【嵌入式開發(fā)教程3】瘋殼·平板電腦-LCD 驅(qū)動實(shí)驗(yàn)教程

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LCD 驅(qū)動實(shí)驗(yàn)教程

——瘋殼·嵌入式平板開發(fā)

第一節(jié) 電路原理圖介紹

  下圖來源于文檔 3128_sdk_a02_20170325.pdf 中第 19 頁。
  圖一、從原理圖可以看出 LCD 是采用 mipi 接口和 cpu 相連的。


圖1

第二節(jié) LCD 驅(qū)動框架及實(shí)現(xiàn)

  在 linux 內(nèi)核中，顯示相關(guān)的驅(qū)動稱為 fb(framebuffer)驅(qū)動。在 RK31XX 的平臺上，為了盡可能的復(fù)用代碼，fb 驅(qū)動被分為 fb 框架相關(guān)的部分、LCDC 控制器相關(guān)的部分、LCD 屏幕相關(guān)的部分、LCD 電源操作相關(guān)的板級配置部分。
  a.fb 框架相關(guān)的代碼
    drivers/video/fbmem.c
    drivers/video/rockchip/rk_fb.c
    drivers/video/rockchip/rkfb_sysfs.c
    include/linux/rk_fb.h
    include/linux/rk_screen.h
  這部分代碼實(shí)現(xiàn)是fb  相關(guān)的框架，不涉及具體的硬件操作，所有的LCDC  驅(qū)動共用。其中 fbmem.c 為 linux 內(nèi)核原生代碼，他向上提供和用戶空間交互的接口（open、read、write、ioctl 等），向下聯(lián)系平臺相關(guān)的 fb 驅(qū)動 rk_fb.c。
  b.LCDC 相關(guān)的代碼
  drivers/video/rockchip/lcdc/rk312x_lcdc.c
  這部分代碼和具體的 LCDC 控制器相關(guān)。
  c.LCD 屏幕配置相關(guān)代碼
  drivers/video/rockchip/screen/rk_screen.c
  rk_screen.c 是屏幕配置文件的共用代碼，重點(diǎn)介紹如下接口。  set_lcd_info:屏幕參數(shù)配置接口，所有的屏幕都會用到
  get_fb_size:根據(jù)屏幕的分辨率計算需要分配多大的 fb 空間，對于三 buffer，計算公式為 X*Y*4*3，雙 buffer 計算公式為 X*Y*4*2，目前我們都使用三 buffer。
  建議每個項(xiàng)目相關(guān)的人員都要看下 rk_screen.c 中相關(guān)接口的實(shí)現(xiàn)，以方便開發(fā)中遇到的 debug 問題。

第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)代碼 --- 快速判斷 RGB 顏色是否有顛倒

  在有些項(xiàng)目上，由于 LCD 屏幕自身原因或者硬件連接原因，會導(dǎo)致 RGB 顏色出現(xiàn)顛倒， 比如 R 和 G 反了、或者 R 和 B 反了、或者 B 和 G 反了，導(dǎo)致顯示顏色出現(xiàn)異常。這種情況可以通過軟件配置進(jìn)行糾正。首先，要判斷出哪兩種顏色反掉了，方法如下：通過RK 系統(tǒng)中自帶的 IO 命令向 FB 里面寫單元色紅色（0x00ff0000）、綠色（0x0000ff00）、藍(lán)色（0x000000ff）看對應(yīng)的顯示效果，就可以判斷是哪兩種顏色反掉了。具體方法如  下：
（1）在串口里面執(zhí)行 stop 命令（需要 root 權(quán)限），這樣 Android 不再進(jìn)行屏幕更新，以免影響測試。
（2）然后查詢 LCDC 寄存器，獲取當(dāng)前 FB 地址：因?yàn)?RK 采用三 buffer 的方式，這里有可能存在地址不一樣的情況，所以執(zhí)行 io 命令前盡量先敲如下命令看下地址是什么。


圖2
  用 io 命令依次向該地址寫入 RGB 單元色數(shù)據(jù)，看屏幕對應(yīng)的顯示情況：
  io -w -4 -l 0x3e8000 0x90fe8000 0x00ff0000 紅色
  io -w -4 -l 0x3e8000 0x90fe8000 0x0000ff00 綠色
  io -w -4 -l 0x3e8000 0x90fe8000 0x000000ff 藍(lán)色
  注意-l    參數(shù)后面跟的是寫入數(shù)據(jù)的長度，這里都是滿屏寫入，我使用的設(shè)備的屏幕分辨率為 1280*800，因此一幀數(shù)據(jù)的長度為 1280*800*4 = 0x3e8000。正常情況下，依次在串口中輸入上面三個命令，屏幕上依次顯示紅、綠、藍(lán)三種顏色，如果顯示的某種顏色  不對，比如寫入紅色，屏幕上顯示的卻是藍(lán)色，如果 R 和 B 反了，則應(yīng)該在屏幕驅(qū)動中#define SWAP_RB 1，對 RB 進(jìn)行交換。如果向 FB 里面寫入 RGB 中任意一種的單元色屏而屏幕顯示的圖像不是這三個單元色中的任意一種，那就有可能是屏幕有問題，或者  硬件設(shè)計有問題，或者中間的轉(zhuǎn)換芯片比如 LVDS 有問題，或者 LVDS_FORMAT 設(shè)置的不對。

第四節(jié) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

  為什么敲入了屏幕全部變紅色命令（io -w -4 -l 0x3e8000 0x90fe8000 0x00ff0000），屏幕并沒有任何反應(yīng)？ --- IOMMU(input/output memory management unit)，Device 的IOMMU 類似于 CPU 的 MMU。
  首先因?yàn)樵O(shè)備默認(rèn)打開了 iommu 功能，所以操作時候有可能操作的地址就不是真實(shí)的物理地址，而是虛擬地址。這樣就和 io 命令沖突了，io 命令是必須操作物理地址的。修改如下，DTS 中增加如下選項(xiàng)：
&lcdc {
     status = "okay";
     backlight = <&backlight>;
     rockchip,iommu-enabled = <0>;
     ......




圖3



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2022-7-13 16:25 上傳

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