S3C2440上LCD驱动 (FrameBuffer)实例开发讲解

2016-12-14 09:55:22来源:http://blog.csdn.net/jianyun123/article/details/5524427作者:jianyun123人点击

第七城市

一、开发环境


主 机:VMWare--Fedora 9
开发板:Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4
编译器:arm-linux-gcc-4.3.2

二、背景知识


1. LCD工作的硬件需求:

要使一块LCD正常的显示文字或图像,不仅需要LCD驱动器,而且还需要相应的LCD控制器。在通常情况下,生产厂商把LCD驱动器会以COF/COG的
形式与LCD玻璃基板制作在一起,而LCD控制器则是由外部的电路来实现,现在很多的MCU内部都集成了LCD控制器,如S3C2410/2440等。通
过LCD控制器就可以产生LCD驱动器所需要的控制信号来控制STN/TFT屏了。
2. S3C2440内部LCD控制器结构图:

我们根据数据手册来描述一下这个集成在S3C2440内部的LCD控制器:
a:LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、TIMEGEN、VIDPRCS寄存器组成;
b:REGBANK由17个可编程的寄存器组和一块256*16的调色板内存组成,它们用来配置LCD控制器的;
c:LCDCDMA是一个专用的DMA,它能自动地把在侦内存中的视频数据传送到LCD驱动器,通过使用这个DMA通道,视频数据在不需要
CPU的干预的情况下显示在LCD屏上;
d:VIDPRCS接收来自LCDCDMA的数据,将数据转换为合适的数据格式,比如说4/8位单扫,4位双扫显示模式,然后通过数据端口
VD[23:0]传送视频数据到LCD驱动器;
e:TIMEGEN由可编程的逻辑组成,他生成LCD驱动器需要的控制信号,比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等等,而这些控制
信号又与REGBANK寄存器组中的LCDCON1/2/3/4/5的配置密切相关,通过不同的配置,TIMEGEN就能产生这些信号的不同形态,从而支
持不同的LCD驱动器(即不同的STN/TFT屏)。
3. 常见TFT屏工作时序分析:

LCD提供的外部接口信号:






VSYNC/VFRAME
/STV:


垂直同步信号(TFT)/帧同步信号(STN)/SEC TFT信号;
HSYNC/VLINE/CPV:

水平同步信号(TFT)/行同步脉
冲信号(STN)/SEC TFT信号;
VCLK/LCD_HCLK:


素时钟信号(TFT/STN)/SEC TFT信号;
VD[23:0]:

LCD
像素数据输出端口(TFT/STN/SEC TFT);
VDEN/VM/TP:


据使能信号(TFT)/LCD驱动交流偏置信号(STN)/SEC TFT 信号;
LEND/STH:


结束信号(TFT)/SEC TFT信号;
LCD_LPCOE:

SEC
TFT OE信号;
LCD_LPCREV:

SEC
TFT REV信号;
LCD_LPCREVB:

SEC
TFT REVB信号。




所有显示器显示图像的原理都是从上到下,从左到右的。这是什么意思呢?这么说吧,一副图像可以看做是一个矩形,由很多排列整齐的点一行一行组
成,这些点称之为像素。那么这幅图在LCD上的显示原理就是:






A:


示指针从矩形左上角的第一行第一个点开始,一个点一个点的在LCD上显示,在上面的时序图上用时间线表示就为VCLK,我们称之为像素时钟信号;
B:

当显示指针一直显示到矩形的右边就结束这一行,那么这一行的动
作在上面的时序图中就称之为1 Line;
C:


下来显示指针又回到矩形的左边从第二行开始显示,注意,显示指针在从第一行的右边回到第二行的左边是需要一定的时间的,我们称之为行切换;
D:

如此类推,显示指针就这样一行一行的显示至矩形的右下角才把一
副图显示完成。因此,这一行一行的显示在时间线上看,就是时序图上的HSYNC;
E:


而,LCD的显示并不是对一副图像快速的显示一下,为了持续和稳定的在LCD上显示,就需要切换到另一幅图上(另一幅图可以和上一副图一样或者不一样,目
的只是为了将图像持续的显示在LCD上)。那么这一副一副的图像就称之为帧,在时序图上就表示为1 Frame,因此从时序图上可以看出1Line只是1 Frame中的一行;
F:

同样
的,在帧与帧切换之间也是需要一定的时间的,我们称之为帧切换,那么LCD整个显示的过程在时间线上看,就可表示为时序图上的VSYNC。




上面时序图上各时钟延时参数的含义如下:(这些参数的值,LCD产生厂商会提供相应的数据手册)






VBPD(vertical
back porch):


表示在一帧图像开始时,垂直同步信号以后的无效的行数,对应驱动中的
upper_margin;
VFBD(vertical frontporch):

表示在一帧图像结束后,垂直同步信号以前的无效的行数,对应驱动中的lower_margin;
VSPW(vertical sync pulse width):

表示垂直同步脉
冲的宽度,用行数计算,对应驱动中的vsync_len;
HBPD(horizontal
back porch):


表示从水平同步信号开始到一行的有效数据开始之间的VCLK的个数,对应驱动中的
left_margin;
HFPD(horizontal frontporth):

表示一行的有效数据结束到下一个水平同步信号开始之间的VCLK的个数,对应驱动中的
right_margin;
HSPW(horizontal syncpulse width):

表示水平同步信号的宽度,用VCLK计算,对应驱动中的hsync_len;




对于以上这些参数的值将分别保存到REGBANK寄存器组中的LCDCON1/2/3/4/5寄存器中:(对寄存器的操作请查看S3c2440
数据手册LCD部分)






LCDCON1:17- 8位CLKVAL6-
5位扫描模式(对于STN屏:4位单/双扫、8位单扫)4- 1位色位模式(1BPP、8BPP、16BPP等)
LCDCON2:31
- 24位VBPD23 - 14位LINEVAL13 - 6位VFPD5
- 0位VSPW
LCDCON3:25 - 19位HBPD18 - 8位HOZVAL7
- 0位HFPD
LCDCON4: 7 - 0位HSPW
LCDCON5:




4. 帧缓冲(FrameBuffer):

帧缓冲是Linux为显示设备提供的一个接口,它把一些显示设备描述成一个缓冲区,允许应用程序通过
FrameBuffer定义好的接口访问这些图形设备,从而不用去关心具体的硬件细节。对于帧缓冲设备而言,只要在显示缓冲区与显示点对应的区域写入颜色
值,对应的颜色就会自动的在屏幕上显示。下面来看一下在不同色位模式下缓冲区与显示点的对应关系:


帧缓冲(FrameBuffer)设备驱动结构






帧缓冲设备为标准的字符型设备,在Linux中主设备号29,定义在/include/linux/major.h中的
FB_MAJOR,次设备号定义帧缓冲的个数,最大允许有32个FrameBuffer,定义在/include/linux/fb.h中的
FB_MAX,对应于文件系统下/dev/fb%d设备文件。


1. 帧缓冲设备驱动在Linux子系统中的结构如下:

我们从上面这幅图看,帧缓冲设备在Linux中也可以看做是一个完整的子系统,大体由fbmem.c和
xxxfb.c组成。向上给应用程序提供完善的设备文件操作接口(即对FrameBuffer设备进行read、write、ioctl等操作),接口在
Linux提供的fbmem.c文件中实现;向下提供了硬件操作的接口,只是这些接口Linux并没有提供实现,因为这要根据具体的LCD控制器硬件进行
设置,所以这就是我们要做的事情了(即xxxfb.c部分的实现)。



2. 帧缓冲相关的重要数据结构:

从帧缓冲设备驱动程序结构
看,该驱动主要跟fb_info结构体有关,该结构体记录了帧缓冲设备的全部信息,包括设备的设置参数、状态以及对底层硬件操作的函数指针。在Linux
中,每一个帧缓冲设备都必须对应一个fb_info,fb_info在/linux/fb.h中的定义如下:(只列出重要的一些)








struct
fb_info {
int
node;
int
flags;
struct
fb_var_screeninfo var;
/*LCD可变参数结构体*/
struct
fb_fix_screeninfo fix;
/*LCD固定参数结构体*/
struct
fb_monspecs monspecs;
/*LCD显示器标准*/
struct
work_struct queue
;
/*帧缓冲事件队列*/
struct
fb_pixmap pixmap;
/*图像硬件mapper*
/

struct
fb_pixmap sprite;
/*光标硬件mapper*/
struct
fb_cmap cmap;
/*当前的颜色表*/
struct
fb_videomode *
mode;
/*当前的显示模式*/#
ifdef
CONFIG_FB_BACKLIGHT

struct
backlight_device *
bl_dev;/*对应的背光设备
*/


struct
mutex bl_curve_mutex;
u8 bl_curve[
FB_BACKLIGHT_LEVELS]
;/*背光调整
*/


#
endif
#
ifdef
CONFIG_FB_DEFERRED_IO
struct
delayed_work deferred_work;
struct
fb_deferred_io *
fbdefio;
#
endifstruct
fb_ops *
fbops; /*
对底层硬件操作的函数指针*/


struct
device *
device;
struct
device *
dev;
/*fb设备*/
int
class_flag;
#
ifdef
CONFIG_FB_TILEBLITTING
struct
fb_tile_ops *
tileops;
/*图块Blitting*
/

#
endif
char
__iomem *
screen_base;
/*虚拟基地址*/
unsigned
long
screen_size;
/*LCDIO映射的虚拟内存大小*/
void
*
pseudo_palette;
/*伪16色颜色表*/
#
define
FBINFO_STATE_RUNNING0
#
define
FBINFO_STATE_SUSPENDED1
u32
state;
/*LCD的挂起或恢复状态*/
void
*
fbcon_par;
void
*
par;
}
;







其中,比较重要的成员有struct

fb_var_screeninfo var、struct

fb_fix_screeninfo fix和struct

fb_ops *

fbops,
他们也都是结构体。下面我们一个一个的来看。


fb_var_screeninfo结构体主要记录用户可以修改的控制器的参
数,比如屏幕的分辨率和每个像素的比特数等,该结构体定义如下:








struct
fb_var_screeninfo {
__u32
xres;
/*可见屏幕一行有多少个像素点*/
__u32yres;
/*可见屏幕一列有多少个像素点*/
__u32xres_virtual;
/*虚拟屏幕一行有多少个像素点*/
__u32
yres_virtual;
/*虚拟屏幕一列有多少个像素点*/
__u32xoffset;
/*虚拟到可见屏幕之间的行偏移*/
__u32yoffset;
/*虚拟到可见屏幕之间的列偏移*/
__u32bits_per_pixel;
/*每个像素的位数即BPP*/
__u32grayscale;
/*非0时,指的是灰度*/struct
fb_bitfield red;
/*fb缓存的R位域*/
struct
fb_bitfield green;
/*fb缓存的G位域*/
struct
fb_bitfield blue;
/*fb缓存的B位域*/
struct
fb_bitfield transp;
/*透明度*/__u32
nonstd;
/* != 0 非标准像素格式*/
__u32activate;
__u32
height;
/*高度*/
__u32 width;
/*宽度*/
__u32 accel_flags;/*定时:除了pixclock本身外,其他的都以像素时钟为单位*/
__u32
pixclock;
/*像素时钟(皮秒)*/
__u32left_margin;
/*行切换,从同步到绘图之间的延迟*/
__u32
right_margin;
/*行切换,从绘图到同步之间的延迟*/
__u32
upper_margin;
/*帧切换,从同步到绘图之间的延迟*/
__u32
lower_margin;
/*帧切换,从绘图到同步之间的延迟*/
__u32
hsync_len;
/*水平同步的长度*/
__u32vsync_len;
/*垂直同步的长度*/
__u32 sync;
__u32 vmode;
__u32 rotate
;
__u32
reserved[
5]
;
/*保留*/
}
;








而fb_fix_screeninfo结构体又主要记录用户不可以修改的控制
器的参数,比如屏幕缓冲区的物理地址和长度等,该结构体的定义如下:








struct
fb_fix_screeninfo {
char
id[
16]
;
/*字符串形式的标示符 */
unsigned
long
smem_start;
/*fb缓存的开始位置 */
__u32
smem_len;
/*fb缓存的长度 */
__u32 type;
/*看FB_TYPE_* */
__u32type_aux;
/*分界*/
__u32 visual;
/*看FB_VISUAL_* */
__u16xpanstep;
/*如果没有硬件panning就赋值为0 */
__u16
ypanstep;
/*如果没有硬件panning就赋值为0 */
__u16
ywrapstep;
/*如果没有硬件ywrap就赋值为0 */
__u32
line_length;
/*一行的字节数 */
unsigned
long
mmio_start;
/*内存映射IO的开始位置*/
__u32
mmio_len;
/*内存映射IO的长度*/
__u32accel;
__u16 reserved[
3]
;
/*保留*/
}
;








fb_ops结构体是对底层硬件操作的函数指针,该结构体中定义了对硬件的操作有:(这里只列出了常用的操作)








struct
fb_ops {struct
module *
owner;
//检查可变参数并进行设置
int
(
*
fb_check_var)
(
struct
fb_var_screeninfo *
var,
struct
fb_info *
info)
;
//根据设置的值进行更新,使之有效
int
(
*
fb_set_par)
(
struct
fb_info *
info)
;
//设置颜色寄存器
int
(
*
fb_setcolreg)
(
unsigned
regno,
unsigned
red,
unsigned
green,
unsigned
blue,
unsigned
transp,
struct
fb_info *
info)
;
//显示空白
int
(
*
fb_blank)
(
int
blank,
struct
fb_info *
info)
;
//矩形填充
void
(
*
fb_fillrect)
(
struct
fb_info *
info,
const
struct
fb_fillrect *
rect)
;
//复制数据
void
(
*
fb_copyarea)
(
struct
fb_info *
info,
const
struct
fb_copyarea *
region)
;
//图形填充
void
(
*
fb_imageblit)
(
struct
fb_info *
info,
const
struct
fb_image *
image)
;
}
;






3. 帧缓冲设备作为平台设备:

在S3C2440中,LCD控
制器被集成在芯片的内部作为一个相对独立的单元,所以Linux把它看做是一个平台设备,故在内核代码/arch/arm/plat-s3c24xx
/devs.c中定义有LCD相关的平台设备及资源,代码如下:








/* LCD Controller */




//LCD控制器的资源信息
static
struct
resource s3c_lcd_resource[
]
=
{
[
0]
=
{
.
start =
S3C24XX_PA_LCD

,
//控制器IO端口开始地址


.
end
=
S3C24XX_PA_LCD +
S3C24XX_SZ_LCD -
1
,
//控制器IO端口结束地址


.
flags
=
IORESOURCE_MEM
,
//标识为
LCD控制器IO端口,在驱动中引用这个就表示引用IO端口



}
,
[
1]
=
{
.
start
=
IRQ_LCD
,
//LCD中



.
end =
IRQ_LCD,
.
flags =
IORESOURCE_IRQ
,
//标识为LCD中断


}
}
;static
u64 s3c_device_lcd_dmamask =
0xffffffffUL;struct
platform_devices3c_device_lcd =
{
.
name =
"s3c2410-lcd"

,
//作为平台
设备的LCD设备名



.
id =
-
1,
.
num_resources=
ARRAY_SIZE(
s3c_lcd_resource)

,
//资源数量


.
resource
=
s3c_lcd_resource
,
//引用上面
定义的资源



.
dev =
{
.
dma_mask=
&
s3c_device_lcd_dmamask,
.
coherent_dma_mask=
0xffffffffUL
}
}
;EXPORT_SYMBOL(
s3c_device_lcd)

;
//导出定义的LCD平台设备,好在mach-smdk2440.c的
smdk2440_devices[]中添加到平台设备列表中









除此之外,Linux还在/arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/fb.h中为LCD平台设备定义了一个
s3c2410fb_mach_info结构体,该结构体主要是记录LCD的硬件参数信息(比如该结构体的s3c2410fb_display成员结构中
就用于记录LCD的屏幕尺寸、屏幕信息、可变的屏幕参数、LCD配置寄存器等),这样在写驱动的时候就直接使用这个结构体。下面,我们来看一下内核是如果
使用这个结构体的。在/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中定义有:










/* LCD driver info */




//LCD硬件的配置信息,注意这里我使用的LCD是NEC 3.5寸TFT屏,这些参数要根据具体的LCD屏进行设置
static
struct
s3c2410fb_display smdk2440_lcd_cfg __initdata =
{





//这个地方的设置是配置LCD寄存器5,这些宏定义在regs-lcd.h中,计
算后二进制为:111111111111,然后对照数据手册上LCDCON5的各位来看,注意是从右边开始




.
lcdcon5=
S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME | S3C2410_LCDCON5_PWREN | S3C2410_LCDCON5_HWSWP,.
type=
S3C2410_LCDCON1_TFT
,
//TFT
类型



/* NEC 3.5'' */
.
width =
240
,
//屏幕宽度



.
height
=
320
,
//屏幕高度







//以下一些参数在上面的时序图分析中讲到过,各参数的值请跟据具体的LCD屏数据手册结合上面时序分析来设定


.
pixclock
=
100000
,
//像素时钟



.
xres
=
240
,
//水平可见的有效像素



.
yres
=
320
,
//垂直可见的有效像素



.
bpp
=
16
,
//色位模式



.
left_margin=
19
,
//行
切换,从同步到绘图之间的延迟




.
right_margin=
36
,
//行切换,从绘图到同步之间的延迟



.
hsync_len=
5
,
//水
平同步的长度




.
upper_margin=
1
,
//帧切换,从同步到绘图之间的延迟



.
lower_margin=
5
,
//帧
切换,从绘图到同步之间的延迟




.
vsync_len=
1
,
//垂直同步的长度



}
;static
struct
s3c2410fb_mach_info smdk2440_fb_info __initdata =
{
.
displays =
&
smdk2440_lcd_cfg
,
//应用上面定义的配置信息



.
num_displays=
1,
.
default_display
=
0,.

gpccon=

0xaaaa555a,//将GPC0、GPC1配置成LEND和VCLK,将GPC8-15配置成VD0-7,其他配置成普通输出IO口




.


gpccon_mask =


0xffffffff,


.


gpcup=


0x0000ffff,//禁止GPIOC的上拉功能





.


gpcup_mask=


0xffffffff,


.


gpdcon=


0xaaaaaaaa,//将GPD0-15配置成VD8-23





.


gpdcon_mask =


0xffffffff,


.


gpdup=


0x0000ffff,//禁止GPIOD的上拉功能





.


gpdup_mask=


0xffffffff,

.

lpcsel =


0x0,//这个是三星TFT屏的参数,这里不






}
;






注意:可能有很多朋友不知道上面红色部分的参数是做什么的,其值又是怎么设置的?其实它是跟你的开发板LCD控制器密切相关的,看了下面两幅图相信
就大概知道他们是干什么用的:






上面第一幅图是开发板原理图的LCD控制器部分,第二幅图是S3c2440数据手册中IO端口C和IO端口D控制器部分。原理图中使用了
GPC8-15和GPD0-15来用做LCD控制器VD0-VD23的数据端口,又分别使用GPC0、GPC1端口用做LCD控制器的LEND和VCLK
信号,对于GPC2-7则是用做STN屏或者三星专业TFT屏的相关信号。然而,S3C2440的各个IO口并不是单一的功能,都是复用端口,要使用他们
首先要对他们进行配置。所以上面红色部分的参数就是把GPC和GPD的部分端口配置成LCD控制功能模式。



从以上讲述的内容来看,要使LCD控制器支持其他的LCD屏,重要的是根据LCD的数据手册修改以上这些参数的值。下面,我们再看一下在驱动中是如果引用
到s3c2410fb_mach_info结构体的(注意上面讲的是在内核中如何使用的)。在mach-smdk2440.c中有:








//S3C2440初始化函数
static
void
__initsmdk2440_machine_init(
void
)
{





//调用该函数将上面定义的LCD硬件信息保存到平台数据中



s3c24xx_fb_set_platdata(
&
smdk2440_fb_info)
;

s3c_i2c0_set_platdata(
NULL

)
;platform_add_devices(
smdk2440_devices,
ARRAY_SIZE(
smdk2440_devices)
)
;
smdk_machine_init(
)
;
}







s3c24xx_fb_set_platdata定义在
plat-
s3c24xx/devs.c中:








void
__init s3c24xx_fb_set_platdata(
struct
s3c2410fb_mach_info *
pd)
{
struct
s3c2410fb_mach_info *
npd;npd =
kmalloc(
sizeof
(
*
npd)
,
GFP_KERNEL)
;
if
(
npd)
{
memcpy

(
npd,
pd,
sizeof
(
*
npd)
)
;





//这里就是将内核中定义的s3c2410fb_mach_info结构体数据保存到LCD平台数据中,所以在写驱动的时候就可以直接在平台数据中获取
s3c2410fb_mach_info结构体的数据(即LCD各种参数信息)进行操作





s3c_device_lcd.
dev.
platform_data =
npd;
}
else
{
printk(
KERN_ERR "no memory for LCD platform data/n"
)
;
}
}








这里再讲一个小知识:不知大家有没有留意,在平台设备驱动中,platform_data可以保存各自平台设备实例的数据,但这些数据的类型都是不同的,
为什么都可以保存?这就要看看platform_data的定义,定义在/linux/device.h中,void*platform_data是一个void类型的指针,在Linux中void可保存任何数据类型。


四、帧缓冲(FrameBuffer)设备驱动实例代码:


①、建立驱动文件:my2440_lcd.c,依就是驱动程序的最基本结
构:FrameBuffer
驱动的初始化和卸载部分及其他,如下:










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




#
include
<
linux/slab
.
h>
#
include
<
linux/
delay
.
h>
#
include
<
asm
/
irq.
h>
#
include
<
asm
/
io.
h>
#
include
<
asm
/
div64.
h>
#
include
<
mach/
regs-
lcd.
h>
#
include
<
mach/
regs-
gpio.
h>
#
include
<
mach/
fb.
h>
#
include
<
linux/
pm.
h>








/*FrameBuffer设备名称*/
static char
driver_name[] = "
my2440_lcd
"
;


/*定义一个结构体用来维护驱动程序中各函数中用到的变量
先别看结构体要定义这些成员,到各函数使用
的地方就明白了*/

struct
my2440fb_var
{
int
lcd_irq_no;
/*保存LCD中断号*/
struct
clk *
lcd_clock;
/*保存从平台时钟队列中获取的LCD时钟*/
struct
resource *
lcd_mem;
/*LCD的IO空间*/
void
__iomem *
lcd_base;
/*LCD的IO空间映射到虚拟地址*/
struct
device *
dev;struct
s3c2410fb_hwregs;
/*表示5个LCD配置寄存器,s3c2410fb_hw定义在mach-s3c2410/include/mach/fb.h中*
/

/*定义一个数组来充当调色板。
据数据手册描述,TFT屏色位模式为8BPP时,调色板(颜色表)的长度为256,
调色板起始地址为0x4D000400*/

u32palette_buffer[
256]
;


u32pseudo_pal[16];
unsigned
int
palette_ready;
/*标识调色板是否准备好了*/
}
;/*用做清空调色板
(颜色表)*/

#
define
PALETTE_BUFF_CLEAR (
0x80000000)/*LCD平台驱动结构体,平台驱动结构体定义在platform_device.h中,该结构体成员接口函数在第②步中实现*/
static
struct
platform_driver lcd_fb_driver =
{
.
probe=
lcd_fb_probe,
/*FrameBuffer设备探测*/
.
remove
=
__devexit_p(
lcd_fb_remove)
,
/*FrameBuffer设备移除*/
.
suspend=
lcd_fb_suspend,
/*FrameBuffer
设备挂起*/

.
resume=
lcd_fb_resume,
/*FrameBuffer设备恢复*/
.
driver=
{
/*注意这里的名称一定要和系统中定义平台设备的地方一致,这样才能把平台设备与
该平台设备的驱动关联起来*/

.
name=
"s3c2410-lcd"
,
.
owner=
THIS_MODULE,
}
,
}
;static
int
__init lcd_init(
void
)
{
/*在Linux中,帧缓冲设备被看做是平台设备,所以这里注册平台设备*/
return
platform_driver_register(
&
lcd_fb_driver)
;
}static
void
__exit lcd_exit(
void
)
{
/*注销平台设备*/
platform_driver_unregister(
&
lcd_fb_driver)
;
}module_init(
lcd_init)
;
module_exit(
lcd_exit)
;MODULE_LICENSE(
"GPL"
)
;
MODULE_AUTHOR(
"Huang Gang"
)
;
MODULE_DESCRIPTION(
"My2440 LCD FrameBuffer Driver"
)
;





②、LCD平台设备各接口函数的实现:









/*LCD
FrameBuffer设备探测的实现,注意这里使用一个__devinit宏,到lcd_fb_remove接口函数实现的地方讲解*/

static
int
__devinit lcd_fb_probe(
struct
platform_device *
pdev)
{
int
i;
int
ret;
struct
resource*
res;
/*用来保存从LCD平台设备中获
取的LCD资源*/

struct
fb_info*
fbinfo;
/*FrameBuffer驱动所对应的fb_info结构体*/
struct
s3c2410fb_mach_info*
mach_info;
/*保存从内核
中获取的平台设备数据*/

struct
my2440fb_var*
fbvar;
/*上面定义的驱动程序全局变量结构体*/
struct
s3c2410fb_display*
display;
/*LCD屏的配置信息结构体,该结构体定义在mach-s3c2410
/include/mach/fb.h中*/

/*获取LCD硬件相关信息数据,在前面讲过内核使用
s3c24xx_fb_set_platdata函数将LCD的硬件相关信息保存到
了LCD平台数据中,所以这里我们就从平台数据中取出来在驱动中使用*/

mach_info =
pdev-
>
dev.
platform_data;
if
(
mach_info =
=
NULL
)
{
/*判断获取数据是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"no platformdata for lcd/n"
)
;
return
-
EINVAL;
}/*获得在内核中定义的FrameBuffer平台设备的LCD配置信息结构体数据*/
display =
mach_info-
>
displays
+
mach_info-
>
default_display;





/*给fb_info分配空间,大小为my2440fb_var结构的内存,framebuffer_alloc定义在fb.h中在fbsysfs.c中
实现*/

fbinfo =
framebuffer_alloc(
sizeof
(
struct
my2440fb_var)
,
&
pdev-
>
dev)
;
if
(
!
fbinfo)
{
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"framebuffer alloc of registersfailed/n"
)
;
ret =
-
ENOMEM
;
goto
err_noirq;
}
platform_set_drvdata(
pdev,
fbinfo)
;
/*重新将LCD平台设备数据设置为fbinfo,好在后面的一些函数中来使用*/
/*这里的用途其实就是将fb_info的成员
par(注意是一个void类型的指针)指向这里的私有变量结构体fbvar,
目的是到其他接口函数中再取出fb_info的成员par,从而能继续使用这里的私有变量*/

fbvar =
fbinfo-
>
par;
fbvar-
>
dev
=
&
pdev-
>
dev;/*
在系统定义的LCD平台设备资源中获取LCD中断号,platform_get_irq定义在platform_device.h中*/

fbvar-
>
lcd_irq_no =
platform_get_irq(
pdev,
0)
;
if
(
fbvar-
>
lcd_irq_no <
0)
{
/*判断获取中断号是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"no lcd irqfor platform/n"
)
;
return
-
ENOENT;
}/*获取LCD平台设备所使用的IO端口资源,注意这个IORESOURCE_MEM标志和LCD平台设备定义中的一致*/
res
=
platform_get_resource(
pdev,
IORESOURCE_MEM,
0)
;
if
(
res =
=
NULL
)
{
/*判断获取资源是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed toget memory region resource/n"
)
;
return
-
ENOENT;
}/*申请LCDIO端口所占用的IO空间(注意理解IO空间和内存空间的区别),request_mem_region定义在ioport.h中*/
fbvar-
>
lcd_mem =
request_mem_region(
res-
>
start,
res-
>
end -
res-
>
start +
1,
pdev-
>
name)
;
if
(
fbvar-
>
lcd_mem
=
=
NULL
)
{
/*判断申请IO空间是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed to reserve memory region/n"
)
;
return
-
ENOENT;
}
/*将LCD的IO端口占用的这段IO空间映射
到内存的虚拟地址,ioremap定义在io.h中
注意:IO空间要映射后才能使用,以后对虚拟地址的操作就是对IO空间的操作*/

fbvar-
>
lcd_base =
ioremap(
res-
>
start,
res-
>
end -
res-
>
start +
1)
;
if
(
fbvar-
>
lcd_base
=
=
NULL
)
{
/*判断映射虚拟地址是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"ioremap() of registers failed/n"
)
;
ret =
-
EINVAL;
goto
err_nomem;
}
/*从平台时钟队列中获取LCD的时钟,这里为什
么要取得这个时钟,从LCD屏的时序图上看,各种控制信号的延迟
都跟LCD的时钟有关。系统的一些时钟定义在arch/arm/plat-s3c24xx/s3c2410-clock.c中*/

fbvar-
>
lcd_clock =
clk_get(
NULL
,
"lcd"
)
;
if
(
!
fbvar-
>
lcd_clock)
{
/*判断获取时钟是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed tofind lcd clock source/n"
)
;
ret =
-
ENOENT;
goto
err_nomap;
}
/*时钟获取后要使能后才可以使用,clk_enable定义在arch/arm
/plat-s3c/clock.c中*/

clk_enable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
/*申请LCD中断服务,上面获取的中断号
lcd_fb_irq,使用快速中断方式:IRQF_DISABLED
中断服务程序为:lcd_fb_irq,将LCD平台设备pdev做参数传递过去了*/

ret =
request_irq(
fbvar-
>
lcd_irq_no,
lcd_fb_irq,
IRQF_DISABLED,
pdev-
>
name,
fbvar)
;
if
(
ret)
{
/*判断申请中断服务是否成功*/
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"IRQ%d error%d/n"
,
fbvar-
>
lcd_irq_no,
ret)
;
ret =
-
EBUSY;
goto
err_noclk;
}




/*好了,以上是对要使用的资源进行了获取和设置。下面就开始初始化填充
fb_info结构体*/
/*
首先初始化fb_info中代表LCD固定参数的结构体fb_fix_screeninfo*/


/*像素值与显示内存的映射关系有5种,定义在
fb.h中。现在采用FB_TYPE_PACKED_PIXELS方式,在该方式下,
像素值与内存直接对应,比如在显示内存某单元写入一
个"1"时,该单元对应的像素值也将是"1",这使得应用层
把显示内存映射到用户空间变得非常方便。Linux中当LCD为TFT屏时,
显示驱动管理显示内存就是基于这种方式*/

strcpy
(fbinfo
->fix
.id
, driver
_name
)
;
/*字符串形式的标识符*/
fbinfo-
>
fix.
type =
FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
fbinfo-
>
fix.
type_aux =
0;
/*以下这些根据fb_fix_screeninfo定义中的描述,当没有硬件是都设为0*/
fbinfo-
>
fix.
xpanstep
=
0;
fbinfo-
>
fix.
ypanstep =
0;
fbinfo-
>
fix.
ywrapstep
=
0;
fbinfo-
>
fix.
accel =
FB_ACCEL_NONE;




/*接着,再初始化fb_info中代表LCD可变参数的结构体fb_var_screeninfo*/
fbinfo
-
>
var
.
nonstd
=
0
;
fbinfo
-
>
var
.
activate
=
FB_ACTIVATE_NOW
;
fbinfo
-
>
var
.
accel_flags
=
0
;
fbinfo
-
>
var
.
vmode
=
FB_VMODE_NONINTERLACED
;
fbinfo
-
>
var
.
xres
=
display
-
>
xres
;
fbinfo
-
>
var
.
yres
=
display
-
>
yres
;
fbinfo
-
>
var
.
bits_per_pixel
=
display
-
>
bpp
;






/*指定对底层硬件操作的函数指针, 因内容较多故其定义在第③步中再讲*/

fbinfo
-
>
fbops
=

&
my2440fb_ops
;






fbinfo
-
>
flags
=
FBINFO_FLAG_DEFAULT
;



fbinfo->pseudo_palette =&fbvar->pseudo_pal;


/*初始化色调色板(颜色表)为空*/for
(
i
=
0
;
i
<
256
;
i
+
+
){
fbvar
-
>
palette_buffer
[
i
]

=
PALETTE_BUFF_CLEAR
;}







for
(
i =
0;
i <
mach_info-
>
num_displays;
i+
+
)
/*fb缓存的长度*/
{
/*计算FrameBuffer缓存的最大大小,这里右移3位(即除以8)是因为
色位模式BPP是以位为单位*/

unsigned
long
smem_len =
(
mach_info-
>
displays[
i]
.
xres *
mach_info-
>
displays[
i]
.
yres *
mach_info-
>
displays[
i]
.
bpp)
>
>
3;if
(
fbinfo-
>
fix.
smem_len <
smem_len)
{
fbinfo-
>
fix.
smem_len
=
smem_len;
}
}/*初始化LCD控制器之前要延迟一段时间*/
msleep(
1)
;/*初始化完fb_info后,开始对LCD各寄存器进行初始化,其定义在后面讲
到*/

my2440fb_init_registers(
fbinfo)
;/*初始化完寄存器后,开始检查fb_info中的可变参数,其定义在后面讲到*/
my2440fb_check_var(
fbinfo)
;/*申请帧缓冲设备fb_info的显示缓冲区空间,其定义在后面讲到*/
ret
=
my2440fb_map_video_memory(
fbinfo)
;
if
(
ret)
{
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed toallocate video RAM: %d/n"
,
ret)
;
ret =
-
ENOMEM;
goto
err_nofb;
}/*最后,注册这个帧缓冲设备fb_info到系统中,register_framebuffer定义在fb.h中在fbmem.c中实现*/
ret =
register_framebuffer(
fbinfo)
;
if
(
ret <
0)
{
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed to register framebufferdevice: %d/n"
,
ret)
;
goto
err_video_nomem;
}
/*对设备文件系统的支持(对设备文件系统的理解
请参阅:嵌入式Linux之我行——设备文件系统剖析与使用)
创建frambuffer设备文件,device_create_file定义在linux/device.h中*/

ret
=
device_create_file(
&
pdev-
>
dev,
&
dev_attr_debug)
;
if
(
ret)
{
dev_err(
&
pdev-
>
dev,
"failed toadd debug attribute/n"
)
;
}return
0;/*以下是上面错误处理的跳转点*/
err_nomem:
release_resource(
fbvar-
>
lcd_mem)
;
kfree(
fbvar-
>
lcd_mem)
;err_nomap:
iounmap(
fbvar-
>
lcd_base)
;err_noclk:
clk_disable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
clk_put(
fbvar-
>
lcd_clock)
;err_noirq:
free_irq(
fbvar-
>
lcd_irq_no,
fbvar)
;err_nofb:
platform_set_drvdata(
pdev,
NULL
)
;
framebuffer_release(
fbinfo)
;err_video_nomem:
my2440fb_unmap_video_memory(
fbinfo)
;return
ret;
}/*LCD中断服务程序*/
static
irqreturn_t lcd_fb_irq(
int
irq,
void
*
dev_id)
{
struct
my2440fb_var*
fbvar =
dev_id;
void
__iomem *
lcd_irq_base;
unsigned
long
lcdirq;/*LCD中断挂起寄存器基地址*/
lcd_irq_base =
fbvar-
>
lcd_base
+
S3C2410_LCDINTBASE;/*读取LCD中断挂起寄存器的值*/
lcdirq =
readl(
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDINTPND)
;/*判断是否为中断挂起状态*/
if
(
lcdirq
&
S3C2410_LCDINT_FRSYNC)
{
/*填充调色板*/
if
(
fbvar-
>
palette_ready)
{
my2440fb_write_palette(
fbvar)
;
}/*设置帧已插入中断请求*/
writel(
S3C2410_LCDINT_FRSYNC,
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDINTPND)
;
writel(
S3C2410_LCDINT_FRSYNC,
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDSRCPND)
;
}return
IRQ_HANDLED;
}/*填充调色板*/
static
void
my2440fb_write_palette(
struct
my2440fb_var *
fbvar)
{
unsigned
int
i;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;fbvar-
>
palette_ready =
0;for
(
i =
0;
i <
256;
i+
+
)
{
unsigned
long
ent =
fbvar-
>
palette_buffer[
i]
;if
(
ent =
=
PALETTE_BUFF_CLEAR)
{
continue
;
}writel(
ent,
regs +
S3C2410_TFTPAL(
i)
)
;if
(
readw(
regs +
S3C2410_TFTPAL(
i)
)
=
=
ent)
{
fbvar-
>
palette_buffer[
i]
=
PALETTE_BUFF_CLEAR;
}
else
{
fbvar-
>
palette_ready =
1;
}
}
}/*LCD各寄
存器进行初始化*/

static
int
my2440fb_init_registers(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
unsigned
long
flags;
void
__iomem *
tpal;
void
__iomem *
lpcsel;/*从lcd_fb_probe探测函数设置的私有变量结构体中再获得LCD相关
信息的数据*/

struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
struct
s3c2410fb_mach_info *
mach_info =
fbvar-
>
dev-
>
platform_data;
/*获得临时调色板寄存器基地
址,S3C2410_TPAL宏定义在mach-s3c2410/include/mach/regs-lcd.h中。
注意对于
lpcsel这是一个针对三星TFT屏的一个专用寄存器,如果用的不是三星的TFT屏应该不用管它。*/

tpal =
fbvar-
>
lcd_base
+
S3C2410_TPAL;
lpcsel =
fbvar-
>
lcd_base
+
S3C2410_LPCSEL;/*在修改下面寄存器值之前先屏蔽中断,将中断状态保存到flags中*/
local_irq_save(
flags)
;/*这里就是在上一篇章中讲到的把IO端口C和D配置成LCD模式*/
modify_gpio(
S3C2410_GPCUP,
mach_info-
>
gpcup,
mach_info-
>
gpcup_mask)
;
modify_gpio(
S3C2410_GPCCON,
mach_info-
>
gpccon,
mach_info-
>
gpccon_mask)
;
modify_gpio(
S3C2410_GPDUP,
mach_info-
>
gpdup,
mach_info-
>
gpdup_mask)
;
modify_gpio(
S3C2410_GPDCON,
mach_info-
>
gpdcon,
mach_info-
>
gpdcon_mask)
;/*恢复被屏
蔽的中断*/

local_irq_restore(
flags)
;writel(
0x00,
tpal)
;
/*临时调色板寄存器使能禁止*/
writel(
mach_info-
>
lpcsel,
lpcsel)
;
/*在上一篇中讲到过,它是三星TFT屏的一个寄存器,这里可以不管*/return
0;
}/*该函数实现修改GPIO端口的值,注意第三个参数mask的作用是将要设置的
寄存器值先清零*/

static
inline
void
modify_gpio(
void
__iomem *
reg,
unsigned
long
set
,
unsigned
long
mask)
{
unsigned
long
tmp;tmp =
readl(
reg)
&
~
mask;
writel(
tmp |
set
,
reg)
;
}/*检查fb_info中的可变参数*/
static
int
my2440fb_check_var(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
unsigned
i;/*从lcd_fb_probe探测函数设置的平台数据中再获得LCD相关信息的
数据*/

struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;
/*fb_info中的可变参
数*/

struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
/*在lcd_fb_probe探测函数中设置的私有结构体数据*/
struct
s3c2410fb_mach_info *
mach_info =
fbvar-
>
dev-
>
platform_data;
/*LCD的配置结构体数据,这个配置结构体的赋值在上一篇章的"3. 帧缓冲设备作为平台设备"中*/struct
s3c2410fb_display *
display =
NULL
;
struct
s3c2410fb_display *
default_display =
mach_info-
>
displays +
mach_info-
>
default_display;
int
type =
default_display-
>
type;
/*LCD的类型,看上一篇章
的"3. 帧缓冲设备作为平台设备"中的type赋值是TFT类型*/
/*验证X/Y解析度*/
if
(
var-
>
yres =
=
default_display-
>
yres &
&
var-
>
xres =
=
default_display-
>
xres &
&
var-
>
bits_per_pixel =
=
default_display-
>
bpp)
{
display =
default_display;
}
else
{
for
(
i
=
0;
i <
mach_info-
>
num_displays;
i+
+
)
{
if
(
type =
=
mach_info-
>
displays[
i]
.
type &
& var-
>
yres =
=
mach_info-
>
displays[
i]
.
yres &
&
var-
>
xres =
=
mach_info-
>
displays[
i]
.
xres &
& var-
>
bits_per_pixel =
=
mach_info-
>
displays[
i]
.
bpp)
{
display =
mach_info-
>
displays
+
i;
break
;
}
}
}if
(
!
display)
{
return
-
EINVAL;
}/*配置LCD配置寄存器1中的5-6位(配置成TFT类型)和配置LCD配置寄存器5*/
fbvar-
>
regs.
lcdcon1
=
display-
>
type;
fbvar-
>
regs.
lcdcon5
=
display-
>
lcdcon5;/* 设置屏幕的虚拟解析像素和高度宽度 */
var-
>
xres_virtual =
display-
>
xres;
var-
>
yres_virtual =
display-
>
yres;
var-
>
height =
display-
>
height;
var-
>
width =
display-
>
width;/* 设置时钟像素,行、帧切换值,水平同步、垂直同步长度值 */
var-
>
pixclock =
display-
>
pixclock;
var-
>
left_margin =
display-
>
left_margin;
var-
>
right_margin
=
display-
>
right_margin;
var-
>
upper_margin =
display-
>
upper_margin;
var-
>
lower_margin =
display-
>
lower_margin;
var-
>
vsync_len
=
display-
>
vsync_len;
var-
>
hsync_len =
display-
>
hsync_len;/*设置透明
度*/

var-
>
transp.
offset =
0;
var-
>
transp.
length
=
0;
/*根据色位模式(BPP)来设置可变参数中R、G、B的颜色位域。对于这些参数值
的设置请参考CPU数据
手册中"显示缓冲区与显示点对应关系图",例如在上一篇章中我就画出了8BPP和16BPP时的对应关系图*/

switch
(
var-
>
bits_per_pixel)
{
case
1:
case
2:
case
4:
var-
>
red.
offset=
0;
var-
>
red.
length=
var-
>
bits_per_pixel;
var-
>
green =
var-
>
red;
var-
>
blue =
var-
>
red;
break
;
case
8:
/* 8 bpp 332 */
if
(
display-
>
type !
=
S3C2410_LCDCON1_TFT)
{
var-
>
red.
length=
3;
var-
>
red.
offset=
5;
var-
>
green.
length=
3;
var-
>
green.
offset=
2;
var-
>
blue.
length=
2;
var-
>
blue.
offset=
0;
}
else
{
var-
>
red.
offset=
0;
var-
>
red.
length=
8;
var-
>
green =
var-
>
red;
var-
>
blue =
var-
>
red;
}
break
;
case
12:
/* 12 bpp 444 */
var-
>
red.
length
=
4;
var-
>
red.
offset =
8;
var-
>
green.
length =
4;
var-
>
green.
offset
=
4;
var-
>
blue.
length =
4;
var-
>
blue.
offset =
0;
break
;
case
16:
/* 16 bpp */
if
(
display-
>
lcdcon5 &
S3C2410_LCDCON5_FRM565)
{
/* 565 format */
var-
>
red.
offset=
11;
var-
>
green.
offset=
5;
var-
>
blue.
offset =
0;
var-
>
red.
length=
5;
var-
>
green.
length=
6;
var-
>
blue.
length
=
5;
}
else
{
/* 5551 format */
var-
>
red.
offset=
11;
var-
>
green.
offset=
6;
var-
>
blue.
offset
=
1;
var-
>
red.
length=
5;
var-
>
green.
length=
5;
var-
>
blue.
length =
5;
}
break
;
case
32:
/* 24 bpp 888 and 8 dummy */
var-
>
red.
length=
8;
var-
>
red.
offset=
16;
var-
>
green.
length
=
8;
var-
>
green.
offset =
8;
var-
>
blue.
length
=
8;
var-
>
blue.
offset =
0;
break
;
}return
0;
}/*申请帧缓冲设备fb_info的显示缓冲区空间*/
static
int
__init my2440fb_map_video_memory(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
dma_addr_t map_dma;
/*用于保存DMA缓冲区总线地
址*/

struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
/*获得在lcd_fb_probe探测函数中设置的私有结构体数据*/
unsigned
map_size =
PAGE_ALIGN(
fbinfo-
>
fix.
smem_len)
;
/*获得FrameBuffer缓存的大小, PAGE_ALIGN定义在mm.h中*/
/*将分配的一个写合并DMA缓存区设置为
LCD屏幕的虚拟地址(对于DMA请参考DMA相关知识)
dma_alloc_writecombine定义在arch/arm/mm
/dma-mapping.c中*/

fbinfo-
>
screen_base
=
dma_alloc_writecombine(
fbvar-
>
dev,
map_size,
&
map_dma,
GFP_KERNEL)
;if
(
fbinfo-
>
screen_base)
{
/*设置这片DMA缓存区的内容为空*/
memset
(
fbinfo-
>
screen_base,
0x00,
map_size)
;/*将DMA缓冲区总线地址设成fb_info不可变参数中framebuffer
缓存的开始位置*/

fbinfo-
>
fix.
smem_start =
map_dma;
}return
fbinfo-
>
screen_base
?
0 :
-
ENOMEM;
}/*释放帧缓冲
设备fb_info的显示缓冲区空间*/

static
inline
void
my2440fb_unmap_video_memory(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
unsigned
map_size =
PAGE_ALIGN(
fbinfo-
>
fix.
smem_len)
;/*跟申请
DMA的地方想对应*/

dma_free_writecombine(
fbvar-
>
dev,
map_size,
fbinfo-
>
screen_base,
fbinfo-
>
fix.
smem_start)
;
}
/*LCDFrameBuffer设备移除的实现,注意这里使用一个__devexit宏,和lcd_fb_probe接口函数相对应。
在Linux内
核中,使用了大量不同的宏来标记具有不同作用的函数和数据结构,这些宏在include/linux/init.h头文件中定义,编译器通
过这些宏可以把代码优化放到合适的内存位置,以减少内存占用和提高内核效率。
__devinit、__devexit就是这些宏之一,在
probe()和remove()函数中应该使用__devinit和__devexit宏。
又当remove()函数使用了
__devexit宏时,则在驱动结构体中一定要使用__devexit_p宏来引用remove(),
所以在第①步中就用
__devexit_p来引用lcd_fb_remove接口函数。*/

static
int
__devexit lcd_fb_remove(
struct
platform_device *
pdev)
{
struct
fb_info *
fbinfo =
platform_get_drvdata(
pdev)
;
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;/*从系统中注销帧缓冲设备*/
unregister_framebuffer(
fbinfo)
;/*停止LCD控制器的工作*/
my2440fb_lcd_enable(
fbvar,
0)
;/*延迟一段时间,因为停止LCD控制器需要一点时间 */
msleep(
1)
;/*释放帧缓冲设备fb_info的显示缓冲区空间*/
my2440fb_unmap_video_memory(
fbinfo)
;/*将LCD平台数据清空和释放fb_info空间资源*/
platform_set_drvdata(
pdev,
NULL
)
;
framebuffer_release(
fbinfo)
;/*释放中断资源*/
free_irq(
fbvar-
>
lcd_irq_no,
fbvar)
;/*释放时钟资源*/
if
(fbvar
-
>lcd_clock
)
{
clk_disable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
clk_put(
fbvar-
>
lcd_clock)
;
fbvar-
>
lcd_clock =
NULL
;
}/*释放LCD IO空间映射的虚拟内存空间*/
iounmap(
fbvar-
>
lcd_base)
;/*释放申请
的LCD IO端口所占用的IO空间*/

release_resource(
fbvar-
>
lcd_mem)
;
kfree(
fbvar-
>
lcd_mem)
;return
0;
}/*
停止LCD控制器的工作*/

static
void
my2440fb_lcd_enable(
struct
my2440fb_var *
fbvar,
int
enable)
{
unsigned
long
flags;/*在修改下面寄存器值之前先屏蔽中断,将中断状态保存到flags中*/
local_irq_save(
flags)
;if
(
enable)
{
fbvar-
>
regs.
lcdcon1
|
=
S3C2410_LCDCON1_ENVID;
}
else
{
fbvar-
>
regs.
lcdcon1 &
=
~
S3C2410_LCDCON1_ENVID;
}writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon1,
fbvar-
>
lcd_base +
S3C2410_LCDCON1)
;/*恢复被屏蔽的中断*/
local_irq_restore(
flags)
;
}/*对LCD FrameBuffer平台设备驱动电源管理的支持,CONFIG_PM这个宏定义在内核中*/
#
ifdef
CONFIG_PM
/*
当配置内核时选上电源管理,则平台设备的驱动就支持挂起和恢复功能*/

static
int
lcd_fb_suspend(
struct
platform_device *
pdev,
pm_message_t state)
{

/*挂起LCD设备,注意这里挂起LCD时并没有保存LCD控制器的各种状态,所
以在恢复后LCD不会继续显示挂起前的内容
若要继续显示挂起前的内容,则要在这里保存LCD控制器的各种状态,这里就不讲这个了,以后讲到电源管理再讲*/

struct
fb_info *
fbinfo =
platform_get_drvdata(p
dev)
;
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;/*停止LCD控制器的工作*/
my2440fb_lcd_enable(
fbvar,
0)
;msleep(
1)
;/*停止时钟*/
clk_disable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;return
0;
}static
int
lcd_fb_resume(
struct
platform_device *
pdev)
{
/*恢复挂起的
LCD设备*/

struct
fb_info *
fbinfo =
platform_get_drvdata(p
dev)
;
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;/*
开启时钟*/

clk_enable(
fbvar-
>
lcd_clock)
;/*初始化LCD控制器之前要延迟一段时间*/
msleep(
1)
;/*恢复时重新初始化LCD各寄存器*/
my2440fb_init_registers(
fbinfo)
;/*重新激活fb_info中所有的参数配置,该函数定义在第③步中再讲*/
my2440fb_activate_var(
fbinfo)
;
/*正与挂起时讲到的那样,因为没保存挂起时
LCD控制器的各种状态,
所以恢复后就让LCD显示空白,该函数定义也在第③步中再讲*/

my2440fb_blank(
FB_BLANK_UNBLANK,
fbinfo)
;return
0;
}
#
else
/*如果配置内核时没选
上电源管理,则平台设备的驱动就不支持挂起和恢复功能,这两个函数也就无需实现了*/

#
define
lcd_fb_suspendNULL
#
define
lcd_fb_resumeNULL
#
endif





③、
帧缓冲设备驱动对底层硬件操作的函数接口实现(即:my2440fb_ops的实现):









/*Framebuffer底层硬件操
作各接口函数*/

static
struct
fb_ops my2440fb_ops =
{
.
owner=
THIS_MODULE,
.
fb_check_var=
my2440fb_check_var,
/*第②步中已实现*/
.
fb_set_par=
my2440fb_set_par,
/*设置fb_info中的参数,主要是LCD的显示模式*/
.
fb_blank=
my2440fb_blank,
/*显示空白(即:LCD开关控制)*/
.
fb_setcolreg=
my2440fb_setcolreg,
/*设置颜色表*/
/*以
下三个函数是可选的,主要是提供fb_console的支持,在内核中已经实现,这里直接调用即可*/

.
fb_fillrect=
cfb_fillrect,
/*定义在
drivers/video/cfbfillrect.c中*/

.
fb_copyarea=
cfb_copyarea,
/*定义在drivers/video/cfbcopyarea.c中*/
.
fb_imageblit=
cfb_imageblit,
/*定义在
drivers/video/cfbimgblt.c中*/

};/*设置
fb_info中的参数,这里根据用户设置的可变参数var调整固定参数fix*/

static
int
my2440fb_set_par(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
/*获得fb_info中的可变参数*/
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;/*判断可变参数中的色位模式,根据色位模式来设置色彩模式*/
switch
(
var-
>
bits_per_pixel)
{
case
32:
case
16:
case
12:
/*12BPP时,设置为真彩色(分成红、绿、蓝三基色)*/
fbinfo-
>
fix.
visual
=
FB_VISUAL_TRUECOLOR;
break
;
case
1:
/*1BPP时,设置为黑白色(分黑、白两种色,FB_VISUAL_MONO01代表
黑,FB_VISUAL_MONO10代表白)*/

fbinfo-
>
fix.
visual =
FB_VISUAL_MONO01;
break
;
default
:
/*默认设置为伪彩色,采用索引颜色显示*/
fbinfo-
>
fix.
visual
=
FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR;
break
;
}/*设置fb_info中固定参数中一行的字节数,公式:1行字节数=(1行像素
个数*每像素位数BPP)/8 */

fbinfo-
>
fix.
line_length =
(
var-
>
xres_virtual *
var-
>
bits_per_pixel)
/
8;/*修改以上参数后,重新激活fb_info中的参数配置(即:使修改后的参数在硬件上生效)*/
my2440fb_activate_var(
fbinfo)
;return
0;
}/*重新激活fb_info中的参数配置*/
static
void
my2440fb_activate_var(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
/*获得结构体变
量*/

struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;/*获得fb_info可变参数*/
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;/*计算LCD控制寄存器1中的CLKVAL值,根据数据手册中该寄存器的描述,计算公式如下:
* STN屏:VCLK = HCLK / (CLKVAL * 2),CLKVAL要求>= 2
* TFT屏:VCLK = HCLK / [(CLKVAL + 1) * 2],CLKVAL要求>= 0*/

int
clkdiv =
my2440fb_calc_pixclk(
fbvar,
var-
>
pixclock)
/
2;/*获得屏幕的类型*/
int
type =
fbvar-
>
regs.
lcdcon1 &
S3C2410_LCDCON1_TFT;if
(
type =
=
S3C2410_LCDCON1_TFT)
{
/*根据数据手册按照TFT屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
my2440fb_config_tft_lcd_regs(
fbinfo,
&
fbvar-
>
regs)
;-
-
clkdiv;if
(
clkdiv <
0)
{
clkdiv =
0;
}
}
else
{
/*根据数据手册按照STN屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
my2440fb_config_stn_lcd_regs(
fbinfo,
&
fbvar-
>
regs)
;if
(
clkdiv <
2)
{
clkdiv =
2;
}
}/*设置计算的LCD控制寄存器1中的CLKVAL值*/
fbvar-
>
regs.
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_CLKVAL(
clkdiv)
;/*将各参数
值写入LCD控制寄存器1-5中*/

writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon1 &
~
S3C2410_LCDCON1_ENVID,
regs +
S3C2410_LCDCON1)
;
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon2,
regs +
S3C2410_LCDCON2)
;
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon3,
regs +
S3C2410_LCDCON3)
;
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon4,
regs +
S3C2410_LCDCON4)
;
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon5,
regs +
S3C2410_LCDCON5)
;/*配置帧缓冲起始地址寄存器1-3*/
my2440fb_set_lcdaddr(
fbinfo)
;fbvar-
>
regs.
lcdcon1
|
=
S3C2410_LCDCON1_ENVID,
writel(
fbvar-
>
regs.
lcdcon1,
regs +
S3C2410_LCDCON1)
;
}/*计算LCD
控制寄存器1中的CLKVAL值*/

static
unsigned
int
my2440fb_calc_pixclk(
struct
my2440fb_var *
fbvar,
unsigned
long
pixclk)
{
/*获得LCD的时钟*/
unsigned
long
clk =
clk_get_rate(
fbvar-
>
lcd_clock)
;/*像素时钟单位是皮秒,而时钟的单位是赫兹,所以计算公式为:
* Hz -> picoseconds is / 10^-12
*/

unsigned
long
long
div
=
(
unsigned
long
long
)
clk *
pixclk;div
>
>
=
12;
/* div / 2^12 */
do_div(
div
,
625 *
625UL *
625)
;
/* div / 5^12, do_div宏定义在asm/div64.h中*/return
div
;
}/*根据数据手册按照TFT屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
static
void
my2440fb_config_tft_lcd_regs(
const
struct
fb_info *
fbinfo,
struct
s3c2410fb_hw *
regs)
{
const
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
const
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;/*根据色位模式设置LCD控制寄存器1和5,参考数据手册*/
switch
(
var-
>
bits_per_pixel)
{
case
1:
/*1BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT1BPP;
break
;
case
2:
/*2BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT2BPP;
break
;
case
4:
/*4BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT4BPP;
break
;
case
8:
/*8BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT8BPP;
regs-
>
lcdcon5 |
=
S3C2410_LCDCON5_BSWP |
S3C2410_LCDCON5_FRM565;
regs-
>
lcdcon5 &
=
~
S3C2410_LCDCON5_HWSWP;
break
;
case
16:
/*16BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT16BPP;
regs-
>
lcdcon5 &
=
~
S3C2410_LCDCON5_BSWP;
regs-
>
lcdcon5 |
=
S3C2410_LCDCON5_HWSWP;
break
;
case
32:
/*32BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_TFT24BPP;
regs-
>
lcdcon5 &
=
~
(
S3C2410_LCDCON5_BSWP
|
S3C2410_LCDCON5_HWSWP |
S3C2410_LCDCON5_BPP24BL)
;
break
;
default
:
/*无效的BPP*/
dev_err(
fbvar-
>
dev,
"invalid bpp %d/n"
,
var-
>
bits_per_pixel)
;
}/*设置LCD配置寄存器2、3、4*/
regs-
>
lcdcon2 =
S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(
var-
>
yres -
1)
|
S3C2410_LCDCON2_VBPD(
var-
>
upper_margin -
1)
|
S3C2410_LCDCON2_VFPD(
var-
>
lower_margin
-
1)
|
S3C2410_LCDCON2_VSPW(
var-
>
vsync_len
-
1)
;regs-
>
lcdcon3 =
S3C2410_LCDCON3_HBPD(
var-
>
right_margin -
1)
|
S3C2410_LCDCON3_HFPD(
var-
>
left_margin
-
1)
|
S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(
var-
>
xres -
1)
;regs-
>
lcdcon4 =
S3C2410_LCDCON4_HSPW(
var-
>
hsync_len -
1)
;
}/*根据数据手册按照STN屏的要求配置LCD控制寄存器1-5*/
static
void
my2440fb_config_stn_lcd_regs(
const
struct
fb_info *
fbinfo,
struct
s3c2410fb_hw *
regs)
{
const
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
const
struct
fb_var_screeninfo *
var =
&
fbinfo-
>
var;int
type =
regs-
>
lcdcon1 &
~
S3C2410_LCDCON1_TFT;
int
hs =
var-
>
xres >
>
2;
unsigned
wdly =
(
var-
>
left_margin >
>
4)
-
1;
unsigned
wlh =
(
var-
>
hsync_len >
>
4)
-
1;if
(
type !
=
S3C2410_LCDCON1_STN4)
{
hs >
>
=
1;
}/*根据色位模式设置LCD控制寄存器1,参考数据手册*/
switch
(
var-
>
bits_per_pixel)
{
case
1:
/*1BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN1BPP;
break
;
case
2:
/*2BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN2GREY;
break
;
case
4:
/*4BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN4GREY;
break
;
case
8:
/*8BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN8BPP;
hs *
=
3;
break
;
case
12:
/*12BPP*/
regs-
>
lcdcon1 |
=
S3C2410_LCDCON1_STN12BPP;
hs *
=
3;
break
;
default
:
/*无效的BPP*/
dev_err(
fbvar-
>
dev,
"invalid bpp%d/n"
,
var-
>
bits_per_pixel)
;
}/*设置LCD配置寄存器2、3、4, 参考数据手册*/
if
(
wdly
>
3)
wdly =
3;
if
(
wlh >
3)
wlh =
3;
regs-
>
lcdcon2 =
S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(
var-
>
yres -
1)
;regs-
>
lcdcon3 =
S3C2410_LCDCON3_WDLY(
wdly)
|
S3C2410_LCDCON3_LINEBLANK(
var-
>
right_margin
/
8)
|
S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(
hs -
1)
;regs-
>
lcdcon4 =
S3C2410_LCDCON4_WLH(
wlh)
;
}/*配置帧缓冲起始地址寄存器1-3,参考数据手册*/
static
void
my2440fb_set_lcdaddr(
struct
fb_info *
fbinfo)
{
unsigned
long
saddr1,
saddr2,
saddr3;
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;saddr1 =
fbinfo-
>
fix.
smem_start >
>
1;
saddr2 =
fbinfo-
>
fix.
smem_start;
saddr2 +
=
fbinfo-
>
fix.
line_length
*
fbinfo-
>
var.
yres;
saddr2 >
>
=
1;
saddr3
=
S3C2410_OFFSIZE(
0)
|
S3C2410_PAGEWIDTH(
(
fbinfo-
>
fix.
line_length /
2)
&
0x3ff)
;writel(
saddr1,
regs +
S3C2410_LCDSADDR1)
;
writel(
saddr2,
regs +
S3C2410_LCDSADDR2)
;
writel(
saddr3,
regs +
S3C2410_LCDSADDR3)
;
}/*显示空白,blankmode有5种模式,定义在fb.h中,是一个枚举*/
static
int
my2440fb_blank(
int
blank_mode,
struct
fb_info *
fbinfo)
{
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;/*根据显示空白的模式来设置LCD是开启还是停止*/
if
(
blank_mode =
=
FB_BLANK_POWERDOWN)
{
my2440fb_lcd_enable(
fbvar,
0)
;
/*在第②步中定义*/
}
else
{
my2440fb_lcd_enable(
fbvar,
1)
;
/*在第②步中定义*/
}/*根据显示空白的模式来控制临时调色板寄存器*/
if
(
blank_mode =
=
FB_BLANK_UNBLANK)
{
/*临时调色板寄存器无效*/
writel(
0x0,
regs +
S3C2410_TPAL)
;
}
else
{
/*临时调色
板寄存器有效*/

writel(
S3C2410_TPAL_EN,
regs +
S3C2410_TPAL)
;
}return
0;
}/*设置颜色表*/
static
int
my2440fb_setcolreg(
unsigned
regno,
unsigned
red,
unsigned
green,
unsigned
blue,
unsigned
transp,
struct
fb_info *
fbinfo)
{
unsigned
int
val;
struct
my2440fb_var*
fbvar =
fbinfo-
>
par;
void
__iomem *
regs =
fbvar-
>
lcd_base;switch
(
fbinfo-
>
fix.
visual)
{
case
FB_VISUAL_TRUECOLOR:
/*
真彩色*/

if
(
regno <
16)
{
u32
*
pal =
fbinfo-
>
pseudo_palette;val =
chan_to_field(
red,
&
fbinfo-
>
var.
red)
;
val |
=
chan_to_field(
green,
&
fbinfo-
>
var.
green)
;
val |
=
chan_to_field(
blue,
&
fbinfo-
>
var.
blue)
;pal[
regno]
=
val;
}
break
;
case
FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR:
/*伪彩色*/
if
(
regno <
256)
{
val =
(
red >
>
0)
&
0xf800;
val
|
=
(
green >
>
5)
&
0x07e0;
val |
=
(
blue >
>
11)
&
0x001f;writel(
val,
regs +
S3C2410_TFTPAL(
regno)
)
;/*修改调色板*/
schedule_palette_update(
fbvar,
regno,
val)
;
}
break
;
default
:
return
1;
}return
0;
}static
inline
unsigned
int
chan_to_field(
unsigned
int
chan,
struct
fb_bitfield *
bf)
{
chan &
=
0xffff;
chan >
>
=
16 -
bf-
>
length;
return
chan <
<
bf-
>
offset;
}/*修改调色
板*/

static
void
schedule_palette_update(
struct
my2440fb_var*
fbvar,
unsigned
int
regno,
unsigned
int
val)
{
unsigned
long
flags;
unsigned
long
irqen;/*LCD中断挂起寄存器基地址*/
void
__iomem *
lcd_irq_base =
fbvar-
>
lcd_base +
S3C2410_LCDINTBASE;
/*在修改中断寄存器值之前先屏蔽中断,将中断状态保存到flags中*/
local_irq_save(
flags)
;fbvar-
>
palette_buffer[
regno]
=
val;/*判断调色板是否准备就像*/
if
(
!
fbvar-
>
palette_ready)
{
fbvar-
>
palette_ready =
1;/*使能中断屏蔽寄存器*/
irqen =
readl(
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDINTMSK)
;
irqen &
=
~
S3C2410_LCDINT_FRSYNC;
writel(
irqen,
lcd_irq_base +
S3C24XX_LCDINTMSK)
;
}/*恢复被屏蔽的中断*/
local_irq_restore(
flags)
;
}




五、从整体上再描述一下FrameBuffer设备驱动实例代码的结构:


1、在第①部分代码中主要做的事情有:



a.将LCD设备注册到系统平台设备中;


b.定义LCD平台设备结构体lcd_fb_driver。
2、在第②部分代码中主要做的事情有:


a.获取和设置LCD平台设备的各种资源;

b.分配fb_info结构体空间;

c.初始化fb_info结构体中的各参数;

d.初始化LCD控制器;

e.检查fb_info中可变参数;

f.申请帧缓冲设备的显示缓冲区空间;

g.注册fb_info。
3、在第


分代码中主要做的事情有:



a.实现对fb_info相关参数进行检查的硬件接口函数;

b.实现对LCD显示模式进行设定的硬件接口函数;

c.实现对LCD显示开关(空白)的硬件接口函数等。
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