at91rm9200的uboot里lcd驱动

为了能够在uboot起来的时候能够驱动s1d13506并显示开机图片，需要在uboot初始化板子的硬件的时候将lcd显示部分的电路也初始化好。
??本文中uboot的版本为1.1.2，里面其实已经有了sed13806的驱动代码了，在drivers/sed13806.c和include/sed13806.h，但只是在板子Total5200和RPXClassic的配置里有包括，这个可以查下config文件里有没有CONFIG_VIDEO_SED13806就可以知道了。这里因为13806和13506并没有差很多，所以直接就在sed13806的文件基础上修改了。
??
??首先就是要在include/configs/at91rm9200dk.h里面添加相应的宏。
??其实这个文件里我并没有添加很多的宏，因为我没有调用uboot为其他平台所写的lcd.c里面或者其他的显示相关的东西，而是自己在手动添加显示初始化代码，因此在at91rm9200dk.h这个配置文件里并没有出现CONFIG_LCD这类配置宏。
??添加的宏有：
?? #define CONFIG_VIDEO_SED13806
?? #define CONFIG_VIDEO_SED13806_16BPP
?? #define CONFIG_NEC_NL644BC20
??
??然后到include/sed13806.h中修改FRAME_BUFFER_OFFSET、TOTAL_SPACE_SIZE和DEFAULT_VIDEO_MEMORY_SIZE等相关的板子空间配置。
??在这块板子上：
?? #define DISPLAY_WIDTH 800
?? #define DISPLAY_HEIGHT 600
?? #define SED13806_REG_ADDR 0x30000000
?? #define FRAME_BUFFER_OFFSET 0x200000
?? #define TOTAL_SPACE_SIZE 0x1400000
?? #define DEFAULT_VIDEO_MEMORY_SIZE 0x140000 //其实和上面的宏重复了
??至于寄存器的偏移量的宏定义要不要从linux内核里也弄过来，随便了。
??
??在drivers/sed13806.c里面，可以添加对于s1d13506需要的操作函数。这里主要是对video_hw_init这个函数进行改造，因为这个就是将要在uboot初始化过程中被调用来初始化s1d13506的函数了。修改如下:
??void *video_hw_init (void)
??{
?? unsigned int *vm, i;
?? printf("*** zhs: drivers/sed13806.c: video_hw_init() ***\n"); /*zhs_change*/
?? memset (&sed13806, 0, sizeof (GraphicDevice));
??
?? /* Initialization of the access to the graphic chipset
?? Retreive base address of the chipset
?? (see board/RPXClassic/eccx.c) */
?? /* zhs: board_video_init()也要进行修改 */
?? if ((sed13806.isaBase = board_video_init ()) == 0) { /*这里初始化板子上的相关的io口和ics1523*/
?? return (NULL);
?? }
??
?? sed13806.frameAdrs = sed13806.isaBase + FRAME_BUFFER_OFFSET;
?? sed13806.winSizeX = board_get_width ();
?? sed13806.winSizeY = board_get_height ();
??
?? sed13806.gdfIndex = GDF_16BIT_565RGB;
?? sed13806.gdfBytesPP = 2;
??
?? sed13806.memSize = sed13806.winSizeX * sed13806.winSizeY * sed13806.gdfBytesPP;
??
?? /* Load SED registers */
?? /* init sed13806's registers */
?? EpsonSetRegs (); /*设置s1d13506的寄存器*/
??
?? /* (see board/RPXClassic/RPXClassic.c) */
?? //board_validate_screen (sed13806.isaBase); //zhs: don't know why do this
??
?? /*zhs:TODO:show the logo here*/
?? //s1d_show_logo(); //zhs_change add
??
?? /* Clear video memory */
?? /*
?? i = sed13806.memSize/4;
?? vm = (unsigned int *)sed13806.frameAdrs;
?? printf("i is %d, vm is %x\n", i, vm);
?? while(i--)
?? *vm++ = 0xffffffff;
?? */
??
??
?? //return (&sed13806);
?? /*根据uboot初始化函数数组的要求，
?? * 规定了如果成功则要返回0 */
?? return 0; //zhs_change
??}
??以上这个函数基本上就完成了对于驱动lcd所需要的硬件ics1523和s1d13506的设置了：其中board_video_init()完成ics1523的设置，EpsonSetRegs()完成13506的设置。
??
??说到board_video_init()函数，当然是和板子有关了，所以要添加在board/at91rm9200dk/at91rm9200dk.c里面。这个函数可以仿照用了sed13806的board/RPXClassic/eccx.c里面的board_video_init()来，事实上对s1d13506的配置代码很多都是拷贝这个里面的。
??首先，拷贝static const S1D_REGS init_regs[]数组，这个数组定义了13506的寄存器配置，用来初始化的。里面有两个，通过宏来区别，这里只拷贝16bpp的。也可以把宏控制给去掉了。对于寄存器数组的修改可以参考linux内核里的数组设置。
??当然了，包含的头文件也要拷贝了。
??三个宏定义要拷贝，其实也在sed13806.h里定义了。
??然后是board_video_init()函数。eccx.c里面的内容全部可以删掉了，因为是对那个cpu的设置，和这边的板子无关。内容的话拷贝linux源码里面arch/arm/mach-at91rm9200/board-dk.c里面dk_init_video()内的内容。主要是配置IO口、初始化static memory controller和ics1523。但是，本质上虽然是对cpu的寄存器赋值，但是linux风格的赋值和uboot风格的赋值不一样，要改成uboot的，具体怎么改可以参考这个文件里已有的寄存器赋值代码。这里函数内容如下：
??/*-----------------------------------------------------------------------------
?? * board_video_init -- init EPSON s1d13506
?? *-----------------------------------------------------------------------------
?? */
??unsigned int board_video_init (void)
??{
?? /*zhs:copy from linux source tree arch/arm/mach-at91rm9200/board-dk.c*/
?? /* NWAIT Signal */
?? //at91_set_A_periph(AT91_PIN_PC6, 0);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOC->PIO_IDR = (unsigned int) (1 << 6);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOC->PIO_ASR = (unsigned int) (1 << 6);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOC->PIO_PDR = (unsigned int) (1 << 6);
??
?? /* Initialization of the Static Memory Controller for Chip Select 2 */
?? /*at91_sys_write(AT91_SMC_CSR(2), AT91_SMC_DBW_16
?? | AT91_SMC_WSEN | AT91_SMC_NWS_(4)
?? | AT91_SMC_TDF_(1)
?? );*/
?? AT91C_BASE_SMC2->SMC2_CSR[2] = (unsigned int)( (1 << 13) | (1 << 7) | (4 << 0) | (1 << 8) );
??
??
?? at91_ics1523_init();
?? return (SED13806_REG_ADDR);
??}
??最后返回寄存器的地址是根据调用这个函数的函数video_hw_init的要求了。
??同样在这个文件里还要拷贝eccx.c里面剩下的函数：board_get_regs(), board_get_width(), board_get_height()。
??
??但是上面对ics1523的初始化函数at91_ics1523_init()在uboot里面是没有的，这就需要将linux里面的移植到uboot源码里了。
??首先拷贝linux源码中arch/arm/mach-at91rm9200/ics1523.c到uboot中board/at91rm9200dk/ics1523.c中，拷贝linux:include/asm/arch/ics1523.h到include/asm/arch-at91rm9200/ics1523.h，同时观察ics1523.h里面所要用的宏和变量可以还需要拷贝linux里面的头文件at91_twi.h, gpio.h到同目录下。
??对ics1523.h，at91_twi.h和gpio.h不用修改。但是要对ics1523.c进行修改，主要工作还是使得能够使用uboot风格的进行寄存器赋值，修改如下：
??/*
?? * arch/arm/mach-at91rm9200/ics1523.c
?? *
?? * Copyright (C) 2003 ATMEL Rousset
?? *
?? * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
?? * it under the terms of the GNU General Public License as published by
?? * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
?? * (at your option) any later version.
?? *
?? * This program is distributed in the hope that it will be useful,
?? * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
?? * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
?? * GNU General Public License for more details.
?? *
?? * You should have received a copy of the GNU General Public License
?? * along with this program; if not, write to the Free Software
?? * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
?? */
??
??#include
??
??
??#include
??#include
??#include
??
??/* TWI Errors */
??#define AT91_TWI_ERROR (AT91_TWI_NACK | AT91_TWI_UNRE | AT91_TWI_OVRE)
??
??#define AT91C_BASE_TWI 0xFFFB8000
??
??static void *twi_base;
??
??# define chk_io_ptr(x) (void)0
??#define raw_writel(v,a) (chk_io_ptr(a), *(volatile unsigned int *)(a) = (v))
??#define raw_readl(a) (chk_io_ptr(a), *(volatile unsigned int *)(a))
??
??#define at91_twi_read(reg) raw_readl(twi_base + (reg))
??#define at91_twi_write(reg, val) raw_writel((val), twi_base + (reg))
??
??
??/* -----------------------------------------------------------------------------
?? * Initialization of TWI CLOCK
?? * ----------------------------------------------------------------------------- */
??
??static void at91_ics1523_SetTwiClock(unsigned int mck_khz)
??{
?? int sclock;
??
?? /* Here, CKDIV = 1 and CHDIV = CLDIV ==> CLDIV = CHDIV = 1/4*((Fmclk/FTWI) -6) */
?? sclock = (10*mck_khz / ICS_TRANSFER_RATE);
?? if (sclock % 10 >= 5)
?? sclock = (sclock /10) - 5;
?? else
?? sclock = (sclock /10)- 6;
?? sclock = (sclock + (4 - sclock %4)) >> 2; /* div 4 */
??
?? at91_twi_write(AT91_TWI_CWGR, 0x00010000 | sclock | (sclock << 8));
??}
??
??/* -----------------------------------------------------------------------------
?? * Read a byte with TWI Interface from the Clock Generator ICS1523
?? * ----------------------------------------------------------------------------- */
??
??static int at91_ics1523_ReadByte(unsigned char reg_address, unsigned char *data_in)
??{
?? int Status, nb_trial;
??
?? at91_twi_write(AT91_TWI_MMR, AT91_TWI_MREAD | AT91_TWI_IADRSZ_1 | ((ICS_ADDR << 16) & AT91_TWI_DADR));
?? at91_twi_write(AT91_TWI_IADR, reg_address);
?? at91_twi_write(AT91_TWI_CR, AT91_TWI_START | AT91_TWI_STOP);
??
?? /* Program temporizing period (300us) */
?? udelay(300);
??
?? /* Wait TXcomplete ... */
?? nb_trial = 0;
?? Status = at91_twi_read(AT91_TWI_SR);
?? while (!(Status & AT91_TWI_TXCOMP) && (nb_trial < 10)) {
?? nb_trial++;
?? Status = at91_twi_read(AT91_TWI_SR);
?? }
??
?? if (Status & AT91_TWI_TXCOMP) {
?? *data_in = (unsigned char) at91_twi_read(AT91_TWI_RHR);
?? return ICS1523_ACCESS_OK;
?? }
?? else
?? return ICS1523_ACCESS_ERROR;
??}
??
??/* -----------------------------------------------------------------------------
?? * Write a byte with TWI Interface to the Clock Generator ICS1523
?? * ----------------------------------------------------------------------------- */
??
??static int at91_ics1523_WriteByte(unsigned char reg_address, unsigned char data_out)
??{
?? int Status, nb_trial;
??
?? at91_twi_write(AT91_TWI_MMR, AT91_TWI_IADRSZ_1 | ((ICS_ADDR << 16) & AT91_TWI_DADR));
?? at91_twi_write(AT91_TWI_IADR, reg_address);
?? at91_twi_write(AT91_TWI_THR, data_out);
?? at91_twi_write(AT91_TWI_CR, AT91_TWI_START | AT91_TWI_STOP);
??
?? /* Program temporizing period (300us) */
?? udelay(300);
??
?? nb_trial = 0;
?? Status = at91_twi_read(AT91_TWI_SR);
?? while (!(Status & AT91_TWI_TXCOMP) && (nb_trial < 10)) {
?? nb_trial++;
?? if (Status & AT91_TWI_ERROR) {
?? /* If Underrun OR NACK - Start again */
?? at91_twi_write(AT91_TWI_CR, AT91_TWI_START | AT91_TWI_STOP);
??
?? /* Program temporizing period (300us) */
?? udelay(300);
?? }
?? Status = at91_twi_read(AT91_TWI_SR);
?? };
??
?? if (Status & AT91_TWI_TXCOMP)
?? return ICS1523_ACCESS_OK;
?? else
?? return ICS1523_ACCESS_ERROR;
??}
??
??/* -----------------------------------------------------------------------------
?? * Initialization of the Clock Generator ICS1523
?? * ----------------------------------------------------------------------------- */
??
??int at91_ics1523_init(void)
??{
?? int nb_trial;
?? int ack = ICS1523_ACCESS_OK;
?? unsigned int status = 0xffffffff;
?? struct clk *twi_clk;
??
?? twi_base = AT91C_BASE_TWI;
??
?? /* Map in TWI peripheral */
?? /*
?? twi_base = ioremap(AT91RM9200_BASE_TWI, SZ_16K);
?? if (!twi_base)
?? return -ENOMEM;
?? */
??
?? /* pins used for TWI interface */
?? //at91_set_A_periph(AT91_PIN_PA25, 0); /* TWD */
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOA->PIO_IDR = (unsigned int) (1 << 25);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOA->PIO_ASR = (unsigned int) (1 << 25);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDR = (unsigned int) (1 << 25);
??
?? //at91_set_multi_drive(AT91_PIN_PA25, 1);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOA->PIO_MDER = (unsigned int) (1 << 25);
??
?? //at91_set_A_periph(AT91_PIN_PA26, 0); /* TWCK */
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOA->PIO_IDR = (unsigned int) (1 << 26);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOA->PIO_ASR = (unsigned int) (1 << 26);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDR = (unsigned int) (1 << 26);
??
?? //at91_set_multi_drive(AT91_PIN_PA26, 1);
?? (AT91PS_PIO) AT91C_BASE_PIOA->PIO_MDER = (unsigned int) (1 << 26);
??
??
?? /* Enable the TWI clock */
?? /*
?? twi_clk = clk_get(NULL, "twi_clk");
?? if (IS_ERR(twi_clk))
?? return ICS1523_ACCESS_ERROR;
?? clk_enable(twi_clk);
?? */
?? AT91C_BASE_PMC->PMC_PCER = (unsigned int)(1 << 12);
??
?? /* Disable interrupts */
?? at91_twi_write(AT91_TWI_IDR, -1);
??
?? /* Reset peripheral */
?? at91_twi_write(AT91_TWI_CR, AT91_TWI_SWRST);
??
?? /* Set Master mode */
?? at91_twi_write(AT91_TWI_CR, AT91_TWI_MSEN);
??
?? /* Set TWI Clock Waveform Generator Register */
?? at91_ics1523_SetTwiClock(60000); /* MCK in KHz = 60000 KHz */
??
?? /* ICS1523 Initialisation */
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_ICR, (unsigned char) 0);
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_OE, (unsigned char) (ICS_OEF | ICS_OET2 | ICS_OETCK));
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_OD, (unsigned char) (ICS_INSEL | 0x54));/*0x7F));*/ //wy
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_DPAO, (unsigned char) 0);
??
?? nb_trial = 0;
?? do {
?? nb_trial++;
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_ICR, (unsigned char) (ICS_ENDLS | ICS_ENPLS | ICS_PDEN /*| ICS_FUNCSEL*/));
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_LCR, (unsigned char) (ICS_PSD | ICS_PFD));
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_FD0, (unsigned char) 0x3A);//wy /*0x39) ;*/ /* 0x7A */
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_FD1, (unsigned char) 0x00);
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_SWRST, (unsigned char) (ICS_PLLR));
??
?? /* Program 1ms temporizing period */
?? //mdelay(1);
?? udelay(1000);
??
?? at91_ics1523_ReadByte ((unsigned char) ICS_SR, (char *)&status);
?? } while (!((unsigned int) status & (unsigned int) ICS_PLLLOCK) && (nb_trial < 10));
??
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_DPAC, (unsigned char) 0x03) ; /* 0x01 */
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_SWRST, (unsigned char) (ICS_DPAR));
??
?? /* Program 1ms temporizing period */
?? //mdelay(1);
?? udelay(1000);
??
?? ack |= at91_ics1523_WriteByte ((unsigned char) ICS_DPAO, (unsigned char) 0x00);
??
?? /* Program 1ms temporizing period */
?? //mdelay(1);
?? udelay(1000);
??
?? /* All done - cleanup */
?? /*
?? iounmap(twi_base);
?? clk_disable(twi_clk);
?? clk_put(twi_clk);
?? */
?? //AT91C_BASE_PMC->PMC_PCDR = (unsigned int)(1 << 12);
??
?? return ack;
??}
??
??这样，对于board_video_init()的工作就结束了，而对于EpsonSetRegs也通过对寄存器数组的修改完成。这样函数video_hw_init()的工作也结束了。剩下的事情就是将这个函数添加到uboot的初始化函数数组中，等着在启动过程中被调用即可了。
??打开文件lib_arm/board.c，找到start_armboot()，可以知道这个函数就是板子的开始函数了，里面有一段代码：
?? for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {
?? if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {
?? hang ();
?? }
?? }
??就是调用函数数组init_sequence来初始化了，找到该数组，将13506的初始化函数video_hw_init添加进去，如下：
??init_fnc_t *init_sequence[] = {
?? cpu_init, /* basic cpu dependent setup */
?? board_init, /* basic board dependent setup */
?? interrupt_init, /* set up exceptions */
?? env_init, /* initialize environment */
?? init_baudrate, /* initialze baudrate settings */
?? serial_init, /* serial communications setup */
?? console_init_f, /* stage 1 init of console */
?? display_banner, /* say that we are here */
?? dram_init, /* configure available RAM banks */
?? display_dram_config,
?? video_hw_init, /*zhs: init sed13506*/
??#if defined(CONFIG_VCMA9)
?? checkboard,
??#endif
?? NULL,
??};
??就可以了，等着被调用了。
??
??以上就完成了对uboot启动后使能lcd驱动电路的工作，接下来就是在uboot中来使用这部分电路来显示东西了。
??
??首先有个问题，不知道是13506寄存器的设置问题还是其他的问题，屏幕显示的显存空间不是以linux里面的0x30200000开始的了。经过实验，是从0x30219000这个地址开始的。那么可以在进入uboot之后，使用命令mw来向显存空间写入数据来查看。
??为了显示开机logo，这里并没有使用uboot的CONGIF_LOGO, CONFIG_SPALSH等机制来显示，这些都是uboot代码级的，搞不懂，而是另辟蹊径，既然可以在uboot里面直接操作显存，像mw那样，那么就可以使用tftp或者cp.b来将要显示的数据拷贝到显存中，这样就ok了。
??首先要准备图片，使用图片软件制作一张bmp，16位的，r5g6b5的图片。制作图片有个问题，不知道是因为bmp图片的格式问题(是由下向上进行扫描的)，需要将要显示的图片进行垂直颠倒才能正常显示在lcd屏上。然后烧到nor flash中，这里的开始地址是0x10300000,图片的大小为800x600x2 = 960000B，但是图片的大小为960070，为0xea646，暂时就用这个。使用命令cp.b 10300000 30219000 ea646即可显示图片了 960000 = 0xea600 /*可能是用这个命令是对的：cp.b 10300046 30219000 ea600 */
??
??总结：要完成对uboot的移植，关键是对linux代码和uboot代码的熟悉，以及对芯片相关手册的熟悉，其实如果不考虑显示芯片的充分应用和提供策略，只是单纯使能显示电路，难度不是很大，因为linux以及atmel官方已经提供了源码参考，而且有时直接对物理地址进行操作。反而是出现的显存空间错位的问题不知道为什么，有时间要调查一下。