分类: 嵌入式
2010-03-15 20:20:04
1. 为了不让大家觉枯燥,让朋友们更好的理解,我以一个实例来叙述 S3C2410 下一个驱动程序的编写(本文的初始化源码以华恒公司提供的 s3c2410fb.c 为基础)及简单的 GUI程序的编写。
2. 拿到一块 LCD,首先要将 LCD的各个控制线与 S3C2410 的 LCD控制信号相接,当然,电源也一定要接入了,否则不亮可别找我。另外需要注意以下几点:
1) 背光:对于大部分的彩色 LCD一定要接背光,我们才能看到屏上的内容;
2) 控制信号:不同的 LCD 厂商对于控制信号有不同的叫法,S3C2410 芯片手册也给出了一个信号的多个名称(图一),这就要看你们硬件工程师的功底了,
图一 S3C2410 手册上给出的控制信号的名称及解释
这里我做一个简单的介绍:
VFRAME:LCD 控制器和 LCD 驱动器之间的帧同步信号。该信号告诉 LCD屏的新的一帧开始了。LCD 控制器在一个完整帧显示完成后立即插入一个VFRAME 信号,开始新一帧的显示;
VLINE:LCD控制器和 LCD驱动器之间的线同步脉冲信号,该信号用于 LCD驱动器将水平线(行)移位寄存器的内容传送给 LCD 屏显示。LCD 控制器在整个水平线(整行)数据移入 LCD驱动器后,插入一个 VLINE 信号;
VCLK:LCD控制器和 LCD驱动器之间的像素时钟信号,由 LCD控制器送出的数据在 VCLK的上升沿处送出,在 VCLK的下降沿处被 LCD驱动器采样;
VM:LCD驱动器的 AC 信号。VM 信号被 LCD驱动器用于改变行和列的电压极性,从而控制像素点的显示或熄灭。VM 信号可以与每个帧同步,也可以与可变数量的 VLINE 信号同步。
3) 数据线:也就是我们说的 RGB 信号线,S3C2410 芯片手册上都有详细的说明,由于篇幅关系,在此不一一摘录,不过需要与硬件工程是配合的是他采用了哪种接线方法,24 位 16 位或其它。对于 16 位 TFT 屏又有两种方式,在写驱动前你要清楚是 5:6:5还是 5:5:5:I,这些与驱动的编写都有关系
4) 要注意一下 LCD 的电源电压,对于手持设备来说一般都为 5V 或 3.3V,或同时支持 5V和 3.3V,如果 LCD的需要的电源电压是 5V,那就要注意了,S3C2410 的逻辑输出电压只有 3.3V,此时一定要让你们的硬件工程师帮忙把 S3C2410 的逻辑输出电压提高到 5V,否则你可能能将屏点亮,但显示的图像要等到太阳从西边出来的那一天才能正常,呵呵,我可吃过苦头的哦!
5) 3.3V逻辑电压转变成 5V逻辑电压电路图(此图由华恒公司提供)
6) 最后还有一个问题,有些 LCD 屏还需要一颗伴侣芯片,就是 S3C2410 手册中的那颗 LPC3600。这可能在 LCD 的手册中都有论述吧,我没有遇到过这样的屏,所以也不是很清楚。那么是不是所有的屏与 S3C2410相接都需要那个讨厌的家伙呢?这是好多人(包括我)在最开始都会有的疑问,不过现在的大部分 LCD 屏应该都不需要这个讨厌的家伙了,屏的控制信号直接与 S3C2410 的控制信号相接就可以了,至少我还没有遇到过。
7) 还得提醒大家一下,S3C2410到 LCD屏的连线千万千万别超过 0.5 米,否则会给你带来麻烦,我也是吃过苦头的,LCD屏上面的部分显示任何信息都是正确的,而只有屏的底部会有时正确有时错误,折腾了好一阵,才知道是连线太长的缘故!
3. 好了,在硬件工程师的帮助下,硬件接好了,那就该我们做软件的干活了,编写驱动吧
1) 让我们首先看一下 RGB数据结构的定义
在 s3c2410fb.c 中找到如下信息
static struct s3c2410fb_rgb xxx_tft_rgb_16 = {
red: {offset:11, length:5,},
green: {offset:5, length:6,},
blue: {offset:0, length:5,},
transp: {offset:0, length:0,},
};
这是对 16 位色的 RGB 颜色进行定义,R:G:B:I = 5:6:5:0,即我们常说的565 显示方式。呵呵,为了让有些朋友更好的理解,我多罗嗦几句,我们随便写一个 16 位数据的颜色数据(为了分析的方便,我把它写成二进制)
RGB = 10101101 10111001
根据上面的结构定义我们来分析一下 RGB 各是多少(因为没有透明色,我们不去分析)
a) blue: {offset: 0, length: 5} 偏移量为 0,长度为 5,我们从那个 RGB 中提取出来便是“11001”
b) green:{offset: 5, length: 6} 偏移量为 5,长度为 6,我们从那个 RGB 中提取出来便是 101 101
c) red: {offset: 11, length: 5 } 偏移量为 11,长度为 5,我们从那个 RGB 中提取出来便是 10101
d) 我们得到了一个 RGB 值为 13:45:200,就是这个颜色
e) 那么反过来,有了 RGB的值我们该如何,因为 RGB 的有效位数都不足一个字节(8 位),那我们只能忍痛割爱了,舍弃掉低位数据,代码如下
r=(rDat&0xF8);
g=(gDat&0xFC);
b=(bDat&0xF8);
hight=r|(g<<5);
low=(g>>3)|(b<<3);
color=(hight>>8)|low;
记住,这段代码在 GUI 程序中是有用的
2) 对于 8 位色(256 色)的数据结构定义
static struct s3c2410fb_rgb rgb_8 = {
red: {offset:0, length:4,},
green: {offset:0, length:4,},
blue: {offset:0, length:4,},
transp: {offset:0, length:0,},
};
这是原程序中给出的定义,我感觉有些错误,我认为应该为 R:G:B = 3:3:2
static struct s3c2410fb_rgb rgb_8 = {
red: {offset:5, length:3,},
green: {offset:2, length:3,},
blue: {offset:0, length:2,},
transp: {offset:0, length:0,},
};
因为没有亲自去调试,所以没有什么发言权,希望做过这方面的朋友给我一个答案。
3) 对于 CSTN 屏,一般都能达到 12 位色(4096 色)的,S3C2410 这颗芯片也是支持的,但是在软件方面要做的工作比较大,因为从原有的代码,我们找不到任何 12位色显示的迹象,另外 Linux 本身好像也不支持 12 位色的,如果你要作的事情比较简单,那你就自己写代码吧。我在此给出 12位色的数据结构定义
static struct s3c2410fb_rgb xxx_stn_rgb_12 = {
red: {offset:8, length:4,},
green: {offset:4, length:4,},
blue: {offset:0, length:4,},
transp: {offset:0, length:0,},
};
但是要完成 12 位色 CSTN 屏驱动程序的编写还有一些工作要做,稍后我会适当的向大家介绍。
4) 接着看下面的代码,其中要修改的部分已经用绿色标出,下面分别进行介绍。
a) 颜色位数
bpp:16
如果你的 LCD 屏是 TFT 的,那一般都可以达到 16 位色或 24 位色,这也要看硬件怎么连接了,根据情况进行设置即可;
如果你的 LCD屏是 CSTN的,按照常规 LCD手册的介绍,一般都可以支持到8 位色(256色),而实际的 CSTN屏的显示效果都可以达到 12 位色(4096色),那可有很大的区别的,如果你要选择便宜的屏又要丰富的颜色,那就费点劲,完成 12 位色的驱动。
b) LCD屏的宽度和高度
xres: 240
yres: 320
这个就不用多说了,你的屏的分辨率是多少就设置成多少呗。
c) 寄存器的设置,这些也不困难。下面就让我们一起一口一口的将 S3C2410 的LCD寄存器统统吃掉! 首先介绍一下我这块屏,这是日立的一块 TFT 屏,大小为 640X240,可以支持到 16位色。 与驱动有关的一张表
图二 LCD屏资料
有了这些信息,让我们看一下 LCD寄存器的设置。
LCD控制器1
LCD控制器2
对于 TFT 屏必须要填,至于什么意思怎么翻译,相信大家都比我的水平强,自己翻译吧。我只说明从 LCD中如何将这个值“扣”出来。
很容易,看一下图二 LCD屏资料,对比一下得出如下信息:
LCD控制器3
对于 TFT 屏,很容易将 HBPD 和 HFPD 找出来,如下
LCD控制器5
这个寄存器的看起来比较复杂,但是无外乎这几类:
FrameBuffer 起始寄存器 1
这个寄存器的设置没有必要去修改(TFT/STN),都使用默认的代码即可:
FrameBuffer 起始寄存器 2 和 FrameBuffer 起始寄存器 3
这两个寄存器的设置比较重要,在此我给出 12 位色 CSTN 屏和 16 位色TFT 的设置代码:
前面提到的 LINEVAL 和 HOZVAL 以源码的形式给出,其中 CSTN 8 位色没有经过测试。
RGB Loopup Table Register
这三个寄存器的在驱动 256 色 CSTN 屏的时候需要使用,我在别的芯片上使用过,因为这颗芯片支持 12 位色,所以没有去调试,我给
出两组可能的值: