平台信息:

內核：linux3.4.39
系統：android4.4 
平台：S5P4418（cortex a9）

作者：瘋耔(歡迎轉載，請注明作者)

歡迎指正錯誤，共同學習、共同進步！！

 

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參考：S5PV210顯示驅動分析與移植（android）
這篇文章中轉載的成分比較多，不過大部分內容是從芯片手冊上翻譯過來。Framebuffer部分是黃岡老師--《嵌入式Linux之我行》這一系列博客中的，嵌入式Linux之我行這系列博客寫的非常精，我剛學習Linux時經常拜讀他的博客。這部分內容比較固定，三星的芯片跟新了好多代，不過這部分變化不大，技術是一個積累的過程，感謝那些前輩給我們整理比較好的學習資料，有比較好的技術繼承。
這篇從LCD控制器、接口信號硬件接口 寄存器、Framebuffer 、接口函數的實現及寄存器的操作來講解，同事補充兩個知點：如何閱讀LCD、PWM概述；
一、     LCD控制器
功能模塊的實現其實是芯片里面集成了一個相應的控制器，比如IIC有IIC控制器，UART有UART控制器等，像其他功能模塊一樣LCD也有一個控制器，來實現圖形信息的處理。LCD控制器可以通過編程支持不同LCD屏的要求，例如行和列像素數，數據總線寬度，接口時序和刷新頻率等。LCD控制器的主要作用，是將定位在系統存儲器中的顯示緩沖區中的LCD圖像數據傳送到外部LCD驅動器，並產生必要的控制信號，例如RGB_VSYNC,RGB_HSYNC, RGB_VCLK等。
如下圖所示，在Exynos4412規格書中截圖，LCD控制器的構成。

 

（下面這部分來自網絡翻譯，規格書中的描述）

主要由VSFR,VDMA, VPRCS , VTIME和視頻時鍾產生器幾個模塊組成：

（1）、VSFR由121個可編程控制器組，一套gamma LUT寄存器組（包括64個寄存器），一套i80命令寄存器組（包括12個寄存器）和5塊256*32調色板存儲器組成，主要用於對lcd控制器進行配置。

（2）、VDMA是LCD專用的DMA傳輸通道，可以自動從系統總線上獲取視頻數據傳送到VPRCS，無需CPU干涉。

（3）、VPRCS收到數據后組成特定的格式（如16bpp或24bpp），然后通過數據接口（RGB_VD, VEN_VD, V656_VD or SYS_VD）傳送到外部LCD屏上。

（4）、VTIME模塊由可編程邏輯組成，負責不同lcd驅動器的接口時序控制需求。VTIME模塊產生 RGB_VSYNC, RGB_HSYNC, RGB_VCLK, RGB_VDEN,VEN_VSYNC等信號。

主要特性：

（1）、支持4種接口類型：RGB/i80/ITU 601(656)/YTU444
（2）、支持單色、4級灰度、16級灰度、256色的調色板顯示模式
（3）、支持64K和16M色非調色板顯示模式
（4）、支持多種規格和分辨率的LCD
（5）、虛擬屏幕最大可達16MB
（6）、5個256*32位調色板內存
（7）、支持透明疊加
二、接口信號
FIMD顯示控制器全部信號定義如下所示

Signal	I/O	Description	LCD Type
LCD_HSYNC	O	水平同步信號	RGB I/F
LCD_VSYNC	O	垂直同步信號
LCD_VDEN	O	數據使能
LCD_VCLK	O	視頻時鍾
LCD_VD[23:0]	O	LCD像素數據輸出
SYS_OE	O	輸出使能
VSYNC_LDI	O	Indirect i80接口，垂直同步信號	i80 I/F
SYS_CS0	O	Indirect i80接口，片選LCD0
SYS_CS1	O	Indirect i80接口，片選LCD1
SYS_RS	O	Indirect i80接口，寄存器選擇信號
SYS_WE	O	Indirect i80接口，寫使能信號
SYS_VD[23:0]	IO	Indirect i80接口，視頻數據輸入輸出
SYS_OE	O	Indirect i80接口，輸出使能信號
VEN_HSYNC	O	601接口水平同步信號	ITU 601/656 I/F
VEN_VSYNC	O	601接口垂直同步信號
VEN_HREF	O	601接口數據使能
V601_CLK	O	601接口數據時鍾
VEN_DATA[7:0]	O	601接口YUV422格式數據輸出
V656_DATA[7:0]	O	656接口YUV422格式數據輸出
V656_CLK	O	656接口數據時鍾
VEN_FIELD	O	601接口域信號

1、其中主要的RGB接口信號：
（1）、LCD_HSYNC:行同步信號，表示一行數據的開始，LCD控制器在整個水平線（整行）數據移入LCD驅動器后，插入一個LCD_HSYNC信號；
（2）、LCD_VSYNC: 幀同步信號，表示一幀數據的開始，LCD控制器在一個完整幀顯示完成后立即插入一個LCD_VSYNC信號，開始新一幀的顯示；VSYNC信號出現的頻率表示一秒鍾內能顯示多少幀圖像，稱為“顯示器的頻率”
（3）、LCD_VCLK：像素時鍾信號，表示正在傳輸一個像素的數據；
（4）、LCD_VDEN:數據使能信號；
（5）、 LCD_VD[23:0]: LCD像素數據輸出端口
2、RGB信號的時序
下圖是LCDRGB接口工作時序圖：

 

（1）、上面時序圖上各時鍾延時參數的含義如下：這些配置可以在LCD規格書中查取

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

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VSPW(vertical sync pulse width)：表示垂直同步脈沖的寬度，用行數計算

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

HSPW(horizontal sync pulse width)：表示水平同步信號的寬度，用VCLK計算
（2）、幀的傳輸過程
VSYNC信號有效時，表示一幀數據的開始，   信號寬度為（VSPW +1）個HSYNC信號周期，即（VSPW +1）個無效行；

VSYNC信號脈沖之后，總共還要經過（VBPD+ 1）個HSYNC信號周期，有效的行數據才出現； 所以，在VSYNC信號有效之后，還要經過（VSPW +1  + VBPD + 1）個無效的行；

隨即發出（LINEVAL + 1）行的有效數據；

最后是（VFPD + 1）個無效的行；

（3）、行中像素數據的傳輸過程
HSYNC信號有效時，表示一行數據的開始，信號寬度為（HSPW+ 1）個VCLK信號周期，即（HSPW +1）個無效像素；
HSYNC信號脈沖之后，還要經過（HBPD +1）個VCLK信號周期，有效的像素數據才出現；
隨后發出（HOZVAL+ 1）個像素的有效數據；
最后是（HFPD +1）個無效的像素；
（4）、將VSYNC、HSYNC、VCLK等信號的時間參數設置好之后，並將幀內存的地址告訴LCD控制器，它即可自動地發起DMA傳輸從幀內存中得到圖像數據，最終在上述信號的控制下出現在數據總線VD[23:0]上。用戶只需要把要顯示的圖像數據寫入幀內存中。
       其實現實的圖像有像素點主城行、行組成場、場組成動畫、動畫疊加也就是3D的出現，也就是我們所說的“點動成線、線動成面、面動成體”。
三、LCD的硬件接口

 

1、16M（24BPP）色的顯示模式

用24位的數據來表示一個像素的顏色，每種顏色使用8位。 LCD控制器從內存中獲得某個像素的24為顏色值后，直接通過VD[23:0]數據線發送給LCD；在內存中，使用4個字節（32位）來表示一個像素，其中的3個字節從高到低分別表示紅、綠、藍，剩余的1個字節無效；
2、64K（16BPP）色的顯示模式
       用16位的數據來表示一個像素的顏色；格式又分為兩種： 5：6：5 ——使用5位來表示紅色，6位表示綠色，5位表示藍色 ； 5：5：5：1——分別使用5位來表示紅、綠、藍，最后一位表示透明度；    
3、16BPP
4、serialRGB
       不同的BPP接線方式如下所示：

四、寄存器
主要寄存器如下：
VIDCON0:配置視頻輸出格式，顯示使能
VIDCON1:RGB 接口控制信號
VIDCON2: 輸出數據格式控制
VIDCON3: 圖像增強控制
I80IFCONx:i80接口控制信號
ITUIFCON: ITU接口控制信號
VIDTCONx:配置視頻輸出時序及顯示大小
WINCONx:每個窗口特性設置
VIDOSDxA,B: 窗口位置設置
VIDOSDxC,D:OSD大小設置
五、Framebuffer驅動部分
這部分是：分析的比較好，我剛學linux的時候就拿個mini2440的板子對着他的博客練習)。其實這部分也是博主從S3c2440上分析的，三星芯片更新了這么多代，這塊的原理還是不變的。就像一些協議一樣，這么多年基本上不會變化，唯一出現的結果就是出來新的接口替代。LCD這塊就是：TTL、LVDS、EDP、MIPI、HDMI等等…………速度更快，接線、PCB走線更簡單，這就是集成化的好處。
1、簡介
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：

2、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/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。
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（對應我們的s3cfb.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s3cfb.c部分的實現)。
3、數據結構及接口函數
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) 

 

esynos4412

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;      
};  

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，比較重要的成員有struct fb_var_screeninfo var、structfb_fix_screeninfo fix和struct fb_ops *fbops，他們也都是結構體。
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：

 4412

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*/  
};   

 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：

4412

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*/  
}; 

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) 

 4412

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);  
}；  

 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設備注冊
S3cfb.c中的s3cfb_probe設備探測，是驅動注冊的主要函數，

/*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*/

static int __devinit s3cfb_probe(struct platform_device *pdev)  
{  
    struct s3c_platform_fb *pdata;/*LCD屏配置信息結構體*/  
    struct s3cfb_global *fbdev;/*驅動程序全局變量結構體*/  
    struct resource *res; /*用來保存從LCD平台設備中獲取的LCD資源*/  
    int i, j, ret = 0;  
  
    printk("%s\n",__func__);  
    fbdev = kzalloc(sizeof(struct s3cfb_global), GFP_KERNEL);  
    if (!fbdev) {  
        dev_err(&pdev->dev, "failed to allocate for "  
            "global fb structure\n");  
        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\n");  
        ret = -EINVAL;  
        goto err_regulator;  
    }  
    ret = regulator_enable(fbdev->regulator);  
    if (ret < 0) {  
        dev_err(fbdev->dev, "failed to enable regulator\n");  
        ret = -EINVAL;  
        goto err_regulator;  
    }  
  
    /*獲取LCD參數信息*/  
    pdata = to_fb_plat(&pdev->dev);  
    if (!pdata) {  
        dev_err(fbdev->dev, "failed to get platform data\n");  
        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);  
  
    /*設置時鍾參數*/  
    if (pdata->clk_on)  
        pdata->clk_on(pdev, &fbdev->clock);  
  
    /*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) {  
        dev_err(fbdev->dev, "failed to get io memory region\n");  
        ret = -EINVAL;  
        goto err_io;  
    }  
  
    /*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*/  
    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\n");  
        ret = -EINVAL;  
        goto err_io;  
    }  
  
    /*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*/  
    fbdev->regs = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);  
    if (!fbdev->regs) {  
        dev_err(fbdev->dev, "failed to remap io region\n");  
        ret = -EINVAL;  
        goto err_mem;  
    }  
#ifdef CONFIG_FB_S3C_LTE480WV  
    /*設置寄存器初始狀態*/  
    s3cfb_pre_init_para(fbdev);   
#endif  
  
    /*設置gamma 值*/   
    s3cfb_set_gamma(fbdev);  
    /*設置VSYNC中斷*/  
    s3cfb_set_vsync_interrupt(fbdev, 1);  
    /*設置全局中斷*/  
    s3cfb_set_global_interrupt(fbdev, 1);  
    /*fb設備參數信息初始化*/  
    s3cfb_init_global(fbdev);  
  
    /*為framebuffer分配空間，進行內存映射，填充fb_info*/  
    if (s3cfb_alloc_framebuffer(fbdev)) {  
        ret = -ENOMEM;  
        goto err_alloc;  
    }  
  
    /*注冊fb設備到系統中*/  
    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\n");  
        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  
  
    /*對設備文件系統的支持，創建fb設備文件*/  
    ret = device_create_file(&(pdev->dev), &dev_attr_win_power);  
    if (ret < 0)  
        dev_err(fbdev->dev, "failed to add sysfs entries\n");  
  
    dev_info(fbdev->dev, "registered successfully\n");  
  
    /*顯示開機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\n");  
        /* 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kernel\drivers\video 主要包括 nxp-fb.c

LCD控制器作為掛載在S5P4418 CPU總線上的一個模塊，是platform虛擬總線上的一個設備。因此，在外面的驅動里應該將該驅動注冊到platform bus。同時，我們根據第二篇所學知識，容易理解該驅動應該是一個字符設備類驅動。代碼如下：

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("\n%s (name=%s, id=%d)\n", __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\n");
        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)\n", 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]\n", i);
                registered_fb[i] = info;
            }
        }
    }

    ret = register_framebuffer(info); if(ret < 0) {
        printk(KERN_ERR "Fail, unable to register frame buffer(%d)\n", 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----\n\n",__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、如何閱讀LCD規格書
首先我們調試LCD的時候要獲得的一些參數，沒必要把整個規格書通讀一遍，我剛開始調試屏的時候拿到一個規格書不知道從何入手，也不知那些參數有用，比較模糊，其實只提取一些有用的信息就可以，下面這些對初學者也許有點用處。

1、GeneralSpecification
尺寸、分辨率、位數、色彩、像素時鍾頻率、接口類型
（1）、尺寸：

 

（2）、分辨率：1920 1200；

（3）、接口：雙通道LVDS；

（4）、色彩：16.7M，這里可以確認數據位數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;

所以當看到色彩是1.7M是，說明LCD是24bit的，如果是262 144說明LCD是18bit的。

2、Timing Characteristics

 

（1）、Frame rate :是60HZ，也就是幀率；
（2）、clock frequency:像素時鍾，這里面有最大值、中間值和最小值，這個屏默認值為：76.36MHz；
（3）、Vertical Seciton：VSWidth +Back Porc+Front Porch，前間距、后間距。這個我們再RGB信號哪里詳細解釋，這個我們前面有說過；
（4）、Horizontal Section：HS Width +Back Porc+Front Porch，這個跟VS的Porch相同。

3、LCD  Timing diagram信號時序圖，如下所示

有些讀者會問，為什么沒有行、場、數據等信號。其實這個是LVDS信號的時序，這個根據屏廠的習慣，有的畫的是LVDS輸入的信號時序，有的是TTL（RGB）的時序。

 

上面我們以一個例子說明，做驅動的（軟件方面）要知道的一些參數，如果是硬件方面的問題，可以再對一下接口。其實一個LCD規格書要了解的也就這么多，調試軟件就夠用：
（1）、General Specification中可得到，尺寸、分辨率、位數、色彩、像素時鍾頻率、接口類型；
（2）、Timing Characteristics中可以得到一些具體的參數；
（3）、LCD  Timing diagram信號時序圖，可以看到一些信號的時序、極性等；

八、PWM概述
1、先解釋兩個名詞：
PWM：脈沖寬度調制(PWM)，是英文“Pulse WidthModulation”的縮寫，簡稱脈寬調制。
占空比：占空比(DutyRation)在電信領域中有如下含義：
在一串理想的脈沖周期序列中（如方波），正脈沖的持續時間與脈沖總周期的比值。例如：（假設脈沖為3V）
脈沖寬度 1μs，信號周期4μs的脈沖序列占空比為0.25，平均電壓為：3*0.25=0.75V；
脈沖寬度 0μs，信號周期4μs的脈沖序列占空比為0，平均電壓為：0V；
脈沖寬度 4μs，信號周期4μs的脈沖序列占空比為1，平均電壓為：3V；

 

平均電壓的變化成階梯型變化，如果T足夠小，成線性。

看下芯片片規格書中的描述：寄存器填不同值是，脈沖寬度不一樣。

2、samusng 中的PWM控制器

 

PWM時鍾分頻。跟單片機里面的有點像。死區控制器：這個是根據晶體管的特性，設置這個功能的，不過我工作中還沒有用到死區控制這塊。了解有這個概念。

看這些寄存器，記得用MINI2440寫裸機程序的時候，直接寫這些寄存器，記得上學時把s3c2440當單片機玩，有點浪費。學生時代，已經逝去的青春？？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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