表示串口1和串口2，tq2440沒有這兩個串口接出來。
下面我們將stdout設置為s3ser0:
1: TQ2440 # setenv stdout s3ser0
2: TQ2440 #
3: TQ2440 #
4: TQ2440 # print
5: baudrate=115200
6: bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock2 rootfstype=yaffs2 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200n8
7: bootcmd=nand read 0x30008000 0x200000 0x400000;bootm 0x30008000;
8: bootdelay=3
9: ethact=dm9000
10: ethaddr=00:0c:29:2a:5c:a5
11: ipaddr=192.168.1.6
12: netmask=255.255.255.0
13: serverip=192.168.1.8
14: stderr=serial
15: stdin=serial
16: stdout=s3ser0
17:
18: Environment size: 357/524284 bytes
19: TQ2440 # coninfo
20: List of available devices:
21: lcd 00000002 ..O
22: serial 80000003 SIO stdin stderr
23: s3ser2 00000003 .IO
24: s3ser1 00000003 .IO
25: s3ser0 00000003 .IO stdout
可以看到，串口工作還正常。
下面我們將LCD作為輸出終端：
TQ2440 # setenv stdout lcd
執行這句后，串口終端就不會有任何輸出，但是可以輸入，因為stdin還是serial，輸出的信息全部到了lcd上：
下面我們將輸出同時從serial和lcd上輸出：
setenv stdout 'lcd,serial'
下面是lcd輸出：
下面是串口輸出：
完。