S3C2440 Linux驱动移植——LCD

PC主机：Ubuntu 10.4 和redhat 9.0

目标板：TQ2440开发板 Linux内核：2.6.30

屏幕型号：WXCAT35-TG3#001F 分辨率： 320X240

本文将介绍如何移植LCD设备。

在移植前，先配置下内核，将LCD设备编译进内核。

1.移植

移植LCD设置只须修改位于arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中的两个结构体的数据。

1.1 s3c2410fb_display结构

修改后的内容如下：

1. /* LCD driver info */  

2.   

3. static struct s3c2410fb_display smdk2440_lcd_cfg __initdata = {  

4.   

5.     .lcdcon5    = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |  

6.               S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |  

7.               S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |  

8.               S3C2410_LCDCON5_PWREN |  

9.               S3C2410_LCDCON5_HWSWP,  

10.   

11.     .type       = S3C2410_LCDCON1_TFT,  

12.   

13.     .width      = 320,//240,  

14.     .height     = 240,//320,  

15.   

16.     .pixclock   = 156250,//166667, /* HCLK 60 MHz, divisor 10 */  

17.     .xres       = 320,//240,  

18.     .yres       = 240,//320,  

19.     .bpp        = 16,  

20.     .left_margin    = 20,  

21.     .right_margin   = 38,//8,  

22.     .hsync_len  = 30,//4,  

23.     .upper_margin   = 15,//8,  

24.     .lower_margin   = 12,//7,  

25.     .vsync_len  = 3,//4,  

26. };  

上面的参数是如何修改的呢？我们来看下。

type表示显示模式，这里为TFT模式。

width和height表示屏幕的分辨率，我的分辨率是320X240。

xres和yres分别等于width和height。

bpp表示所每个像素点位数，这里使用16位。

left_margin，right_margin，hsync_len，upper_margin，lower_margin，vsync_len这六个参数的值由LCD的手册给出。下图为LCD中的参数：

在这里，我给出上面6个参数和LCD手册中数据的对应关系：

       .left_margin    =            Hsync front porch        =    20

       .right_margin  =            Hsync back porch        =     38

       .hsync_len      =           Hsync pulse width        =     30

       .upper_margin       =      Vsync  back porch       =    15

       .lower_margin       =      Vsync front porch        =     12

       .vsync_len      =           Vsync pulse width        =     3

pixclock的值是用来计算CLKVAL的。在S3C2440的datasheet中，CLKVAL的计算公式为：

CLKVAL = HCLK / VCLK / 2 -1，而VCLK即为上面图中的Dclk，值为6.4MHz。

1. /* s3c2410fb_activate_var 

2.  * 

3.  * activate (set) the controller from the given framebuffer 

4.  * information 

5.  */  

6. static void s3c2410fb_activate_var(struct fb_info *info)  

7. {  

8.     struct s3c2410fb_info *fbi = info->par;  

9.     void __iomem *regs = fbi->io;  

10.     int type = fbi->regs.lcdcon1 & S3C2410_LCDCON1_TFT; /*regs.lcdcon1在s3c2410fb_check_var设置*/  

11.     struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;  

12.     int clkdiv = s3c2410fb_calc_pixclk(fbi, var->pixclock) / 2;  

13.   

14.     dprintk("%s: var->xres  = %d\n", __func__, var->xres);  

15.     dprintk("%s: var->yres  = %d\n", __func__, var->yres);  

16.     dprintk("%s: var->bpp   = %d\n", __func__, var->bits_per_pixel);  

17.   

18.     if (type == S3C2410_LCDCON1_TFT) {  

19.         s3c2410fb_calculate_tft_lcd_regs(info, &fbi->regs);/*根据var，计算出控制寄存器需要设置的值*/  

20.         --clkdiv;  

21.         if (clkdiv < 0)  

22.             clkdiv = 0;  

23.     } else {  

24.         s3c2410fb_calculate_stn_lcd_regs(info, &fbi->regs);  

25.         if (clkdiv < 2)  

26.             clkdiv = 2;  

27.     }  

28.   

29.     fbi->regs.lcdcon1 |=  S3C2410_LCDCON1_CLKVAL(clkdiv);/*设置CLKVAL*/  

30.   

31.     /* write new registers */  

32.   

33.     dprintk("new register set:\n");  

34.     dprintk("lcdcon[1] = 0x%08lx\n", fbi->regs.lcdcon1);  

35.     dprintk("lcdcon[2] = 0x%08lx\n", fbi->regs.lcdcon2);  

36.     dprintk("lcdcon[3] = 0x%08lx\n", fbi->regs.lcdcon3);  

37.     dprintk("lcdcon[4] = 0x%08lx\n", fbi->regs.lcdcon4);  

38.     dprintk("lcdcon[5] = 0x%08lx\n", fbi->regs.lcdcon5);  

39.     /*把计算好的值填入LCD控制器中*/  

40.     writel(fbi->regs.lcdcon1 & ~S3C2410_LCDCON1_ENVID,     

41.         regs + S3C2410_LCDCON1);                        /*仍然禁止LCD*/  

42.     writel(fbi->regs.lcdcon2, regs + S3C2410_LCDCON2);  

43.     writel(fbi->regs.lcdcon3, regs + S3C2410_LCDCON3);  

44.     writel(fbi->regs.lcdcon4, regs + S3C2410_LCDCON4);  

45.     writel(fbi->regs.lcdcon5, regs + S3C2410_LCDCON5);  

46.   

47.     /* set lcd address pointers */  

48.     s3c2410fb_set_lcdaddr(info);                        /*设置LCD帧缓冲起始地址*/  

49.   

50.     fbi->regs.lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_ENVID,  

51.     writel(fbi->regs.lcdcon1, regs + S3C2410_LCDCON1);   /*使能LCD*/  

52. }  

53. static unsigned int s3c2410fb_calc_pixclk(struct s3c2410fb_info *fbi,  

54.                       unsigned long pixclk)  

55. {  

56.     unsigned long clk = clk_get_rate(fbi->clk);         /*获取当前时钟频率(Hz)*/  

57.     unsigned long long div;  

58.   

59.     /* pixclk is in picoseconds, our clock is in Hz 

60.      * 

61.      * Hz -> picoseconds is / 10^-12 

62.      */  

63.   

64.     div = (unsigned long long)clk * pixclk;  

65.     div >>= 12;            /* div / 2^12 */  

66.     do_div(div, 625 * 625UL * 625); /* div / 5^12 */  

67.   

68.     dprintk("pixclk %ld, divisor is %ld\n", pixclk, (long)div);  

69.     return div;  

70. }  

首先pixclock作为参数传递给了s3c2410fb_calc_pixclk函数，当该函数执行完以后clkdiv  = clk x pixclk  / 10^12 / 2。

随后由于是采用TFT模式，将clkdiv-1。最后得：

clkdiv  = clk X pixclk  / 10^12 / 2 - 1，这里的clk即为HCLK，LCD模块使用HCLK作为时钟源。

为方便观察，将前面datasheet中的计算公式复制在此：CLKVAL = HCLK / VCLK / 2 -1。

我们可以看出1/VCLK = pixclk / 10^12，也就是说pixclk = 10^12 / VCLK。 我们已经知道VCLK=Dclk =6.4MHz，

因此，pixclk=156250。

其实在内核的参考文档中有这样一段话：

The speed at which the electron beam paints the pixels is determined by the
dotclock in the graphics board. For a dotclock of e.g. 28.37516 MHz (millions
of cycles per second), each pixel is 35242 ps (picoseconds) long:

    1/(28.37516E6 Hz) = 35.242E-9 s

也就是说VCLK的倒数，再乘10^12即为pixclk。picoseconds单位表示微微秒，即10^12。

最后一个参数lcdcon5，它是寄存器LCDCON5的配置信息。

S3C2410_LCDCON5_FRM565表示使用565格式。

S3C2410_LCDCON5_PWREN表示PWREN管脚输出信号使能。

S3C2410_LCDCON5_INVVLINE 和S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME 表示反转VLINE/HSYNC和VFRAME/VSYNC两个信号线，这个可以通过对比LCD手册和S3C2440的datasheet来得出。

S3C2410_LCDCON5_HWSWP：由于使用小端模式，需设置半字交换。

1.2 s3c2410fb_mach_info结构

修改后的内容如下：

1. static struct s3c2410fb_mach_info smdk2440_fb_info __initdata = {  

2.     .displays   = &smdk2440_lcd_cfg,  

3.     .num_displays   = 1,  

4.     .default_display = 0,  

5.   

6. #if 0  

7.     /* currently setup by downloader */  

8.     .gpccon     = 0xaa940659,  

9.     .gpccon_mask    = 0xffffffff,  

10.     .gpcup      = 0x0000ffff,  

11.     .gpcup_mask = 0xffffffff,  

12.     .gpdcon     = 0xaa84aaa0,  

13.     .gpdcon_mask    = 0xffffffff,  

14.     .gpdup      = 0x0000faff,  

15.     .gpdup_mask = 0xffffffff,  

16. #endif  

17. //no  

18. //  .lpcsel     = ((0xCE6) & ~7) | 1<<4,  

19. };  

做出的唯一修改就是：禁用lpsel，因为如果不是使用三星LPC3600/LCC3600 LCD，必须禁止LPC3600/LCC3600模式(写入0到TCONSEL)。

num_displays 表示有几个LCD设备。

default_display表示这是第几个LCD设备。

2.  测试

在修改过上述两个数据结构之后，直接编译内核，然后下载到开发板上。

可以执行命令fbset，输出如下：

mode "320x240-58"

        # D: 6.400 MHz, H: 15.686 kHz, V: 58.097 Hz
        geometry 320 240 320 240 16
        timings 156250 20 38 15 12 30 3
        accel false
        rgba 5/11,6/5,5/0,0/0
endmode

上述中的数值都是我们设置的参数。

另外，可以通过下列测试程序进行测试：

1. #include   

2. #include   

3. #include   

4. #include   

5. #include   

6. //#include   

7.   

8. int main()  

9. {  

10.     int fd, retval, i;  

11.     struct fb_var_screeninfo var;  

12.     struct fb_fix_screeninfo fix;  

13.     unsigned short *memstart;  

14.   

15.     fd = open("/dev/fb0", O_RDWR);  

16.     if(fd < 0){  

17.         printf("open /dev/fb0 failed\n");  

18.         return -1;  

19.     }  

20.       

21.     retval = ioctl(fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &fix);  

22.     if(retval < 0){  

23.         printf("ioctl failed\n");  

24.         return -1;  

25.     }  

26.   

27.     printf("seme len= %d\n", fix.smem_len);  

28.   

29.     memstart = mmap(NULL, 240*320*2, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);  

30.     if (memstart == MAP_FAILED){  

31.         printf("mmap wrong\n");  

32.     }  

33.       

34.     for(; ;){  

35.     sleep(1);  

36.     for(i = 0; i < (153600>>1); i++)  

37.         *(memstart + i) = 0xf800;  

38.     sleep(1);  

39.     for(i = 0; i < (153600>>1); i++)  

40.         *(memstart + i) = 0x0c00;  

41.     }  

42. }  

该测试程序是网上的，我只是稍微修改了下。