LCD驅(qū)動編寫總結(jié)

LCD驅(qū)動編寫小結(jié)
3.1 背光：對于大部分的彩色LCD一定要接背光，我們才能看到屏上的內(nèi)容；
3.2 控制信號：不同的LCD廠商對于控制信號有不同的叫法，
VFRAME：LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的幀同步信號。該信號告訴LCD屏的新的一幀開始了。LCD控制器在一個完整幀顯示完成后立即插入一個VFRAME信號，開始新一幀的顯示；
VLINE：LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的線同步脈沖信號，該信號用于LCD驅(qū)動器將水平線（行）移位寄存器的內(nèi)容傳送給LCD屏顯示。LCD控制器在整個水平線（整行）數(shù)據(jù)移入LCD驅(qū)動器后，插入一個VLINE信號；
VCLK：LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的像素時鐘信號，由LCD控制器送出的數(shù)據(jù)在VCLK的上升沿處送出，在VCLK的下降沿處被LCD驅(qū)動器采樣；
VM：LCD驅(qū)動器的AC信號。VM信號被LCD驅(qū)動器用于改變行和列的電壓極性，從而控制像素點的顯示或熄滅。VM信號可以與每個幀同步，也可以與可變數(shù)量的VLINE信號同步。

3.3 數(shù)據(jù)線：也就是我們說的RGB信號線，不過需要與硬件工程是配合的是他采用了哪種接線方法，24位16位或其它。對于16位TFT屏又有兩種方式，在寫驅(qū)動前你要清楚是5：6：5還是5：5：5：I，這些與驅(qū)動的編寫都有關(guān)系
3.4 要注意一下LCD的電源電壓，對于手持設(shè)備來說一般都為5V或3.3V，如果LCD的需要的電源電壓是5v，那就要注意，電壓只有3.3V的電壓需要提高到5V，否則你可能能將屏點亮，但顯示的圖像要等到太陽從西邊出來的那一天才能正常，呵呵，我可吃過苦頭的哦！
3.5 3.3V邏輯電壓轉(zhuǎn)變成5V邏輯電壓電路圖
3.6 最后還有一個問題，有些LCD屏還需要一顆伴侶芯片,就是S3C2410手冊中的那顆LPC3600。這可能在LCD的手冊中都有論述吧，我沒有遇到過這樣的屏，所以也不是很清楚,不過現(xiàn)在的大部分LCD屏應(yīng)該都不需要這個討厭的家伙了
3.7 還得提醒大家一下，S3C2410到LCD屏的連線千萬千萬別超過0.5米，否則會給你帶來麻煩，我也是吃過苦頭的，LCD屏上面的部分顯示任何信息都是正確的，而只有屏的底部會有時正確有時錯誤，折騰了好一陣，才知道是連線太長的緣故！
3.8 好了，在硬件工程師的幫助下，硬件接好了，那就該我們做軟件的干活了，編寫驅(qū)動吧
3.9 讓我們首先看一下RGB數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義
static struct lcd_rgb ***_lcd_rgb_16 = {
red: //-- offset:11 length:5
green: //-- offset:5 length:6
blue: //-- offset:0 length:5
transp: //-- offset:0 length:0
};
3.10 這是對16位色的RGB顏色進行定義，R：G：B：I = 5：6：5：0，即我們常說的565顯示方式。
3.11 隨便寫一個16位數(shù)據(jù)的顏色數(shù)據(jù)（為了分析的方便，我把它寫成二進制）
RGB = 10101101 10111001 根據(jù)上面的結(jié)構(gòu)定義我們來分析一下RGB各是多少（因為沒有透明色，我們不去分析）
a) blue: {offset: 0, length: 5} 偏移量為0，長度為5，我們從那個RGB中提取出來便是 “11001”
b) green:{offset: 5, length: 6} 偏移量為5，長度為6，我們從那個RGB中提取出來便是101 101
c) red: {offset: 11, length: 5 } 偏移量為11，長度為5，我們從那個RGB中提取出來便是 10101
d) 我們得到了一個RGB值為21：45：25，就是這個顏色
e) 那么反過來，有了RGB的值我們該如何，因為RGB的有效位數(shù)都不足一個字節(jié)（8位），那我們只能忍痛割愛了，舍棄掉低位數(shù)據(jù)，代碼如下:
r = R & 0xF8;
g = G & 0xFC;
b = B & 0xF8;
high = r | (g<<5);
low = (g<<3) | (b>>3);
color= (high << 8) | low;
記住，這段代碼在GUI程序中是有用的
3.12 很重要的：
a)顏色位數(shù)，bpp：16如果你的LCD屏是TFT的，那一般都可以達到16位色或24位色，這也要看硬件怎么連接了，根據(jù)情況進行設(shè)置即可；
b) LCD屏的寬度和高度xres: 240,yres: 320這個就不用多說了，你的屏的分辨率是多少就設(shè)置成多少唄。
3.12 寄存器的設(shè)置，這些也不困難。下面就讓我們一起一口一口的將S3C2410的LCD寄存器統(tǒng)統(tǒng)吃掉！
首先介紹一下我這塊屏，這是日立的一塊TFT屏，大小為640X240，可以支持到16位色。
與驅(qū)動有關(guān)的一張表,
3.13 看一下LCD寄存器1的設(shè)置。
LINECNT －－－ 這是一個只讀的數(shù)據(jù)，我們當然沒有必要理它
CLKVAL －－－ 這可是一個很有用的參數(shù)，其實沒必要管它后面的計算，我們可以通過實際的測試來得出一個有效的值，對于PNRMODE －－－ 這個應(yīng)該不用多做解釋，大家一看都明白了，對于TFT屏，只能設(shè)置成11,而對于CSTN屏，可能需要根據(jù)實際屏的信息去設(shè)置，我遇到的屏都設(shè)置成10，即8bit單掃描模式。對于4bit單掃描、4bit雙掃描、8bit單掃描的BPPMODE －－－ 這個參數(shù)更不用多說了吧，就是設(shè)置屏的顏色位數(shù)嘍。
3.14 LCD 控制器 2,對于 TFT 屏必須要填
看一下圖二 LCD屏資料，對比一下得出如下信息:
LCD2_VBPD:
Vertical back po
LCD2_VFPD：
Vertical front porc
LCD2_VSPW：
Vsync Valid width
關(guān)于LINEVAL在程序的后面將
經(jīng)過分析，我們知道了如何設(shè)置LCD2：
3.15 LCD 控制器 3
對于 TFT 屏，很容易將 HBPD 和 HFPD 找出來，如下
porch 典型值為 37
porch 典型值為 32
此處暫時不管
LCD3_HBPD:
Horizontal back
LCD3_HFBD:
Horizontal back
對于HOZVAL同樣會在后面提到，
經(jīng)過分析，我們知道了如何設(shè)置LCD3：
3.16 LCD 控制器 4
對于 TFT 屏，需要設(shè)置 HSPW 的值，這個在 LCD 手冊上也很容易
_HSPW：
典型值為 5意思，有什么作用，我從來不動它，只取它最初的那個值13
經(jīng)過分析，我們知道了如 何設(shè)置 LCD4：
3.17 LCD 控制器 5
這個寄存器的看起來比較復(fù)雜，但是無外乎這幾類：
a.只讀信息：VSTATUS和HSTATUS只讀的東東，設(shè)置它也沒
b.TFT屏的顏色信息：BPP24BL、FRM565TFT屏的顏色信息，這個我們在LCD的硬件連接時已經(jīng)提到了,根據(jù)具體的接線方式，設(shè)置信息。
c.控制信號的極性,這些信息主要是使S3C2410的信號輸出極性與LCD屏的輸入極性題，需要根據(jù)具體的硬件進行設(shè)置，較為常見的是vline/hsync 、VFRAME/VSYNC脈沖的極性。
d.顏色信息的字節(jié)交換控制位：BSWP、HWSWP
這兩位用來控制字節(jié)交換和半字交換，主要用來大小頭的問題，如果
輸出到屏上的漢字左右互換了，或者輸出到屏上的圖花屏了，可以更改這個選項。
e.我的這塊TFT的信息設(shè)置如下：lcdcon5,一塊 CSTN 屏的信息:lcdcon5
f.FrameBuffer 起始寄存器 2 和 FrameBuffer 起始寄存器 3
這兩個寄存器的設(shè)置比較重要，在此我給出12位色CSTN屏和16位色TFT的設(shè)置代碼：
g.RGB Loopup Table Register
這三個寄存器的在驅(qū)動256色CSTN屏的時候需要使用，我在別的芯片上使用過，因為這顆芯片支持12位色，所以沒有去調(diào)試，我給出兩組可能的值：
S3C44B0上的
rREDLUT = 0xFCA86420;
rGREENLUT = 0xFCA86420;
rBLUELUT = 0xFFFFFA50;
Jupiter上的
rREDLUT = 0xFEC85310
rGREENLUT = 0xFEC85310
rBLUELUT = 0xFB40
3.18 好了，各個寄存器的設(shè)置完成了，最后在驅(qū)動CSTN屏的時候需要提醒大家一句，CSTN的信號引腳中有一個叫VM/DISP的信號線，這個信號線的作用就是打開LCD的顯示開關(guān)，讓其進行顯示，它可以接到任何一個GPIO口上。S3C2410中提供了一個VM信號，可以將LCD的這個信號與S3C2410的VM信號相接即可，然后在驅(qū)動中一定要加上如下語句（藍色選中部分）：
否則你的LCD可能沒有任何顯示哦（對于TFT屏不需要這個語句）
3.19. 驅(qū)動寫好了，重新Make，下載就可以了。如果一切順利，在TFT屏或256色的CSTN屏上會有一個漂亮的小蜻蜓（應(yīng)該是蜻蜓吧）出現(xiàn)。注意，并不是蜻蜓出現(xiàn)了就代表你的驅(qū)動OK了，還要用GUI程序做進一步的測試，因為某一個或幾個參數(shù)雖然不正確，但是仍然能夠看到小蜻蜓的，但顯示圖形的時候就有問題了。另外，在驅(qū)動CSTN到12位色的時候，我們在屏上看不到小蜻蜓（我的N塊CSTN屏上都沒見到小蜻蜓），我想，可能是armLinux本身不支持12位色顯示，或者我們某些地方?jīng)]搞對的原因吧，但這不代表你的驅(qū)動有問題，用GUI程序?qū)慒rameBuffer，看看能否的到正確的結(jié)果。
3.20. GUI程序的編寫
3.21 其實要在LCD上顯示圖像，說白了就是把數(shù)據(jù)(包含顏色)寫到FrameBuffer中對應(yīng)的位置就可以了用mmap函數(shù)使用戶空間的一段地址關(guān)聯(lián)到設(shè)備內(nèi)存（FrameBuffer）上。無論何時，只要程序在分配的地址范圍內(nèi)進行讀取或者寫入，實際上就是對設(shè)備的訪問，使用 mmap 可以既快速又簡單地訪問顯示卡的內(nèi)存。對于象這樣的性能要求比較嚴格的應(yīng)用來說，直接訪問能給我們提供很大不同。
3.22 不過我曾將幫一個網(wǎng)友調(diào)試了一個S3C44B0上的GUI程序，在他的GUI中mmap函數(shù)總會出錯，因為沒有拿到他的硬件和驅(qū)動源碼，沒有分析出其中的原因，所以只得用write函數(shù)，直接向fb0寫入數(shù)據(jù)，奇怪的是只寫入一部分數(shù)據(jù)好像都不起任何作用，只得整屏數(shù)據(jù)寫入才搞定了。這可就比較痛苦了，不過好在他只是寫入的黑白數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量還不是很大，要是彩色的那可真的痛苦了
3.23 另外，我還想多啰嗦兩句，F(xiàn)rameBuffer的像素點與LCD屏上的像素點的對應(yīng)關(guān)系 ，深入了解一下對程序的理解可能會更清楚一點。我們知道黑白（2色）顏色用0和1就可以表示了，也就是1位數(shù)據(jù)就可以了，那1個字節(jié)就可以表示8位數(shù)據(jù)，假如這個字節(jié)是10101010，F(xiàn)rameBuffer的偏移地址為0，則在LCD屏上便會顯示出4個黑點，黑點中間會有4個白點出現(xiàn)（假如1是黑色）；對于4色則用00、01、10、11就可以表示出四種顏色，即用兩位數(shù)據(jù)可以表示一位數(shù)據(jù)，那同樣是10101010，則對應(yīng)于LCD屏上則顯示的是顏色值為10，長度為4（8/2）的一條直線；同理，對于8位色（256色），則8位數(shù)據(jù)才能表示出一個點的顏色值，10101010在LCD屏上就只能顯示為顏色值為10101010的點了。
3.24 有了上面的基礎(chǔ)我們就可以很好的理解這個語句了：
即FrameBuffer的大小=LCD屏的寬度 * LCD屏的高度 * 每像素的位數(shù) / 每字節(jié)的位數(shù)
例如，一個320*240的黑白平，F(xiàn)rameBuffer的大小為
320 * 240 * 1 / 8 = 9600 （字節(jié)）
而一個320 * 240的16位色LCD的FrameBuffer的大小則為
3.25 TFT屏16位色的畫點函數(shù)
3.26 5） TFT屏16位色下顯示24色位圖函數(shù)
320 * 240 * 16 / 8 = 153600（字節(jié)