分析内核自带的LCD驱动程序\_基于IMX6ULL

Posted 2021-09-09 韦东山

分析内核自带的LCD驱动程序_基于IMX6ULL

参考资料，GIT仓库里：

• IMX6ULL\\开发板配套资料\\datasheet\\Core_board\\CPU\\IMX6ULLRM.pdf

  • 《Chapter 34 Enhanced LCD Interface (eLCDIF)》

• IMX6ULL的LCD裸机程序

  • IMX6ULL\\source\\03_LCD\\05_参考的裸机源码\\03_font_test

• 内核自带的IMX6ULL LCD驱动程序

  • 驱动源码：Linux-4.9.88\\drivers\\video\\fbdev\\mxsfb.c
  • 设备树：
    • arch/arm/boot/dts/imx6ull.dtsi
    • arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts

1. 驱动程序框架

Linux驱动程序 = 驱动程序框架 + 硬件编程。
在前面已经基于QEMU编写了LCD驱动程序，对LCD驱动程序的框架已经分析清楚。
核心就是：

• 分配fb_info
• 设置fb_info
• 注册fb_info
• 硬件相关的设置

1.1 入口函数注册platform_driver

1.2 设备树有对应节点

1.3 probe函数分析

2. 编写硬件相关的代码

我们只需要针对IMX6ULL的编写硬件相关的代码，涉及3部分：

• GPIO设置
  • LCD引脚
  • 背光引脚
• 时钟设置
  • 确定LCD控制器的时钟
  • 根据LCD的DCLK计算相关时钟
• LCD控制器本身的设置
  • 比如设置Framebuffer的地址
  • 设置Framebuffer中数据格式、LCD数据格式
  • 设置时序

2.1 GPIO设置

有两种方法：

• 直接读写相关寄存器
• 使用设备树，在设备树中设置pinctrl
  • 本课程专注于LCD，所以使用pinctrl简化程序

设备树arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts中：

2.2 时钟设置

IMX6ULL的LCD控制器涉及2个时钟：

代码里直接使用时钟子系统的代码。

• 在设备树里指定频率：

  • 文件：arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts

  • 代码：clock-frequency

           display-timings {
                native-mode = <&timing0>;
    
                 timing0: timing0_1024x768 {
                 clock-frequency = <50000000>;
    

• 从设备树获得dot clock，存入display_timing

  • 文件：drivers\\video\\of_display_timing.c

  • 代码：

    ret |= parse_timing_property(np, "clock-frequency", &dt->pixelclock);
    

• 使用display_timing来设置videomode

  • 文件：drivers\\video\\videomode.c

  • 代码：

    void videomode_from_timing(const struct display_timing *dt,
    			  struct videomode *vm)
    {
    	vm->pixelclock = dt->pixelclock.typ;
    	vm->hactive = dt->hactive.typ;
    	vm->hfront_porch = dt->hfront_porch.typ;
    	vm->hback_porch = dt->hback_porch.typ;
    	vm->hsync_len = dt->hsync_len.typ;
    
    	vm->vactive = dt->vactive.typ;
    	vm->vfront_porch = dt->vfront_porch.typ;
    	vm->vback_porch = dt->vback_porch.typ;
    	vm->vsync_len = dt->vsync_len.typ;
    
    	vm->flags = dt->flags;
    }
    
    

• 根据videomode的值，使用时钟子系统的函数设置时钟：

  • 文件：drivers\\video\\fbdev\\mxc\\ldb.c
  • 代码：
    

2.3 LCD控制器的配置

以设置分辨率为例。

• 在设备树里指定频率：

  • 文件：arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts

  • 代码：clock-frequency

           display-timings {
                native-mode = <&timing0>;
    
                 timing0: timing0_1024x768 {
    				hactive = <1024>;
    	            vactive = <600>;
    
    

• 从设备树获得分辨率，存入display_timing

  • 文件：drivers\\video\\of_display_timing.c

  • 代码：

    	ret |= parse_timing_property(np, "hactive", &dt->hactive);
    	ret |= parse_timing_property(np, "vactive", &dt->vactive);
    

• 使用display_timing来设置videomode

  • 文件：drivers\\video\\videomode.c

  • 代码：

    void videomode_from_timing(const struct display_timing *dt,
    			  struct videomode *vm)
    {
    	vm->hactive = dt->hactive.typ;
    
        vm->vactive = dt->vactive.typ;
    

• 根据videomode的值，设置fb_videomode

  • 文件：drivers\\video\\fbdev\\core\\fbmon.c

  • 代码：

    int fb_videomode_from_videomode(const struct videomode *vm,
    				struct fb_videomode *fbmode)
    {
    	unsigned int htotal, vtotal;
    
    	fbmode->xres = vm->hactive;
    
        fbmode->yres = vm->vactive;
    
    

• 根据fb_videomode的值，设置fb_info中的var：

  • 文件：drivers\\video\\fbdev\\core\\modedb.c

  • 代码：

    void fb_videomode_to_var(struct fb_var_screeninfo *var,
    			 const struct fb_videomode *mode)
    {
    	var->xres = mode->xres;
    	var->yres = mode->yres;
    
    

• 根据var的分辨率，设置寄存器

  • 文件：drivers\\video\\fbdev\\mxsfb.c

  • 代码：

    	writel(TRANSFER_COUNT_SET_VCOUNT(fb_info->var.yres) |
    			TRANSFER_COUNT_SET_HCOUNT(fb_info->var.xres),
    			host->base + host->devdata->transfer_count);