Linux-2.6_LCD驱动学习

 内核自带的驱动LCD，drivers/video/Fbmem.c

LCD驱动程序

假设
app: open("/dev/fb0", ...) 主设备号: 29, 次设备号: 0
--------------------------------------------------------------
kernel:
　　fb_open
　　　　int fbidx = iminor(inode);
　　　　struct fb_info *info = = registered_fb[0];

以次设备号为下标。

app: read()
---------------------------------------------------------------
kernel:
　　fb_read
　　　　int fbidx = iminor(inode);
　　　　struct fb_info *info = registered_fb[fbidx];
　　　　if (info->fbops->fb_read)
　　　　　　return info->fbops->fb_read(info, buf, count, ppos);

　　　　src = (u32 __iomem *) (info->screen_base + p);
　　　　dst = buffer;
　　　　*dst++ = fb_readl(src++);
　　　　copy_to_user(buf, buffer, c)

1. registered_fb在哪里被设置？
答. register_framebuffer

怎么写LCD驱动程序？
1. 分配一个fb_info结构体: framebuffer_alloc
2. 设置
3. 注册: register_framebuffer
4. 硬件相关的操作

fbmem.c都是抽象出来的，最终都得依赖于底层的驱动。

VCLK 看手册，给合适的频率

VLINE--HYSNC　 行同步信号

VFRAM--VSYNC   帧同步信号

VDEN（video date  enable） 颜色

硬件操作：根据LCD手册，设置LCD控制器；

　　　　　分配显存，并把地址告诉LCD控制器

　　　　　配置引脚用于LCD

 初始化：　

　　　　/* 1. 分配一个fb_info */

　　　　/* 2. 设置 */

　　　　/* 2.1 设置固定的参数 */
　　　　/* 2.2 设置可变的参数 */
　　　　/* 2.3 设置操作函数 */
　　　　/* 2.4 其他的设置 */

　　　　/* 3. 硬件相关的操作 */
　　　　/* 3.1 配置GPIO用于LCD */
　　　　/* 3.2 根据LCD手册设置LCD控制器, 比如VCLK的频率等 */
　　　　/* 3.3 分配显存(framebuffer), 并把地址告诉LCD控制器 */

　　　　/* 4. 注册 */

我们看到的图像是从左到右，从上到下

测试：配置内核
1. make menuconfig去掉原来的驱动程序
-> Device Drivers
-> Graphics support
<M> S3C2410 LCD framebuffer support

2. make uImage
make modules

3. 使用新的uImage启动开发板:

具体驱动程序代码：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/fb.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/clk.h>

#include <asm/io.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/div64.h>

#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/arch/regs-lcd.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/arch/fb.h>

static int s3c_lcdfb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red,
                 unsigned int green, unsigned int blue,
                 unsigned int transp, struct fb_info *info);


struct lcd_regs {
    unsigned long    lcdcon1;
    unsigned long    lcdcon2;
    unsigned long    lcdcon3;
    unsigned long    lcdcon4;
    unsigned long    lcdcon5;
    unsigned long    lcdsaddr1;
    unsigned long    lcdsaddr2;
    unsigned long    lcdsaddr3;
    unsigned long    redlut;
    unsigned long    greenlut;
    unsigned long    bluelut;
    unsigned long    reserved[9];
    unsigned long    dithmode;
    unsigned long    tpal;
    unsigned long    lcdintpnd;
    unsigned long    lcdsrcpnd;
    unsigned long    lcdintmsk;
    unsigned long    lpcsel;
};

static struct fb_ops s3c_lcdfb_ops = {
    .owner        = THIS_MODULE,
    .fb_setcolreg    = s3c_lcdfb_setcolreg,
    .fb_fillrect    = cfb_fillrect,
    .fb_copyarea    = cfb_copyarea,
    .fb_imageblit    = cfb_imageblit,
};


static struct fb_info *s3c_lcd;
static volatile unsigned long *gpbcon;
static volatile unsigned long *gpbdat;
static volatile unsigned long *gpccon;
static volatile unsigned long *gpdcon;
static volatile unsigned long *gpgcon;
static volatile struct lcd_regs* lcd_regs;
static u32 pseudo_palette[16];


/* from pxafb.c */
static inline unsigned int chan_to_field(unsigned int chan, struct fb_bitfield *bf)
{
    chan &= 0xffff;
    chan >>= 16 - bf->length;
    return chan << bf->offset;
}


static int s3c_lcdfb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red,
                 unsigned int green, unsigned int blue,
                 unsigned int transp, struct fb_info *info)
{
    unsigned int val;
    
    if (regno > 16)
        return 1;

    /* 用red,green,blue三原色构造出val */
    val  = chan_to_field(red,    &info->var.red);
    val |= chan_to_field(green, &info->var.green);
    val |= chan_to_field(blue,    &info->var.blue);
    
    //((u32 *)(info->pseudo_palette))[regno] = val;
    pseudo_palette[regno] = val;
    return 0;
}

static int lcd_init(void)
{
    /* 1. 分配一个fb_info */
    s3c_lcd = framebuffer_alloc(0, NULL);

    /* 2. 设置 */
    /* 2.1 设置固定的参数 */
    strcpy(s3c_lcd->fix.id, "mylcd");
    s3c_lcd->fix.smem_len = 240*320*16/8;
    s3c_lcd->fix.type     = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
    s3c_lcd->fix.visual   = FB_VISUAL_TRUECOLOR; /* TFT */
    s3c_lcd->fix.line_length = 240*2;
    
    /* 2.2 设置可变的参数 */
    s3c_lcd->var.xres           = 240;
    s3c_lcd->var.yres           = 320;
    s3c_lcd->var.xres_virtual   = 240;
    s3c_lcd->var.yres_virtual   = 320;
    s3c_lcd->var.bits_per_pixel = 16;

    /* RGB:565 */
    s3c_lcd->var.red.offset     = 11;
    s3c_lcd->var.red.length     = 5;
    
    s3c_lcd->var.green.offset   = 5;
    s3c_lcd->var.green.length   = 6;

    s3c_lcd->var.blue.offset    = 0;
    s3c_lcd->var.blue.length    = 5;

    s3c_lcd->var.activate       = FB_ACTIVATE_NOW;
    
    
    /* 2.3 设置操作函数 */
    s3c_lcd->fbops              = &s3c_lcdfb_ops;
    
    /* 2.4 其他的设置 */
    s3c_lcd->pseudo_palette = pseudo_palette;
    //s3c_lcd->screen_base  = ;  /* 显存的虚拟地址 */ 
    s3c_lcd->screen_size   = 240*324*16/8;

    /* 3. 硬件相关的操作 */
    /* 3.1 配置GPIO用于LCD */
    gpbcon = ioremap(0x56000010, 8);
    gpbdat = gpbcon+1;
    gpccon = ioremap(0x56000020, 4);
    gpdcon = ioremap(0x56000030, 4);
    gpgcon = ioremap(0x56000060, 4);

    *gpccon  = 0xaaaaaaaa;   /* GPIO管脚用于VD[7:0],LCDVF[2:0],VM,VFRAME,VLINE,VCLK,LEND */
    *gpdcon  = 0xaaaaaaaa;   /* GPIO管脚用于VD[23:8] */
    
    *gpbcon &= ~(3);  /* GPB0设置为输出引脚 */
    *gpbcon |= 1;
    *gpbdat &= ~1;     /* 输出低电平 */

    *gpgcon |= (3<<8); /* GPG4用作LCD_PWREN */
    
    /* 3.2 根据LCD手册设置LCD控制器, 比如VCLK的频率等 */
    lcd_regs = ioremap(0x4D000000, sizeof(struct lcd_regs));

    /* bit[17:8]: VCLK = HCLK / [(CLKVAL+1) x 2], LCD手册P14
     *            10MHz(100ns) = 100MHz / [(CLKVAL+1) x 2]
     *            CLKVAL = 4
     * bit[6:5]: 0b11, TFT LCD
     * bit[4:1]: 0b1100, 16 bpp for TFT
     * bit[0]  : 0 = Disable the video output and the LCD control signal.
     */
    lcd_regs->lcdcon1  = (4<<8) | (3<<5) | (0x0c<<1);

#if 1
    /* 垂直方向的时间参数
     * bit[31:24]: VBPD, VSYNC之后再过多长时间才能发出第1行数据
     *             LCD手册 T0-T2-T1=4
     *             VBPD=3
     * bit[23:14]: 多少行, 320, 所以LINEVAL=320-1=319
     * bit[13:6] : VFPD, 发出最后一行数据之后，再过多长时间才发出VSYNC
     *             LCD手册T2-T5=322-320=2, 所以VFPD=2-1=1
     * bit[5:0]  : VSPW, VSYNC信号的脉冲宽度, LCD手册T1=1, 所以VSPW=1-1=0
     */
    lcd_regs->lcdcon2  = (3<<24) | (319<<14) | (1<<6) | (0<<0);


    /* 水平方向的时间参数
     * bit[25:19]: HBPD, VSYNC之后再过多长时间才能发出第1行数据
     *             LCD手册 T6-T7-T8=17
     *             HBPD=16
     * bit[18:8]: 多少列, 240, 所以HOZVAL=240-1=239
     * bit[7:0] : HFPD, 发出最后一行里最后一个象素数据之后，再过多长时间才发出HSYNC
     *             LCD手册T8-T11=251-240=11, 所以HFPD=11-1=10
     */
    lcd_regs->lcdcon3 = (16<<19) | (239<<8) | (10<<0);

    /* 水平方向的同步信号
     * bit[7:0]    : HSPW, HSYNC信号的脉冲宽度, LCD手册T7=5, 所以HSPW=5-1=4
     */    
    lcd_regs->lcdcon4 = 4;

#else
lcd_regs->lcdcon2 =    S3C2410_LCDCON2_VBPD(5) | 
        S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(319) | 
        S3C2410_LCDCON2_VFPD(3) | 
        S3C2410_LCDCON2_VSPW(1);

lcd_regs->lcdcon3 =    S3C2410_LCDCON3_HBPD(10) | 
        S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(239) | 
        S3C2410_LCDCON3_HFPD(1);

lcd_regs->lcdcon4 =    S3C2410_LCDCON4_MVAL(13) | 
        S3C2410_LCDCON4_HSPW(0);

#endif
    /* 信号的极性 
     * bit[11]: 1=565 format
     * bit[10]: 0 = The video data is fetched at VCLK falling edge
     * bit[9] : 1 = HSYNC信号要反转,即低电平有效 
     * bit[8] : 1 = VSYNC信号要反转,即低电平有效 
     * bit[6] : 0 = VDEN不用反转
     * bit[3] : 0 = PWREN输出0
     * bit[1] : 0 = BSWP
     * bit[0] : 1 = HWSWP 2440手册P413
     */
    lcd_regs->lcdcon5 = (1<<11) | (0<<10) | (1<<9) | (1<<8) | (1<<0);
    
    /* 3.3 分配显存(framebuffer), 并把地址告诉LCD控制器 */
    s3c_lcd->screen_base = dma_alloc_writecombine(NULL, s3c_lcd->fix.smem_len, &s3c_lcd->fix.smem_start, GFP_KERNEL);
    
    lcd_regs->lcdsaddr1  = (s3c_lcd->fix.smem_start >> 1) & ~(3<<30);
    lcd_regs->lcdsaddr2  = ((s3c_lcd->fix.smem_start + s3c_lcd->fix.smem_len) >> 1) & 0x1fffff;
    lcd_regs->lcdsaddr3  = (240*16/16);  /* 一行的长度(单位: 2字节) */    
    
    //s3c_lcd->fix.smem_start = xxx;  /* 显存的物理地址 */
    /* 启动LCD */
    lcd_regs->lcdcon1 |= (1<<0); /* 使能LCD控制器 */
    lcd_regs->lcdcon5 |= (1<<3); /* 使能LCD本身 */
    *gpbdat |= 1;     /* 输出高电平, 使能背光 */        

    /* 4. 注册 */
    register_framebuffer(s3c_lcd);
    
    return 0;
}

static void lcd_exit(void)
{
    unregister_framebuffer(s3c_lcd);
    lcd_regs->lcdcon1 &= ~(1<<0); /* 关闭LCD本身 */
    *gpbdat &= ~1;     /* 关闭背光 */
    dma_free_writecombine(NULL, s3c_lcd->fix.smem_len, s3c_lcd->screen_base, s3c_lcd->fix.smem_start);
    iounmap(lcd_regs);
    iounmap(gpbcon);
    iounmap(gpccon);
    iounmap(gpdcon);
    iounmap(gpgcon);
    framebuffer_release(s3c_lcd);
}

module_init(lcd_init);
module_exit(lcd_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

insmod cfbcopyarea.ko
insmod cfbfillrect.ko
insmod cfbimgblt.ko
insmod lcd.ko

还有一种是系统自带的LCD驱动程序，使用分层分离所写，再来学习！