一、開發環境
- 主 機：VMWare--Fedora 9
- 開發板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4
- 編譯器：arm-linux-gcc-4.3.2
二、背景知識
1. LCD工作的硬件需求：
要使一塊LCD正常的顯示文字或圖像，不僅需要LCD驅動器，而且還需要相應的LCD控制器。在通常情況下，生產廠商把LCD驅動器會以COF/COG的形式與LCD玻璃基板制作在一起，而LCD控制器則是由外部的電路來實現，現在很多的MCU內部都集成了LCD控制器，如S3C2410/2440等。通過LCD控制器就可以產生LCD驅動器所需要的控制信號來控制STN/TFT屏了。
2. S3C2440內部LCD控制器結構圖：
我們根據數據手冊來描述一下這個集成在S3C2440內部的LCD控制器：
a：LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、TIMEGEN、VIDPRCS寄存器組成；
b：REGBANK由17個可編程的寄存器組和一塊256*16的調色板內存組成，它們用來配置LCD控制器的；
c：LCDCDMA是一個專用的DMA，它能自動地把在偵內存中的視頻數據傳送到LCD驅動器，通過使用這個DMA通道，視頻數據在不需要CPU的干預的情況下顯示在LCD屏上；
d：VIDPRCS接收來自LCDCDMA的數據，將數據轉換為合適的數據格式，比如說4/8位單掃，4位雙掃顯示模式，然后通過數據端口VD[23:0]傳送視頻數據到LCD驅動器；
e：TIMEGEN由可編程的邏輯組成，他生成LCD驅動器需要的控制信號，比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等等，而這些控制信號又與REGBANK寄存器組中的LCDCON1/2/3/4/5的配置密切相關，通過不同的配置，TIMEGEN就能產生這些信號的不同形態，從而支持不同的LCD驅動器(即不同的STN/TFT屏)。
3. 常見TFT屏工作時序分析：
LCD提供的外部接口信號：
| VSYNC/VFRAME/STV：垂直同步信號(TFT)/幀同步信號(STN)/SEC TFT信號；
HSYNC/VLINE/CPV：水平同步信號(TFT)/行同步脈沖信號(STN)/SEC TFT信號；
VCLK/LCD_HCLK：象素時鍾信號(TFT/STN)/SEC TFT信號；
VD[23:0]：LCD像素數據輸出端口(TFT/STN/SEC TFT)；
VDEN/VM/TP：數據使能信號(TFT)/LCD驅動交流偏置信號(STN)/SEC TFT 信號；
LEND/STH：行結束信號(TFT)/SEC TFT信號；
LCD_LPCOE：SEC TFT OE信號；
LCD_LPCREV：SEC TFT REV信號；
LCD_LPCREVB：SEC TFT REVB信號。
|
所有顯示器顯示圖像的原理都是從上到下，從左到右的。這是什么意思呢？這么說吧，一副圖像可以看做是一個矩形，由很多排列整齊的點一行一行組成，這些點稱之為像素。那么這幅圖在LCD上的顯示原理就是：
| A：顯示指針從矩形左上角的第一行第一個點開始，一個點一個點的在LCD上顯示，在上面的時序圖上用時間線表示就為VCLK，我們稱之為像素時鍾信號；
B：當顯示指針一直顯示到矩形的右邊就結束這一行，那么這一行的動作在上面的時序圖中就稱之為1 Line；
C：接下來顯示指針又回到矩形的左邊從第二行開始顯示，注意，顯示指針在從第一行的右邊回到第二行的左邊是需要一定的時間的，我們稱之為行切換；
D：如此類推，顯示指針就這樣一行一行的顯示至矩形的右下角才把一副圖顯示完成。因此，這一行一行的顯示在時間線上看，就是時序圖上的HSYNC；
E：然而，LCD的顯示並不是對一副圖像快速的顯示一下，為了持續和穩定的在LCD上顯示，就需要切換到另一幅圖上(另一幅圖可以和上一副圖一樣或者不一樣，目的只是為了將圖像持續的顯示在LCD上)。那么這一副一副的圖像就稱之為幀，在時序圖上就表示為1 Frame，因此從時序圖上可以看出1 Line只是1 Frame中的一行；
F：同樣的，在幀與幀切換之間也是需要一定的時間的，我們稱之為幀切換，那么LCD整個顯示的過程在時間線上看，就可表示為時序圖上的VSYNC。
|
上面時序圖上各時鍾延時參數的含義如下：(這些參數的值，LCD產生廠商會提供相應的數據手冊)
| VBPD(vertical back porch)：表示在一幀圖像開始時，垂直同步信號以后的無效的行數，對應驅動中的upper_margin；
VFBD(vertical front porch)：表示在一幀圖像結束后，垂直同步信號以前的無效的行數，對應驅動中的lower_margin；
VSPW(vertical sync pulse width)：表示垂直同步脈沖的寬度，用行數計算，對應驅動中的vsync_len；
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，對應驅動中的left_margin；
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，對應驅動中的right_margin；
HSPW(horizontal sync pulse width)：表示水平同步信號的寬度，用VCLK計算，對應驅動中的hsync_len；
|
對於以上這些參數的值將分別保存到REGBANK寄存器組中的LCDCON1/2/3/4/5寄存器中：(對寄存器的操作請查看S3c2440數據手冊LCD部分)
| LCDCON1：17 - 8位CLKVAL
6 - 5位掃描模式(對於STN屏:4位單/雙掃、8位單掃)
4 - 1位色位模式(1BPP、8BPP、16BPP等)
LCDCON2：31 - 24位VBPD
23 - 14位LINEVAL
13 - 6位VFPD
5 - 0位VSPW
LCDCON3：25 - 19位HBPD
18 - 8位HOZVAL
7 - 0位HFPD
LCDCON4： 7 - 0位HSPW
LCDCON5：
|
4. 幀緩沖(FrameBuffer)：
幀緩沖是Linux為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沖區，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。對於幀緩沖設備而言，只要在顯示緩沖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沖區與顯示點的對應關系：
三
、幀緩沖(FrameBuffer)設備驅動結構：
幀緩沖設備為標准的字符型設備，在Linux中主設備號29，定義在/include/linux/major.h中的FB_MAJOR，次設備號定義幀緩沖的個數，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。
1. 幀緩沖設備驅動在Linux子系統中的結構如下：
我們從上面這幅圖看，幀緩沖設備在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，因為這要根據具體的LCD控制器硬件進行設置，所以這就是我們要做的事情了(即xxxfb.c部分的實現)。
2. 幀緩沖相關的重要數據結構：
從幀緩沖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沖設備的全部信息，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，每一個幀緩沖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)
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:(這里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);
//復制數據
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);
};
|
3. 幀緩沖設備作為平台設備：
在S3C2440中，LCD控制器被集成在芯片的內部作為一個相對獨立的單元，所以Linux把它看做是一個平台設備，故在內核代碼/arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c中定義有LCD相關的平台設備及資源，代碼如下：
除此之外，Linux還在/arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/fb.h中為LCD平台設備定義了一個s3c2410fb_mach_info結構體，該結構體主要是記錄LCD的硬件參數信息(比如該結構體的s3c2410fb_display成員結構中就用於記錄LCD的屏幕尺寸、屏幕信息、可變的屏幕參數、LCD配置寄存器等)，這樣在寫驅動的時候就直接使用這個結構體。下面，我們來看一下內核是如果使用這個結構體的。在/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中定義有：
| /* LCD driver info */
//LCD硬件的配置信息，注意這里我使用的LCD是NEC 3.5寸TFT屏，這些參數要根據具體的LCD屏進行設置
static struct s3c2410fb_display smdk2440_lcd_cfg __initdata = {
//這個地方的設置是配置LCD寄存器5，這些宏定義在regs-lcd.h中，計算后二進制為：111111111111，然后對照數據手冊上LCDCON5的各位來看，注意是從右邊開始
.lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |
S3C2410_LCDCON5_PWREN |
S3C2410_LCDCON5_HWSWP,
.type = S3C2410_LCDCON1_TFT,//TFT類型
/* NEC 3.5'' */
.width = 240,//屏幕寬度
.height = 320,//屏幕高度
//以下一些參數在上面的時序圖分析中講到過,各參數的值請跟據具體的LCD屏數據手冊結合上面時序分析來設定
.pixclock = 100000,//像素時鍾
.xres = 240,//水平可見的有效像素
.yres = 320,//垂直可見的有效像素
.bpp = 16,//色位模式
.left_margin = 19,//行切換，從同步到繪圖之間的延遲
.right_margin = 36,//行切換，從繪圖到同步之間的延遲
.hsync_len = 5,//水平同步的長度
.upper_margin = 1,//幀切換，從同步到繪圖之間的延遲
.lower_margin = 5,//幀切換，從繪圖到同步之間的延遲
.vsync_len = 1,//垂直同步的長度
};
static struct s3c2410fb_mach_info smdk2440_fb_info __initdata = {
.displays = &smdk2440_lcd_cfg,//應用上面定義的配置信息
.num_displays = 1,
.default_display = 0,
.gpccon = 0xaaaa555a,//將GPC0、GPC1配置成LEND和VCLK，將GPC8-15配置成VD0-7,其他配置成普通輸出IO口
.gpccon_mask = 0xffffffff,
.gpcup = 0x0000ffff,//禁止GPIOC的上拉功能
.gpcup_mask = 0xffffffff,
.gpdcon = 0xaaaaaaaa,//將GPD0-15配置成VD8-23
.gpdcon_mask = 0xffffffff,
.gpdup = 0x0000ffff,//禁止GPIOD的上拉功能
.gpdup_mask = 0xffffffff,
.lpcsel = 0x0,//這個是三星TFT屏的參數，這里不用
};
|
注意：可能有很多朋友不知道上面紅色部分的參數是做什么的，其值又是怎么設置的？其實它是跟你的開發板LCD控制器密切相關的，看了下面兩幅圖相信就大概知道他們是干什么用的：
上面第一幅圖是開發板原理圖的LCD控制器部分，第二幅圖是S3c2440數據手冊中IO端口C和IO端口D控制器部分。原理圖中使用了GPC8-15和GPD0-15來用做LCD控制器VD0-VD23的數據端口，又分別使用GPC0、GPC1端口用做LCD控制器的LEND和VCLK信號，對於GPC2-7則是用做STN屏或者三星專業TFT屏的相關信號。然而，S3C2440的各個IO口並不是單一的功能，都是復用端口，要使用他們首先要對他們進行配置。所以上面紅色部分的參數就是把GPC和GPD的部分端口配置成LCD控制功能模式。
從以上講述的內容來看，要使LCD控制器支持其他的LCD屏，重要的是根據LCD的數據手冊修改以上這些參數的值。下面，我們再看一下在驅動中是如果引用到s3c2410fb_mach_info結構體的(注意上面講的是在內核中如何使用的)。在mach-smdk2440.c中有：
s3c24xx_fb_set_platdata定義在plat-s3c24xx/devs.c中：
這里再講一個小知識：不知大家有沒有留意，在平台設備驅動中，platform_data可以保存各自平台設備實例的數據，但這些數據的類型都是不同的，為什么都可以保存？這就要看看platform_data的定義，定義在/linux/device.h中，void *platform_data是一個void類型的指針，在Linux中void可保存任何數據類型。
四、幀緩沖(FrameBuffer)設備驅動實例代碼：
①、建立驅動文件：my2440_lcd.c，依就是驅動程序的最基本結構：FrameBuffer驅動的初始化和卸載部分及其他，如下：
| #include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/fb.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/div64.h>
#include <mach/regs-lcd.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/fb.h>
#include <linux/pm.h>
/*FrameBuffer設備名稱*/
static char driver_name[] = "my2440_lcd";
/*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*/
struct my2440fb_var
{
int lcd_irq_no; /*保存LCD中斷號*/
struct clk *lcd_clock; /*保存從平台時鍾隊列中獲取的LCD時鍾*/
struct resource *lcd_mem; /*LCD的IO空間*/
void __iomem *lcd_base; /*LCD的IO空間映射到虛擬地址*/
struct device *dev;
struct s3c2410fb_hw regs; /*表示5個LCD配置寄存器，s3c2410fb_hw定義在mach-s3c2410/include/mach/fb.h中*/
/*定義一個數組來充當調色板。
據數據手冊描述，TFT屏色位模式為8BPP時，調色板(顏色表)的長度為256，調色板起始地址為0x4D000400*/
u32 palette_buffer[256];
u32 pseudo_pal[16];
unsigned int palette_ready; /*標識調色板是否准備好了*/
};
/*用做清空調色板(顏色表)*/
#define PALETTE_BUFF_CLEAR (0x80000000)
/*LCD平台驅動結構體，平台驅動結構體定義在platform_device.h中，該結構體成員接口函數在第②步中實現*/
static struct platform_driver lcd_fb_driver =
{
.probe = lcd_fb_probe, /*FrameBuffer設備探測*/
.remove = __devexit_p(lcd_fb_remove), /*FrameBuffer設備移除*/
.suspend = lcd_fb_suspend, /*FrameBuffer設備掛起*/
.resume = lcd_fb_resume, /*FrameBuffer設備恢復*/
.driver =
{
/*注意這里的名稱一定要和系統中定義平台設備的地方一致，這樣才能把平台設備與該平台設備的驅動關聯起來*/
.name = "s3c2410-lcd",
.owner = THIS_MODULE,
},
};
static int __init lcd_init(void)
{
/*在Linux中，幀緩沖設備被看做是平台設備，所以這里注冊平台設備*/
return platform_driver_register(&lcd_fb_driver);
}
static void __exit lcd_exit(void)
{
/*注銷平台設備*/
platform_driver_unregister(&lcd_fb_driver);
}
module_init(lcd_init);
module_exit(lcd_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Huang Gang");
MODULE_DESCRIPTION("My2440 LCD FrameBuffer Driver"); |
②、LCD平台設備各接口函數的實現：
| /*LCD FrameBuffer設備探測的實現，注意這里使用一個__devinit宏，到lcd_fb_remove接口函數實現的地方講解*/
static int __devinit lcd_fb_probe(struct platform_device *pdev)
{
int i;
int ret;
struct resource *res; /*用來保存從LCD平台設備中獲取的LCD資源*/
struct fb_info *fbinfo; /*FrameBuffer驅動所對應的fb_info結構體*/
struct s3c2410fb_mach_info *mach_info; /*保存從內核中獲取的平台設備數據*/
struct my2440fb_var *fbvar; /*上面定義的驅動程序全局變量結構體*/
struct s3c2410fb_display *display; /*LCD屏的配置信息結構體，該結構體定義在mach-s3c2410/include/mach/fb.h中*/
/*獲取LCD硬件相關信息數據，在前面講過內核使用s3c24xx_fb_set_platdata函數將LCD的硬件相關信息保存到
了LCD平台數據中，所以這里我們就從平台數據中取出來在驅動中使用*/
mach_info = pdev->dev.platform_data;
if(mach_info == NULL)
{
/*判斷獲取數據是否成功*/
dev_err(&pdev->dev, "no platform data for lcd/n");
return -EINVAL;
}
/*獲得在內核中定義的FrameBuffer平台設備的LCD配置信息結構體數據*/
display = mach_info->displays + mach_info->default_display;
/*給fb_info分配空間，大小為my2440fb_var結構的內存，framebuffer_alloc定義在fb.h中在fbsysfs.c中實現*/
fbinfo = framebuffer_alloc(sizeof(struct my2440fb_var), &pdev->dev);
if(!fbinfo)
{
dev_err(&pdev->dev, "framebuffer alloc of registers failed/n");
ret = -ENOMEM;
goto err_noirq;
}
platform_set_drvdata(pdev, fbinfo);/*重新將LCD平台設備數據設置為fbinfo，好在后面的一些函數中來使用*/
/*這里的用途其實就是將fb_info的成員par(注意是一個void類型的指針)指向這里的私有變量結構體fbvar，
目的是到其他接口函數中再取出fb_info的成員par，從而能繼續使用這里的私有變量*/
fbvar = fbinfo->par;
fbvar->dev = &pdev->dev;
/*在系統定義的LCD平台設備資源中獲取LCD中斷號,platform_get_irq定義在platform_device.h中*/
fbvar->lcd_irq_no = platform_get_irq(pdev, 0);
if(fbvar->lcd_irq_no < 0)
{
/*判斷獲取中斷號是否成功*/
dev_err(&pdev->dev, "no lcd irq for platform/n");
return -ENOENT;
}
/*獲取LCD平台設備所使用的IO端口資源，注意這個IORESOURCE_MEM標志和LCD平台設備定義中的一致*/
res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
if(res == NULL)
{
/*判斷獲取資源是否成功*/
dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory region resource/n");
return -ENOENT;
}
/*申請LCD IO端口所占用的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*/
fbvar->lcd_mem = request_mem_region(res->start, res->end - res->start +1, pdev->name);
if(fbvar->lcd_mem == NULL)
{
/*判斷申請IO空間是否成功*/
dev_err(&pdev->dev, "failed to reserve memory region/n");
return -ENOENT;
}
/*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空間要映射后才能使用，以后對虛擬地址的操作就是對IO空間的操作*/
fbvar->lcd_base = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);
if(fbvar->lcd_base == NULL)
{
/*判斷映射虛擬地址是否成功*/
dev_err(&pdev->dev, "ioremap() of registers failed/n");
ret = -EINVAL;
goto err_nomem;
}
/*從平台時鍾隊列中獲取LCD的時鍾，這里為什么要取得這個時鍾，從LCD屏的時序圖上看，各種控制信號的延遲
都跟LCD的時鍾有關。系統的一些時鍾定義在arch/arm/plat-s3c24xx/s3c2410-clock.c中*/
fbvar->lcd_clock = clk_get(NULL, "lcd");
if(!fbvar->lcd_clock)
{
/*判斷獲取時鍾是否成功*/
dev_err(&pdev->dev, "failed to find lcd clock source/n");
ret = -ENOENT;
goto err_nomap;
}
/*時鍾獲取后要使能后才可以使用，clk_enable定義在arch/arm/plat-s3c/clock.c中*/
clk_enable(fbvar->lcd_clock);
/*申請LCD中斷服務，上面獲取的中斷號lcd_fb_irq，使用快速中斷方式:IRQF_DISABLED
中斷服務程序為:lcd_fb_irq，將LCD平台設備pdev做參數傳遞過去了*/
ret = request_irq(fbvar->lcd_irq_no, lcd_fb_irq, IRQF_DISABLED, pdev->name, fbvar);
if(ret)
{
/*判斷申請中斷服務是否成功*/
dev_err(&pdev->dev, "IRQ%d error %d/n", fbvar->lcd_irq_no, ret);
ret = -EBUSY;
goto err_noclk;
}
/*好了，以上是對要使用的資源進行了獲取和設置。下面就開始初始化填充fb_info結構體*/
/*首先初始化fb_info中代表LCD固定參數的結構體fb_fix_screeninfo*/
/*像素值與顯示內存的映射關系有5種，定義在fb.h中。現在采用FB_TYPE_PACKED_PIXELS方式，在該方式下，
像素值與內存直接對應，比如在顯示內存某單元寫入一個"1"時，該單元對應的像素值也將是"1"，這使得應用層
把顯示內存映射到用戶空間變得非常方便。Linux中當LCD為TFT屏時，顯示驅動管理顯示內存就是基於這種方式*/
strcpy(fbinfo->fix.id, driver_name);/*字符串形式的標識符*/
fbinfo->fix.type = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
fbinfo->fix.type_aux = 0;/*以下這些根據fb_fix_screeninfo定義中的描述，當沒有硬件是都設為0*/
fbinfo->fix.xpanstep = 0;
fbinfo->fix.ypanstep = 0;
fbinfo->fix.ywrapstep= 0;
fbinfo->fix.accel = FB_ACCEL_NONE;
/*接着，再初始化fb_info中代表LCD可變參數的結構體fb_var_screeninfo*/
fbinfo->var.nonstd = 0;
fbinfo->var.activate = FB_ACTIVATE_NOW;
fbinfo->var.accel_flags = 0;
fbinfo->var.vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED;
fbinfo->var.xres = display->xres;
fbinfo->var.yres = display->yres;
fbinfo->var.bits_per_pixel = display->bpp;
/*指定對底層硬件操作的函數指針, 因內容較多故其定義在第③步中再講*/
fbinfo->fbops = &my2440fb_ops;
/*初始化色調色板(顏色表)為空*/
for(i = 0; i < 256; i++)
{
fbvar->palette_buffer[i] = PALETTE_BUFF_CLEAR;
}
for (i = 0; i < mach_info->num_displays; i++) /*fb緩存的長度*/
{
/*計算FrameBuffer緩存的最大大小，這里右移3位(即除以8)是因為色位模式BPP是以位為單位*/
unsigned long smem_len = (mach_info->displays[i].xres * mach_info->displays[i].yres * mach_info->displays[i].bpp) >> 3;
if(fbinfo->fix.smem_len < smem_len)
{
fbinfo->fix.smem_len = smem_len;
}
}
/*初始化LCD控制器之前要延遲一段時間*/
msleep(1);
/*初始化完fb_info后，開始對LCD各寄存器進行初始化，其定義在后面講到*/
my2440fb_init_registers(fbinfo);
/*初始化完寄存器后，開始檢查fb_info中的可變參數，其定義在后面講到*/
my2440fb_check_var(fbinfo);
/*申請幀緩沖設備fb_info的顯示緩沖區空間，其定義在后面講到*/
ret = my2440fb_map_video_memory(fbinfo);
if (ret)
{
dev_err(&pdev->dev, "failed to allocate video RAM: %d/n", ret);
ret = -ENOMEM;
goto err_nofb;
}
/*最后，注冊這個幀緩沖設備fb_info到系統中, register_framebuffer定義在fb.h中在fbmem.c中實現*/
ret = register_framebuffer(fbinfo);
if (ret < 0)
{
dev_err(&pdev->dev, "failed to register framebuffer device: %d/n",ret);
goto err_video_nomem;
}
/*對設備文件系統的支持(對設備文件系統的理解請參閱：嵌入式Linux之我行——設備文件系統剖析與使用)
創建frambuffer設備文件，device_create_file定義在linux/device.h中*/
ret = device_create_file(&pdev->dev, &dev_attr_debug);
if (ret)
{
dev_err(&pdev->dev, "failed to add debug attribute/n");
}
return 0;
/*以下是上面錯誤處理的跳轉點*/
err_nomem:
release_resource(fbvar->lcd_mem);
kfree(fbvar->lcd_mem);
err_nomap:
iounmap(fbvar->lcd_base);
err_noclk:
clk_disable(fbvar->lcd_clock);
clk_put(fbvar->lcd_clock);
err_noirq:
free_irq(fbvar->lcd_irq_no, fbvar);
err_nofb:
platform_set_drvdata(pdev, NULL);
framebuffer_release(fbinfo);
err_video_nomem:
my2440fb_unmap_video_memory(fbinfo);
return ret;
}
/*LCD中斷服務程序*/
static irqreturn_t lcd_fb_irq(int irq, void *dev_id)
{
struct my2440fb_var *fbvar = dev_id;
void __iomem *lcd_irq_base;
unsigned long lcdirq;
/*LCD中斷掛起寄存器基地址*/
lcd_irq_base = fbvar->lcd_base + S3C2410_LCDINTBASE;
/*讀取LCD中斷掛起寄存器的值*/
lcdirq = readl(lcd_irq_base + S3C24XX_LCDINTPND);
/*判斷是否為中斷掛起狀態*/
if(lcdirq & S3C2410_LCDINT_FRSYNC)
{
/*填充調色板*/
if (fbvar->palette_ready)
{
my2440fb_write_palette(fbvar);
}
/*設置幀已插入中斷請求*/
writel(S3C2410_LCDINT_FRSYNC, lcd_irq_base + S3C24XX_LCDINTPND);
writel(S3C2410_LCDINT_FRSYNC, lcd_irq_base + S3C24XX_LCDSRCPND);
}
return IRQ_HANDLED;
}
/*填充調色板*/
static void my2440fb_write_palette(struct my2440fb_var *fbvar)
{
unsigned int i;
void __iomem *regs = fbvar->lcd_base;
fbvar->palette_ready = 0;
for (i = 0; i < 256; i++)
{
unsigned long ent = fbvar->palette_buffer[i];
if (ent == PALETTE_BUFF_CLEAR)
{
continue;
}
writel(ent, regs + S3C2410_TFTPAL(i));
if (readw(regs + S3C2410_TFTPAL(i)) == ent)
{
fbvar->palette_buffer[i] = PALETTE_BUFF_CLEAR;
}
else
{
fbvar->palette_ready = 1;
}
}
}
/*LCD各寄存器進行初始化*/
static int my2440fb_init_registers(struct fb_info *fbinfo)
{
unsigned long flags;
void __iomem *tpal;
void __iomem *lpcsel;
/*從lcd_fb_probe探測函數設置的私有變量結構體中再獲得LCD相關信息的數據*/
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
struct s3c2410fb_mach_info *mach_info = fbvar->dev->platform_data;
/*獲得臨時調色板寄存器基地址，S3C2410_TPAL宏定義在mach-s3c2410/include/mach/regs-lcd.h中。
注意對於lpcsel這是一個針對三星TFT屏的一個專用寄存器，如果用的不是三星的TFT屏應該不用管它。*/
tpal = fbvar->lcd_base + S3C2410_TPAL;
lpcsel = fbvar->lcd_base + S3C2410_LPCSEL;
/*在修改下面寄存器值之前先屏蔽中斷，將中斷狀態保存到flags中*/
local_irq_save(flags);
/*這里就是在上一篇章中講到的把IO端口C和D配置成LCD模式*/
modify_gpio(S3C2410_GPCUP, mach_info->gpcup, mach_info->gpcup_mask);
modify_gpio(S3C2410_GPCCON, mach_info->gpccon, mach_info->gpccon_mask);
modify_gpio(S3C2410_GPDUP, mach_info->gpdup, mach_info->gpdup_mask);
modify_gpio(S3C2410_GPDCON, mach_info->gpdcon, mach_info->gpdcon_mask);
/*恢復被屏蔽的中斷*/
local_irq_restore(flags);
writel(0x00, tpal);/*臨時調色板寄存器使能禁止*/
writel(mach_info->lpcsel, lpcsel);/*在上一篇中講到過，它是三星TFT屏的一個寄存器，這里可以不管*/
return 0;
}
/*該函數實現修改GPIO端口的值，注意第三個參數mask的作用是將要設置的寄存器值先清零*/
static inline void modify_gpio(void __iomem *reg, unsigned long set, unsignedlong mask)
{
unsigned long tmp;
tmp = readl(reg) & ~mask;
writel(tmp | set, reg);
}
/*檢查fb_info中的可變參數*/
static int my2440fb_check_var(struct fb_info *fbinfo)
{
unsigned i;
/*從lcd_fb_probe探測函數設置的平台數據中再獲得LCD相關信息的數據*/
struct fb_var_screeninfo *var = &fbinfo->var;/*fb_info中的可變參數*/
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;/*在lcd_fb_probe探測函數中設置的私有結構體數據*/
struct s3c2410fb_mach_info *mach_info = fbvar->dev->platform_data;/*LCD的配置結構體數據，這個配置結構體的賦值在上一篇章的"3. 幀緩沖設備作為平台設備"中*/
struct s3c2410fb_display *display = NULL;
struct s3c2410fb_display *default_display = mach_info->displays +mach_info->default_display;
int type = default_display->type;/*LCD的類型，看上一篇章的"3. 幀緩沖設備作為平台設備"中的type賦值是TFT類型*/
/*驗證X/Y解析度*/
if (var->yres == default_display->yres &&
var->xres == default_display->xres &&
var->bits_per_pixel == default_display->bpp)
{
display = default_display;
}
else
{
for (i = 0; i < mach_info->num_displays; i++)
{
if (type == mach_info->displays[i].type &&
var->yres == mach_info->displays[i].yres &&
var->xres == mach_info->displays[i].xres &&
var->bits_per_pixel == mach_info->displays[i].bpp)
{
display = mach_info->displays + i;
break;
}
}
}
if (!display)
{
return -EINVAL;
}
/*配置LCD配置寄存器1中的5-6位(配置成TFT類型)和配置LCD配置寄存器5*/
fbvar->regs.lcdcon1 = display->type;
fbvar->regs.lcdcon5 = display->lcdcon5;
/* 設置屏幕的虛擬解析像素和高度寬度 */
var->xres_virtual = display->xres;
var->yres_virtual = display->yres;
var->height = display->height;
var->width = display->width;
/* 設置時鍾像素，行、幀切換值，水平同步、垂直同步長度值 */
var->pixclock = display->pixclock;
var->left_margin = display->left_margin;
var->right_margin = display->right_margin;
var->upper_margin = display->upper_margin;
var->lower_margin = display->lower_margin;
var->vsync_len = display->vsync_len;
var->hsync_len = display->hsync_len;
/*設置透明度*/
var->transp.offset = 0;
var->transp.length = 0;
/*根據色位模式(BPP)來設置可變參數中R、G、B的顏色位域。對於這些參數值的設置請參考CPU數據
手冊中"顯示緩沖區與顯示點對應關系圖"，例如在上一篇章中我就畫出了8BPP和16BPP時的對應關系圖*/
switch (var->bits_per_pixel)
{
case 1:
case 2:
case 4:
var->red.offset = 0;
var->red.length = var->bits_per_pixel;
var->green = var->red;
var->blue = var->red;
break;
case 8:/* 8 bpp 332 */
if (display->type != S3C2410_LCDCON1_TFT)
{
var->red.length = 3;
var->red.offset = 5;
var->green.length = 3;
var->green.offset = 2;
var->blue.length = 2;
var->blue.offset = 0;
}else{
var->red.offset = 0;
var->red.length = 8;
var->green = var->red;
var->blue = var->red;
}
break;
case 12:/* 12 bpp 444 */
var->red.length = 4;
var->red.offset = 8;
var->green.length = 4;
var->green.offset = 4;
var->blue.length = 4;
var->blue.offset = 0;
break;
case 16:/* 16 bpp */
if (display->lcdcon5 & S3C2410_LCDCON5_FRM565)
{
/* 565 format */
var->red.offset = 11;
var->green.offset = 5;
var->blue.offset = 0;
var->red.length = 5;
var->green.length = 6;
var->blue.length = 5;
} else {
/* 5551 format */
var->red.offset = 11;
var->green.offset = 6;
var->blue.offset = 1;
var->red.length = 5;
var->green.length = 5;
var->blue.length = 5;
}
break;
case 32:/* 24 bpp 888 and 8 dummy */
var->red.length = 8;
var->red.offset = 16;
var->green.length = 8;
var->green.offset = 8;
var->blue.length = 8;
var->blue.offset = 0;
break;
}
return 0;
}
/*申請幀緩沖設備fb_info的顯示緩沖區空間*/
static int __init my2440fb_map_video_memory(struct fb_info *fbinfo)
{
dma_addr_t map_dma;/*用於保存DMA緩沖區總線地址*/
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;/*獲得在lcd_fb_probe探測函數中設置的私有結構體數據*/
unsigned map_size = PAGE_ALIGN(fbinfo->fix.smem_len);/*獲得FrameBuffer緩存的大小, PAGE_ALIGN定義在mm.h中*/
/*將分配的一個寫合並DMA緩存區設置為LCD屏幕的虛擬地址(對於DMA請參考DMA相關知識)
dma_alloc_writecombine定義在arch/arm/mm/dma-mapping.c中*/
fbinfo->screen_base = dma_alloc_writecombine(fbvar->dev, map_size,&map_dma, GFP_KERNEL);
if (fbinfo->screen_base)
{
/*設置這片DMA緩存區的內容為空*/
memset(fbinfo->screen_base, 0x00, map_size);
/*將DMA緩沖區總線地址設成fb_info不可變參數中framebuffer緩存的開始位置*/
fbinfo->fix.smem_start = map_dma;
}
return fbinfo->screen_base ? 0 : -ENOMEM;
}
/*釋放幀緩沖設備fb_info的顯示緩沖區空間*/
static inline void my2440fb_unmap_video_memory(struct fb_info *fbinfo)
{
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
unsigned map_size = PAGE_ALIGN(fbinfo->fix.smem_len);
/*跟申請DMA的地方想對應*/
dma_free_writecombine(fbvar->dev, map_size, fbinfo->screen_base, fbinfo->fix.smem_start);
}
/*LCD FrameBuffer設備移除的實現，注意這里使用一個__devexit宏，和lcd_fb_probe接口函數相對應。
在Linux內核中，使用了大量不同的宏來標記具有不同作用的函數和數據結構，這些宏在include/linux/init.h
頭文件中定義，編譯器通過這些宏可以把代碼優化放到合適的內存位置，以減少內存占用和提高內核效率。
__devinit、__devexit就是這些宏之一，在probe()和remove()函數中應該使用__devinit和__devexit宏。
又當remove()函數使用了__devexit宏時，則在驅動結構體中一定要使用__devexit_p宏來引用remove()，
所以在第①步中就用__devexit_p來引用lcd_fb_remove接口函數。*/
static int __devexit lcd_fb_remove(struct platform_device *pdev)
{
struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(pdev);
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
/*從系統中注銷幀緩沖設備*/
unregister_framebuffer(fbinfo);
/*停止LCD控制器的工作*/
my2440fb_lcd_enable(fbvar, 0);
/*延遲一段時間，因為停止LCD控制器需要一點時間 */
msleep(1);
/*釋放幀緩沖設備fb_info的顯示緩沖區空間*/
my2440fb_unmap_video_memory(fbinfo);
/*將LCD平台數據清空和釋放fb_info空間資源*/
platform_set_drvdata(pdev, NULL);
framebuffer_release(fbinfo);
/*釋放中斷資源*/
free_irq(fbvar->lcd_irq_no, fbvar);
/*釋放時鍾資源*/
if (fbvar->lcd_clock)
{
clk_disable(fbvar->lcd_clock);
clk_put(fbvar->lcd_clock);
fbvar->lcd_clock = NULL;
}
/*釋放LCD IO空間映射的虛擬內存空間*/
iounmap(fbvar->lcd_base);
/*釋放申請的LCD IO端口所占用的IO空間*/
release_resource(fbvar->lcd_mem);
kfree(fbvar->lcd_mem);
return 0;
}
/*停止LCD控制器的工作*/
static void my2440fb_lcd_enable(struct my2440fb_var *fbvar, int enable)
{
unsigned long flags;
/*在修改下面寄存器值之前先屏蔽中斷，將中斷狀態保存到flags中*/
local_irq_save(flags);
if (enable)
{
fbvar->regs.lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_ENVID;
}
else
{
fbvar->regs.lcdcon1 &= ~S3C2410_LCDCON1_ENVID;
}
writel(fbvar->regs.lcdcon1, fbvar->lcd_base + S3C2410_LCDCON1);
/*恢復被屏蔽的中斷*/
local_irq_restore(flags);
}
/*對LCD FrameBuffer平台設備驅動電源管理的支持,CONFIG_PM這個宏定義在內核中*/
#ifdef CONFIG_PM
/*當配置內核時選上電源管理，則平台設備的驅動就支持掛起和恢復功能*/
static int lcd_fb_suspend(struct platform_device *pdev, pm_message_t state)
{
/*掛起LCD設備，注意這里掛起LCD時並沒有保存LCD控制器的各種狀態，所以在恢復后LCD不會繼續顯示掛起前的內容
若要繼續顯示掛起前的內容，則要在這里保存LCD控制器的各種狀態，這里就不講這個了，以后講到電源管理再講*/
struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(pdev);
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
/*停止LCD控制器的工作*/
my2440fb_lcd_enable(fbvar, 0);
msleep(1);
/*停止時鍾*/
clk_disable(fbvar->lcd_clock);
return 0;
}
static int lcd_fb_resume(struct platform_device *pdev)
{
/*恢復掛起的LCD設備*/
struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(pdev);
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
/*開啟時鍾*/
clk_enable(fbvar->lcd_clock);
/*初始化LCD控制器之前要延遲一段時間*/
msleep(1);
/*恢復時重新初始化LCD各寄存器*/
my2440fb_init_registers(fbinfo);
/*重新激活fb_info中所有的參數配置，該函數定義在第③步中再講*/
my2440fb_activate_var(fbinfo);
/*正與掛起時講到的那樣，因為沒保存掛起時LCD控制器的各種狀態，
所以恢復后就讓LCD顯示空白，該函數定義也在第③步中再講*/
my2440fb_blank(FB_BLANK_UNBLANK, fbinfo);
return 0;
}
#else
/*如果配置內核時沒選上電源管理,則平台設備的驅動就不支持掛起和恢復功能,這兩個函數也就無需實現了*/
#define lcd_fb_suspend NULL
#define lcd_fb_resume NULL
#endif
fbinfo->flags = FBINFO_FLAG_DEFAULT; fbinfo->pseudo_palette = &fbvar->pseudo_pal; |
③、幀緩沖設備驅動對底層硬件操作的函數接口實現(即：my2440fb_ops的實現)：
| /*Framebuffer底層硬件操作各接口函數*/
static struct fb_ops my2440fb_ops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.fb_check_var = my2440fb_check_var,/*第②步中已實現*/
.fb_set_par = my2440fb_set_par,/*設置fb_info中的參數，主要是LCD的顯示模式*/
.fb_blank = my2440fb_blank,/*顯示空白(即：LCD開關控制)*/
.fb_setcolreg = my2440fb_setcolreg,/*設置顏色表*/
/*以下三個函數是可選的，主要是提供fb_console的支持，在內核中已經實現，這里直接調用即可*/
.fb_fillrect = cfb_fillrect,/*定義在drivers/video/cfbfillrect.c中*/
.fb_copyarea = cfb_copyarea,/*定義在drivers/video/cfbcopyarea.c中*/
.fb_imageblit = cfb_imageblit,/*定義在drivers/video/cfbimgblt.c中*/
};
/*設置fb_info中的參數，這里根據用戶設置的可變參數var調整固定參數fix*/
static int my2440fb_set_par(struct fb_info *fbinfo)
{
/*獲得fb_info中的可變參數*/
struct fb_var_screeninfo *var = &fbinfo->var;
/*判斷可變參數中的色位模式，根據色位模式來設置色彩模式*/
switch (var->bits_per_pixel)
{
case 32:
case 16:
case 12:/*12BPP時，設置為真彩色(分成紅、綠、藍三基色)*/
fbinfo->fix.visual = FB_VISUAL_TRUECOLOR;
break;
case 1:/*1BPP時，設置為黑白色(分黑、白兩種色，FB_VISUAL_MONO01代表黑，FB_VISUAL_MONO10代表白)*/
fbinfo->fix.visual = FB_VISUAL_MONO01;
break;
default:/*默認設置為偽彩色，采用索引顏色顯示*/
fbinfo->fix.visual = FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR;
break;
}
/*設置fb_info中固定參數中一行的字節數，公式：1行字節數=(1行像素個數*每像素位數BPP)/8 */
fbinfo->fix.line_length = (var->xres_virtual * var->bits_per_pixel) / 8;
/*修改以上參數后，重新激活fb_info中的參數配置(即：使修改后的參數在硬件上生效)*/
my2440fb_activate_var(fbinfo);
return 0;
}
/*重新激活fb_info中的參數配置*/
static void my2440fb_activate_var(struct fb_info *fbinfo)
{
/*獲得結構體變量*/
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
void __iomem *regs = fbvar->lcd_base;
/*獲得fb_info可變參數*/
struct fb_var_screeninfo *var = &fbinfo->var;
/*計算LCD控制寄存器1中的CLKVAL值, 根據數據手冊中該寄存器的描述，計算公式如下：
* STN屏：VCLK = HCLK / (CLKVAL * 2), CLKVAL要求>= 2
* TFT屏：VCLK = HCLK / [(CLKVAL + 1) * 2], CLKVAL要求>= 0*/
int clkdiv = my2440fb_calc_pixclk(fbvar, var->pixclock) / 2;
/*獲得屏幕的類型*/
int type = fbvar->regs.lcdcon1 & S3C2410_LCDCON1_TFT;
if (type == S3C2410_LCDCON1_TFT)
{
/*根據數據手冊按照TFT屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
my2440fb_config_tft_lcd_regs(fbinfo, &fbvar->regs);
--clkdiv;
if (clkdiv < 0)
{
clkdiv = 0;
}
}
else
{
/*根據數據手冊按照STN屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
my2440fb_config_stn_lcd_regs(fbinfo, &fbvar->regs);
if (clkdiv < 2)
{
clkdiv = 2;
}
}
/*設置計算的LCD控制寄存器1中的CLKVAL值*/
fbvar->regs.lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_CLKVAL(clkdiv);
/*將各參數值寫入LCD控制寄存器1-5中*/
writel(fbvar->regs.lcdcon1 & ~S3C2410_LCDCON1_ENVID, regs +S3C2410_LCDCON1);
writel(fbvar->regs.lcdcon2, regs + S3C2410_LCDCON2);
writel(fbvar->regs.lcdcon3, regs + S3C2410_LCDCON3);
writel(fbvar->regs.lcdcon4, regs + S3C2410_LCDCON4);
writel(fbvar->regs.lcdcon5, regs + S3C2410_LCDCON5);
/*配置幀緩沖起始地址寄存器1-3*/
my2440fb_set_lcdaddr(fbinfo);
fbvar->regs.lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_ENVID,
writel(fbvar->regs.lcdcon1, regs + S3C2410_LCDCON1);
}
/*計算LCD控制寄存器1中的CLKVAL值*/
static unsigned int my2440fb_calc_pixclk(struct my2440fb_var *fbvar, unsignedlong pixclk)
{
/*獲得LCD的時鍾*/
unsigned long clk = clk_get_rate(fbvar->lcd_clock);
/* 像素時鍾單位是皮秒，而時鍾的單位是赫茲，所以計算公式為：
* Hz -> picoseconds is / 10^-12
*/
unsigned long long div = (unsigned long long)clk * pixclk;
div >>= 12; /* div / 2^12 */
do_div(div, 625 * 625UL * 625); /* div / 5^12, do_div宏定義在asm/div64.h中*/
return div;
}
/*根據數據手冊按照TFT屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
static void my2440fb_config_tft_lcd_regs(const struct fb_info *fbinfo, structs3c2410fb_hw *regs)
{
const struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
const struct fb_var_screeninfo *var = &fbinfo->var;
/*根據色位模式設置LCD控制寄存器1和5，參考數據手冊*/
switch (var->bits_per_pixel)
{
case 1:/*1BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_TFT1BPP;
break;
case 2:/*2BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_TFT2BPP;
break;
case 4:/*4BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_TFT4BPP;
break;
case 8:/*8BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_TFT8BPP;
regs->lcdcon5 |= S3C2410_LCDCON5_BSWP |S3C2410_LCDCON5_FRM565;
regs->lcdcon5 &= ~S3C2410_LCDCON5_HWSWP;
break;
case 16:/*16BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_TFT16BPP;
regs->lcdcon5 &= ~S3C2410_LCDCON5_BSWP;
regs->lcdcon5 |= S3C2410_LCDCON5_HWSWP;
break;
case 32:/*32BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_TFT24BPP;
regs->lcdcon5 &= ~(S3C2410_LCDCON5_BSWP |S3C2410_LCDCON5_HWSWP | S3C2410_LCDCON5_BPP24BL);
break;
default:/*無效的BPP*/
dev_err(fbvar->dev, "invalid bpp %d/n", var->bits_per_pixel);
}
/*設置LCD配置寄存器2、3、4*/
regs->lcdcon2 = S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(var->yres - 1) |
S3C2410_LCDCON2_VBPD(var->upper_margin - 1) |
S3C2410_LCDCON2_VFPD(var->lower_margin - 1) |
S3C2410_LCDCON2_VSPW(var->vsync_len - 1);
regs->lcdcon3 = S3C2410_LCDCON3_HBPD(var->right_margin - 1) |
S3C2410_LCDCON3_HFPD(var->left_margin - 1) |
S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(var->xres - 1);
regs->lcdcon4 = S3C2410_LCDCON4_HSPW(var->hsync_len - 1);
}
/*根據數據手冊按照STN屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
static void my2440fb_config_stn_lcd_regs(const struct fb_info *fbinfo, structs3c2410fb_hw *regs)
{
const struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
const struct fb_var_screeninfo *var = &fbinfo->var;
int type = regs->lcdcon1 & ~S3C2410_LCDCON1_TFT;
int hs = var->xres >> 2;
unsigned wdly = (var->left_margin >> 4) - 1;
unsigned wlh = (var->hsync_len >> 4) - 1;
if (type != S3C2410_LCDCON1_STN4)
{
hs >>= 1;
}
/*根據色位模式設置LCD控制寄存器1，參考數據手冊*/
switch (var->bits_per_pixel)
{
case 1:/*1BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_STN1BPP;
break;
case 2:/*2BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_STN2GREY;
break;
case 4:/*4BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_STN4GREY;
break;
case 8:/*8BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_STN8BPP;
hs *= 3;
break;
case 12:/*12BPP*/
regs->lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_STN12BPP;
hs *= 3;
break;
default:/*無效的BPP*/
dev_err(fbvar->dev, "invalid bpp %d/n", var->bits_per_pixel);
}
/*設置LCD配置寄存器2、3、4, 參考數據手冊*/
if (wdly > 3) wdly = 3;
if (wlh > 3) wlh = 3;
regs->lcdcon2 = S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(var->yres - 1);
regs->lcdcon3 = S3C2410_LCDCON3_WDLY(wdly) |
S3C2410_LCDCON3_LINEBLANK(var->right_margin / 8) |
S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(hs - 1);
regs->lcdcon4 = S3C2410_LCDCON4_WLH(wlh);
}
/*配置幀緩沖起始地址寄存器1-3，參考數據手冊*/
static void my2440fb_set_lcdaddr(struct fb_info *fbinfo)
{
unsigned long saddr1, saddr2, saddr3;
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
void __iomem *regs = fbvar->lcd_base;
saddr1 = fbinfo->fix.smem_start >> 1;
saddr2 = fbinfo->fix.smem_start;
saddr2 += fbinfo->fix.line_length * fbinfo->var.yres;
saddr2 >>= 1;
saddr3 = S3C2410_OFFSIZE(0) | S3C2410_PAGEWIDTH((fbinfo->fix.line_length / 2) & 0x3ff);
writel(saddr1, regs + S3C2410_LCDSADDR1);
writel(saddr2, regs + S3C2410_LCDSADDR2);
writel(saddr3, regs + S3C2410_LCDSADDR3);
}
/*顯示空白，blank mode有5種模式，定義在fb.h中，是一個枚舉*/
static int my2440fb_blank(int blank_mode, struct fb_info *fbinfo)
{
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
void __iomem *regs = fbvar->lcd_base;
/*根據顯示空白的模式來設置LCD是開啟還是停止*/
if (blank_mode == FB_BLANK_POWERDOWN)
{
my2440fb_lcd_enable(fbvar, 0);/*在第②步中定義*/
}
else
{
my2440fb_lcd_enable(fbvar, 1);/*在第②步中定義*/
}
/*根據顯示空白的模式來控制臨時調色板寄存器*/
if (blank_mode == FB_BLANK_UNBLANK)
{
/*臨時調色板寄存器無效*/
writel(0x0, regs + S3C2410_TPAL);
}
else
{
/*臨時調色板寄存器有效*/
writel(S3C2410_TPAL_EN, regs + S3C2410_TPAL);
}
return 0;
}
/*設置顏色表*/
static int my2440fb_setcolreg(unsigned regno,unsigned red,unsignedgreen,unsigned blue,unsigned transp,struct fb_info *fbinfo)
{
unsigned int val;
struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
void __iomem *regs = fbvar->lcd_base;
switch (fbinfo->fix.visual)
{
case FB_VISUAL_TRUECOLOR:
/*真彩色*/
if (regno < 16)
{
u32 *pal = fbinfo->pseudo_palette;
val = chan_to_field(red, &fbinfo->var.red);
val |= chan_to_field(green, &fbinfo->var.green);
val |= chan_to_field(blue, &fbinfo->var.blue);
pal[regno] = val;
}
break;
case FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR:
/*偽彩色*/
if (regno < 256)
{
val = (red >> 0) & 0xf800;
val |= (green >> 5) & 0x07e0;
val |= (blue >> 11) & 0x001f;
writel(val, regs + S3C2410_TFTPAL(regno));
/*修改調色板*/
schedule_palette_update(fbvar, regno, val);
}
break;
default:
return 1;
}
return 0;
}
static inline unsigned int chan_to_field(unsigned int chan, struct fb_bitfield *bf)
{
chan &= 0xffff;
chan >>= 16 - bf->length;
return chan << bf->offset;
}
/*修改調色板*/
static void schedule_palette_update(struct my2440fb_var *fbvar, unsignedint regno, unsigned int val)
{
unsigned long flags;
unsigned long irqen;
/*LCD中斷掛起寄存器基地址*/
void __iomem *lcd_irq_base = fbvar->lcd_base + S3C2410_LCDINTBASE;
/*在修改中斷寄存器值之前先屏蔽中斷，將中斷狀態保存到flags中*/
local_irq_save(flags);
fbvar->palette_buffer[regno] = val;
/*判斷調色板是否准備就像*/
if (!fbvar->palette_ready)
{
fbvar->palette_ready = 1;
/*使能中斷屏蔽寄存器*/
irqen = readl(lcd_irq_base + S3C24XX_LCDINTMSK);
irqen &= ~S3C2410_LCDINT_FRSYNC;
writel(irqen, lcd_irq_base + S3C24XX_LCDINTMSK);
}
/*恢復被屏蔽的中斷*/
local_irq_restore(flags);
}
|
五、從整體上再描述一下FrameBuffer設備驅動實例代碼的結構：
1、在第①部分代碼中主要做的事情有：
a.將LCD設備注冊到系統平台設備中；
b.定義LCD平台設備結構體lcd_fb_driver。
2、在第②部分代碼中主要做的事情有：
a.獲取和設置LCD平台設備的各種資源；
b.分配fb_info結構體空間；
c.初始化fb_info結構體中的各參數；
d.初始化LCD控制器；
e.檢查fb_info中可變參數；
f.申請幀緩沖設備的顯示緩沖區空間；
g.注冊fb_info。
3、在第③部分代碼中主要做的事情有：
a.實現對fb_info相關參數進行檢查的硬件接口函數；
b.實現對LCD顯示模式進行設定的硬件接口函數；
c.實現對LCD顯示開關(空白)的硬件接口函數等。
| void __init s3c24xx_fb_set_platdata(struct s3c2410fb_mach_info *pd)
{
struct s3c2410fb_mach_info *npd;
npd = kmalloc(sizeof(*npd), GFP_KERNEL);
if (npd) {
memcpy(npd, pd, sizeof(*npd));
//這里就是將內核中定義的s3c2410fb_mach_info結構體數據保存到LCD平台數據中，所以在寫驅動的時候就可以直接在平台數據中獲取s3c2410fb_mach_info結構體的數據(即LCD各種參數信息)進行操作
s3c_device_lcd.dev.platform_data = npd;
} else {
printk(KERN_ERR "no memory for LCD platform data/n");
}
}
|
| //S3C2440初始化函數
static void __init smdk2440_machine_init(void)
{
//調用該函數將上面定義的LCD硬件信息保存到平台數據中
s3c24xx_fb_set_platdata(&smdk2440_fb_info);
s3c_i2c0_set_platdata(NULL);
platform_add_devices(smdk2440_devices, ARRAY_SIZE(smdk2440_devices));
smdk_machine_init();
}
|
| /* LCD Controller */
//LCD控制器的資源信息
static struct resource s3c_lcd_resource[] = {
[0] = {
.start = S3C24XX_PA_LCD, //控制器IO端口開始地址
.end = S3C24XX_PA_LCD + S3C24XX_SZ_LCD - 1,//控制器IO端口結束地址
.flags = IORESOURCE_MEM,//標識為LCD控制器IO端口，在驅動中引用這個就表示引用IO端口
},
[1] = {
.start = IRQ_LCD,//LCD中斷
.end = IRQ_LCD,
.flags = IORESOURCE_IRQ,//標識為LCD中斷
}
};
static u64 s3c_device_lcd_dmamask = 0xffffffffUL;
struct platform_device s3c_device_lcd = {
.name = "s3c2410-lcd",//作為平台設備的LCD設備名
.id = -1,
.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_lcd_resource),//資源數量
.resource = s3c_lcd_resource,//引用上面定義的資源
.dev = {
.dma_mask = &s3c_device_lcd_dmamask,
.coherent_dma_mask = 0xffffffffUL
}
};
EXPORT_SYMBOL(s3c_device_lcd);//導出定義的LCD平台設備，好在mach-smdk2440.c的smdk2440_devices[]中添加到平台設備列表中
|
| 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顯示器標准*/
struct work_struct queue; /*幀緩沖事件隊列*/
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; /*偽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、struct fb_fix_screeninfo fix和struct fb_ops *fbops，他們也都是結構體。下面我們一個一個的來看。
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：
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，比如屏幕緩沖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就賦值為0 */
__u16 ypanstep; /*如果沒有硬件panning就賦值為0 */
__u16 ywrapstep; /*如果沒有硬件ywrap就賦值為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_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 非標准像素格式*/
__u32 activate;
__u32 height; /*高度*/
__u32 width; /*寬度*/
__u32 accel_flags;
/*定時：除了pixclock本身外，其他的都以像素時鍾為單位*/
__u32 pixclock; /*像素時鍾(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*/
|
