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分类: LINUX

2014-03-27 21:06:27

//#define LCD_GRAY_16
#define  FBCON_HAS_CFB8
#include
#include
#include
#include
#include

#include

#include
#include
#include
//声明一个结构体用于内核操作
static struct s3c44b0fb_info
{
 struct fb_info  fb;
 int   currcon;
} *cfb;

#define CMAP_SIZE 256


 
static int s3c44b0fb_setcolreg(u_int regno, u_int red, u_int green, u_int blue, u_int transp, struct fb_info *info)
{
 //TODO
 return 0;
}
     

static int s3c44b0fb_set_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,struct fb_info *info)
{
 struct s3c44b0fb_info *cfb = (struct s3c44b0fb_info *)info;// ?????
 struct fb_cmap *dcmap = &fb_display[con].cmap;//con?????
 int err = 0;

 
 if (!dcmap->len)
  err = fb_alloc_cmap(dcmap, CMAP_SIZE, 0);

 if (!err && con == cfb->currcon)
 {
  err = fb_set_cmap(cmap, kspc, s3c44b0fb_setcolreg, &cfb->fb);
  dcmap = &cfb->fb.cmap;
 }

 if (!err)
  fb_copy_cmap(cmap, dcmap, kspc ? 0 : 1);
 return err;
}


static int s3c44b0fb_set_var(struct fb_var_screeninfo *var, int con,struct fb_info *info)
{
 struct display *display;
 unsigned int lcdcon, syscon;
 int chgvar = 0;

 if (var->activate & FB_ACTIVATE_TEST)
  return 0;
 if ((var->activate & FB_ACTIVATE_MASK) != FB_ACTIVATE_NOW)
  return -EINVAL;

 if (cfb->fb.var.xres != var->xres)
  chgvar = 1;
 if (cfb->fb.var.yres != var->yres)
  chgvar = 1;
 if (cfb->fb.var.xres_virtual != var->xres_virtual)
  chgvar = 1;
 if (cfb->fb.var.yres_virtual != var->yres_virtual)
  chgvar = 1;
 if (cfb->fb.var.bits_per_pixel != var->bits_per_pixel)
  chgvar = 1;

 if (con < 0)
  {
  display = cfb->fb.disp;
  chgvar = 0;
  }
 else
 {
  display = fb_display + con;
 }

 var->transp.msb_right = 0;
 var->transp.offset = 0;
 var->transp.length = 0;
 var->red.msb_right = 0;
 var->red.offset  = 5;
 var->red.length  = 3;
 var->green.msb_right = 0;
 var->green.offset = 2;
 var->green.length = 3;
 var->blue.msb_right = 0;
 var->blue.offset = 0;
 var->blue.length = 2;

 switch (var->bits_per_pixel)
 {
      #ifdef FBCON_HAS_MFB
 case 1:
  cfb->fb.fix.visual = FB_VISUAL_MONO01;
  display->dispsw  = &fbcon_mfb;
  display->dispsw_data = NULL;
  break;
      #endif
      #ifdef FBCON_HAS_CFB2
 case 2:
  cfb->fb.fix.visual = FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR;
  display->dispsw  = &fbcon_cfb2;
  display->dispsw_data = NULL;
  break;
#endif
#ifdef FBCON_HAS_CFB4
 case 4:
  cfb->fb.fix.visual = FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR;
  display->dispsw  = &fbcon_cfb4;
  display->dispsw_data = NULL;
  break;
#endif
#ifdef FBCON_HAS_CFB8
 case 8:
  cfb->fb.fix.visual = FB_VISUAL_TRUECOLOR;
  display->dispsw  = &fbcon_cfb8;
  display->dispsw_data = NULL;
  break;
#endif
 default:
  return -EINVAL;
 }

 display->next_line = var->xres_virtual * var->bits_per_pixel / 8;//

 cfb->fb.fix.line_length = display->next_line;//

 display->screen_base = cfb->fb.screen_base;
 display->line_length = cfb->fb.fix.line_length;
 display->visual  = cfb->fb.fix.visual;
 display->type  = cfb->fb.fix.type;
 display->type_aux = cfb->fb.fix.type_aux;
 display->ypanstep = cfb->fb.fix.ypanstep;
 display->ywrapstep = cfb->fb.fix.ywrapstep;
 display->can_soft_blank = 1;
 display->inverse = 0;

 cfb->fb.var  = *var;
 cfb->fb.var.activate &= ~FB_ACTIVATE_ALL;

 
 display->var  = cfb->fb.var;

 
 if (var->activate & FB_ACTIVATE_ALL)
  cfb->fb.disp->var = cfb->fb.var;

 if (chgvar && info && cfb->fb.changevar)
  cfb->fb.changevar(con);


 fb_set_cmap(&cfb->fb.cmap, 1, s3c44b0fb_setcolreg, &cfb->fb);

 return 0;
}


static int gen_get_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con, struct fb_info *info)
{
 fb_copy_cmap(&info->cmap, cmap, kspc ? 0 : 2);
 return 0;
}


static int gen_get_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix, int con, struct fb_info *info)
{
 *fix = info->fix;
 return 0;
}


static int gen_get_var(struct fb_var_screeninfo *var, int con, struct fb_info *info)
{
 *var = info->var;
 return 0;
}
//函数注册
static struct fb_ops s3c44b0fb_ops =
{
 owner:  THIS_MODULE,
 fb_set_var: s3c44b0fb_set_var,
 fb_set_cmap: s3c44b0fb_set_cmap,
 fb_get_fix: gen_get_fix,
 fb_get_var: gen_get_var,
 fb_get_cmap: gen_get_cmap,
};

static int s3c44b0fb_updatevar(int con, struct fb_info *info)
{
 return -EINVAL;
}

static void s3c44b0fb_blank(int blank, struct fb_info *info)
{
 //TODO
     if (blank)
 {
 
 }
  else
  {

  }
}



#define U8 __u8
#define U16 __u16 
#define U32 __u32
#define MAX749_CTRL 0x80
#define MAX749_ADJ        0x40
#define Max749AdjHi() outl(inl(S3C44B0X_PDATC)|MAX749_ADJ, S3C44B0X_PDATC)   //背光调整
#define Max749AdjLo() outl(inl(S3C44B0X_PDATC)&~MAX749_ADJ, S3C44B0X_PDATC) //液晶打开
#define Max749CtrlHi() outl(inl(S3C44B0X_PDATC)|MAX749_CTRL, S3C44B0X_PDATC)
#define Max749CtrlLo() outl(inl(S3C44B0X_PDATC)&~MAX749_CTRL, S3C44B0X_PDATC)

static void Max749Rst(void)
{
 unsigned char i;
 Max749AdjHi();
 Max749CtrlLo();
 i = 100;
 while(i--); 
 Max749CtrlHi();
}

static void Max749Up(U16 cnt)

 unsigned char i;
 
 Max749Rst();
 for(; cnt; cnt--)
 {
  Max749AdjLo();
  i = 10;
  while(i--);
  Max749AdjHi();
  i = 10;
  while(i--);
 }
}

#define SCR_XSIZE 320      //虚拟的水平大小
#define SCR_YSIZE 240     //虚拟的垂直大小
#define LCD_XSIZE 320     //实际的水平大小
#define LCD_YSIZE 240    //实际的垂直大小

#ifdef LCD_GRAY_16        //LCD彩色和灰级度位16灰级度
#define LCD_DEPTH     //4 //每一个像素占4位
#define LCD_BUF_SIZE ((SCR_XSIZE*SCR_YSIZE)>>1)   //320*240/2
#else
#define LCD_DEPTH     //每一个像素占8位
#define LCD_BUF_SIZE ((SCR_XSIZE*SCR_YSIZE))   //320*240大小
#endif



#define CLKVAL  (10<<12) //VCLK = MCLK/(2*CLKVAL) CLKVAL=10  VCLK=
#define WLH  (1<<10)  //16 clock
#define WDLY  (1<<8)  //16 clock
#define MMODE  (0<<7)  //VM = ecah frame, not use MVAL
#define DISMODE (2<<5)        ///4bit single scan
#define INVCLK  (0<<4)  //falling edge fetch data
#define INVLINE  (0<<3)  //normal, non inverse
#define INVFRAME (0<<2)  //normal
#define INVVD  (0<<1)  //normal
#define ENVID  1
#define DSVID  0

#define LCD_MODE_DS (CLKVAL|WLH|WDLY|MMODE|DISMODE|INVCLK|INVLINE|INVFRAME|INVVD|DSVID)
#define LCD_MODE_EN (CLKVAL|WLH|WDLY|MMODE|DISMODE|INVCLK|INVLINE|INVFRAME|INVVD|ENVID)

#define LINEBLINK 10


#define SELFREF_EN 1
#define SELFREF_DS 0


#define MONO_MODE                         //配置显示模式
#define G4_MODE     //
#define G16_MODE     //
#define C8_MODE     // 
#define BankOfDisMem(addr) (((U32)(addr)>>22)<<21)    // 系统内存地址为图像缓存
#define BaseOfDisMem(addr) (((U32)(addr)>>1)&0x1fffff)          //用于双扫描的上部地址或单扫描帧内存
/////////

#define BSWP_EN  1
#define BSWP_DS  0
#define MVAL       //如果MMODE位为1,表明VM的翻转速率
#define  LCDBASEL                                        //双扫描下部帧地址

#define MONO_VS_SIZE (LCD_XSIZE/16)|(((SCR_XSIZE-LCD_XSIZE)/16)<<9)
#define G4_VS_SIZE  (LCD_XSIZE/8)|(((SCR_XSIZE-LCD_XSIZE)/8)<<9)
#define G16_VS_SIZE  (LCD_XSIZE/4)|(((SCR_XSIZE-LCD_XSIZE)/4)<<9)
#define C8_VS_SIZE  (LCD_XSIZE/2)|(((SCR_XSIZE-LCD_XSIZE)/2)<<9)
//MONO_VS_SIZE G4_VS_SIZE G16_VS_SIZE C8_VS_SIZE 相当于LCDADDR3的值
//
//
//
//PAGEWIDTH=( 实际大小/扫描位数)/灰级度
//OFFSIZE=(虚拟大小-实际大小)/灰级度
//
//
//

int __init s3c44b0xfb_init(void)
{
 int err = -ENOMEM;
 char *fbuf;

 cfb = kmalloc(sizeof(*cfb) + sizeof(struct display), GFP_KERNEL);//内核开辟大小空间返回为开辟内存起始地址
 if (!cfb)
  goto out;
 
 memset(cfb, 0, sizeof(*cfb) + sizeof(struct display));// 向cfb里写0
 
 fbuf = kmalloc(LCD_BUF_SIZE, GFP_KERNEL);  //开辟大小位LCD_BUF_SIZE的内存空间
 if(!fbuf)
 {
  kfree(cfb);
  goto out;
 }
 memset(fbuf, 0, LCD_BUF_SIZE);         //向fbuf中填写LCD_BUF_SIZE大小个0

 cfb->currcon  = -1;
 strcpy(cfb->fb.fix.id, "s3c44b0");   //
 cfb->fb.screen_base = fbuf;     
 
 cfb->fb.fix.smem_start = fbuf;     
 cfb->fb.fix.smem_len = LCD_BUF_SIZE;  
 cfb->fb.fix.type = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;  
 
 cfb->fb.var.xres    = LCD_XSIZE;   
 cfb->fb.var.xres_virtual   = SCR_XSIZE; 
 cfb->fb.var.yres    = LCD_YSIZE;  
 cfb->fb.var.yres_virtual   = SCR_YSIZE;
 cfb->fb.var.bits_per_pixel = LCD_DEPTH;  
 cfb->fb.var.grayscale   = 1;                 
 cfb->fb.var.activate = FB_ACTIVATE_NOW; 
 cfb->fb.var.height = -1;                        
 cfb->fb.var.width = -1;
//
// 
//
 
 cfb->fb.fbops  = &s3c44b0fb_ops;  
 cfb->fb.changevar = NULL;                   
// cfb->fb.switch_con = s3c44b0fb_switch;   //
 cfb->fb.updatevar = s3c44b0fb_updatevar;  
 cfb->fb.blank  = s3c44b0fb_blank;         
 cfb->fb.flags  = FBINFO_FLAG_DEFAULT;   //
 cfb->fb.disp  = (struct display *)(cfb + 1);  //?????????

 fb_alloc_cmap(&cfb->fb.cmap, CMAP_SIZE, 0);      //颜色映射函数

 
#ifdef LCD_GRAY_16 
     
 Max749Up(23);
 outl(0xaaaa, S3C44B0X_PCOND);  //VFRAME,VM,VLINE,VCLK,VD3-VD0 enable   16级灰度4位单扫描
 outl(LCD_MODE_DS, S3C44B0X_LCDCON1);    // 向LCDCON1寄存器各位写相应的数据
 outl((LINEBLINK<<21)|(((LCD_XSIZE>>2)-1)<<10)|(LCD_YSIZE-1), S3C44B0X_LCDCON2);  //
  //((LCD_XSIZE>>2)-1)是根据HOZVAL=(水平显示实际宽度/扫描的位数)-1
 outl((G16_MODE<<27)|BankOfDisMem(fbuf)|BaseOfDisMem(fbuf), S3C44B0X_LCDSADDR1);   //
 //选择显示模式;指示视频缓冲区在系统存储器的段地址A[27:22];
 outl((BSWP_EN<<29)|(MVAL<<21)|BaseOfDisMem((U32)fbuf+SCR_XSIZE*LCD_YSIZE/2), S3C44B0X_LCDSADDR2);  //
 //允许扫描;VM以什么速率变化;双扫描LCD是的下帧存储区的起始地址A[21:1]
 outl(G16_VS_SIZE, S3C44B0X_LCDSADDR3);  //
 //虚拟屏幕偏移量(半字数量);虚拟屏幕宽度(半字数量级)
 outl(inl(S3C44B0X_PDATC)&~0x100, S3C44B0X_PDATC); // set GPC8 low
 //
#else              //其他类型的LCD

/

 outl(inl(S3C44B0X_PCONC)&~0xff00, S3C44B0X_PCONC);
 outl(inl(S3C44B0X_PCONC)|0xff00, S3C44B0X_PCONC); //GPC4-GPC7 as VD7-VD4
 outl(0xaaaa, S3C44B0X_PCOND);    //VFRAME,VM,VLINE,VCLK,VD3-VD0
 outl(inl(S3C44B0X_PDATC)|0x100, S3C44B0X_PDATC); // set GPC8 low
 
 //outl(0x4f40, S3C44B0X_LCDCON1);
        outl(LCD_MODE_DS, S3C44B0X_LCDCON1);
 outl((LINEBLINK<<21)|(((LCD_YSIZE>>1)-1)<<10)|(LCD_YSIZE-1), S3C44B0X_LCDCON2);
 outl((3<<27)|((int)fbuf>>1), S3C44B0X_LCDSADDR1);
 outl(((((int)fbuf+LCD_XSIZE*LCD_YSIZE)>>1)&0x1fffff)|(13<<21)|(1<<29), S3C44B0X_LCDSADDR2);
 outl(C8_VS_SIZE, S3C44B0X_LCDSADDR3);
 outl(0xfdb96420, S3C44B0X_REDLUT);
 outl(0xfdb96420, S3C44B0X_GREENLUT);
 outl(0xfb40, S3C44B0X_BLUELUT);
#endif
 outl(inl(S3C44B0X_LCDCON1)|ENVID, S3C44B0X_LCDCON1);

 printk("LCD buffer : %p\n", fbuf);

 s3c44b0fb_set_var(&cfb->fb.var, -1, &cfb->fb);
 err = register_framebuffer(&cfb->fb);
// printk("err=%d\n", err);

out: return err;
}
//使用unergister_framebuffer()函数进行帧缓冲设备的注销
static void __exit s3c44b0xfb_exit(void)
{
 unregister_framebuffer(&cfb->fb);
 kfree(cfb);   //释放帧缓冲设备建立的空间

}

int __init s3c44b0xfb_setup(char *options)
{
 return 0;
}
//动态加载需要设置的模块加载方式
#ifdef MODULE
module_init(s3c44b0xfb_init);
module_exit(s3c44b0xfb_exit);
#endif

 

结合三星公司ARM9系列嵌入式处理器,讲解如何进行LCD驱动程序模块化编程及如何将驱动程序静态加载进系统内核。

    

    LCD(液晶显示)模块满足了嵌入式系统日益提高的要求,它可以显示汉字、字符和图形,同时还具有低压、低功耗、体积小、重量轻和超薄等很多优点。随着嵌入式系统的应用越来越广泛,功能也越来越强大,对系统中的人机界面的要求也越来越高,在应用需求的驱使下,许多工作在Linux下的图形界面软件包的开发和移植工作中都涉及到底层LCD驱动的开发问题。因此在嵌入式系统中开发LCD驱动得以广泛运用。

    

    本文以三星公司ARM9内核芯片的LCD接口为基础,介绍了在Linux平台上开发嵌入式LCD驱动程序的一般方法。

    

    本文硬件采用三星公司的芯片的开发板,软件采用Linux 2.4.19平台,编译器为arm-linux-gcc的交叉编译器,使用640×480分辨率的TFT彩色LCD,通过对其Linux驱动程序进行改写和调试,成功地实现了对该种屏的驱动和显示。

    

    嵌入式驱动的概念

    

    设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口,设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节,这样在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分,它主要完成的功能有:对设备进行初始化和释放;把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据;读取应用程序传送给设备文件的数据、回送应用程序请求的数据以及检测和处理设备出现的错误。

    

    Linux将设备分为最基本的两大类:一类是字符设备,另一类是块设备。字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读/写请求时,实际的硬件I/O一般就紧接着发生了。字符设备以单个字节为单位进行顺序读写操作,通常不使用缓冲技术;块设备则是以固定大小的数据块进行存储和读写的,如硬盘、软盘等,并利用一块系统内存作为缓冲区。为提高效率,系统对于块设备的读写提供了缓存机制,由于涉及缓冲区管理、调度和同步等问题,实现起来比字符设备复杂得多。LCD是以字符设备方式加以访问和管理的,Linux把显示驱动看做字符设备,把要显示的数据一字节一字节地送往LCD驱动器。

    

    Linux的设备管理是和文件系统紧密结合的,各种设备都以文件的形式存放在/dev目录下,称为设备文件。应用程序可以打开、关闭和读写这些设备文件,完成对设备的操作,就像操作普通的数据文件一样。为了管理这些设备,系统为设备编了号,每个设备号又分为主设备号和次设备号。主设备号用来区分不同种类的设备,而次设备号用来区分同一类型的多个设备。对于常用设备,Linux有约定俗成的编号,如硬盘的主设备号是3。Linux为所有的设备文件都提供了统一的操作函数接口,方法是使用数据结构struct file_operations。这个数据结构中包括许多操作函数的指针,如open()、close()、read()和write()等,但由于外设的种类较多,操作方式各不相同。Struct file_operations结构体中的成员为一系列的接口函数,如用于读/写的read/write函数和用于控制的ioctl等。打开一个文件就是调用这个文件file_operations中的open操作。不同类型的文件有不同的file_operations成员函数,如普通的磁盘数据文件,接口函数完成磁盘数据块读写操作;而对于各种设备文件,则最终调用各自驱动程序中的I/O函数进行具体设备的操作。这样,应用程序根本不必考虑操作的是设备还是普通文件,可一律当作文件处理,具有非常清晰统一的I/O接口。所以file_operations是文件层次的I/O接口。

    

    LCD控制器

    

    LCD控制器的功能是显示驱动信号,进而驱动LCD。用户只需要通过读写一系列的寄存器,完成配置和显示驱动。在驱动LCD设计的过程中首要的是配置LCD控制器,而在配置LCD控制器中最重要的一步则是帧缓冲区(FrameBuffer)的指定。用户所要显示的内容皆是从缓冲区中读出,从而显示到屏幕上的。帧缓冲区的大小由屏幕的分辨率和显示色彩数决定。驱动帧缓冲的实现是整个驱动开发过程的重点。中的LCD控制器可支持STN和TFT两种液晶。对于STN 液晶平板,该LCD控制器可支持4位双扫描、4位单扫描和8位单扫描三种显示类型,支持4级和16级灰度级单色显示模式,支持256色和4096色显示,可接多种分辨率的LCD,例如640×480、320×240和160×160等,在256色显示模式时,最大可支持4096×1024、2048×2048和1024×4096显示。TFT液晶平板可支持1-2-4-8bpp(bits per pixel)调色板显示模式和16bpp非调色板真彩显示。

    

    帧缓冲区是出现在Linux 2.2.xx及以后版本内核当中的一种驱动程序接口,这种接口将显示设备抽象为帧缓冲区设备区。帧缓冲区为图像硬件设备提供了一种抽象化处理,它代表了一些视频硬件设备,允许应用软件通过定义明确的界面来访问图像硬件设备。这样软件无须了解任何涉及硬件底层驱动的东西(如硬件寄存器)。它允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写和I/O控制等操作。通过专门的设备节点可对该设备进行访问,如/dev/fb*。用户可以将它看成是显示内存的一个映像,将其映射到进程地址空间之后,就可以进行读写操作,而读写操作可以反映到LCD。

    

    帧缓冲设备对应的设备文件是/dev/fb*。如果系统有多个显卡,Linux还支持多个帧缓冲设备,最多可达32个,即/dev/fb0~/dev/fb31。而/dev/fb则指向当前的帧缓冲设备,通常情况下,默认的帧缓冲设备为/dev/fb0。

    

    帧缓冲设备也属于字符设备,采用“文件层-驱动层”的接口方式。在文件层为之定义了以下数据结构。

    

    Static struct file_operations fb_fops={

    

    ower: THIS_MODULE,

    

    read: fb_read,

    

    write: fb_write,

    

    ioct1: fb_ioct1,

    

    mmap: fb_mmap,

    

    open: fb_open,

    

    release: fb_release,

    

    }

    

    其成员函数都在linux/driver/video/fbmem.c中定义,其中的函数对具体的硬件进行操作,对寄存器进行设置,对显示缓冲进行映射。主要结构体还有以下几个。

    

    ● Struct fb_fix_screeninfo:记录了帧缓冲设备和指定显示模式的不可修改信息。它包含了屏幕缓冲区的物理地址和长度。

    

    ● Struct fb_var_screeninfo:记录了帧缓冲设备和指定显示模式的可修改信息。它包括显示屏幕的分辨率、每个像素的比特数和一些时序变量。其中变量xres定义了屏幕一行所占的像素数,yres定义了屏幕一列所占的像素数,bits_per_pixel定义了每个像素用多少个位来表示。

    

    ● Struct fb_info:Linux为帧缓冲设备定义的驱动层接口。它不仅包含了底层函数,而且还有记录设备状态的数据。每个帧缓冲设备都与一个fb_info结构相对应。其中成员变量modename为设备名称,fontname为显示字体,fbops为指向底层操作的函数的指针。

    

    LCD驱动开发的主要工作

    

    1 编写初始化函数

    

    初始化函数首先初始化LCD控制器,通过写寄存器设置显示模式和颜色数,然后分配LCD显示缓冲区。在Linux中可以用kmalloc()函数分配一段连续的空间。缓冲区大小为:点阵行数×点阵列数×用于表示一个像素的比特数/8。缓冲区通常分配在大容量的片外SDRAM中,起始地址保存在LCD控制寄存器中。本文采用的LCD显示方式为640×480,16位彩色,则需要分配的显示缓冲区为640×480×2=600kb。最后是初始化一个fb_info结构,填充其中的成员变量,并调用register_framebuffer(&fb_info),将fb_info登记入内核。

    

    2 编写成员函数

    

    编写结构fb_info中函数指针fb_ops对应的成员函数,对于嵌入式系统的简单实现,只需要下列三个函数就可以了。

    

    struct fb_ops{

    

    ……

    

    int (*fb_get_fix)(struct fb_fix_screeninfo *fix, int con, struct fb_info *info);

    

    int (*fb_get_var)(struct fb_var_screeninfo *var, int con, struct fb_info *info);

    

    int (*fb_set_var)(struct fb_var_screeninfo *var, int con, struct fb_info *info);

    

    ……

    

    }

    

    Struct fb_ops在include/linux/fb.h中定义。这些函数都是用来设置/获取fb_info结构中的成员变量的。当应用程序对设备文件进行ioctl操作时候会调用它们。对于fb_get_fix(),应用程序传入的是fb_fix_screeninfo结构,在函数中对其成员变量赋值,主要是smem_start(缓冲区起始地址)和smem_len(缓冲区长度),最终返回给应用程序。而fb_set_var()函数的传入参数是fb_var_screeninfo,函数中需要对xres、yres和bits_per_pixel赋值。

    

    对于/dev/fb,对显示设备的操作主要有以下几种。

    

    ● 读/写(read/write)/dev/fb:相当于读/写屏幕缓冲区。

    

    ● 映射(map)操作:由于Linux工作在保护模式,每个应用程序都有自己的虚拟地址空间,在应用程序中是不能直接访问物理缓冲区地址的。为此,Linux在文件操作 file_operations结构中提供了mmap函数,可将文件的内容映射到用户空间。对于帧缓冲设备,则可通过映射操作,可将屏幕缓冲区的物理地址映射到用户空间的一段虚拟地址中,之后用户就可以通过读写这段虚拟地址访问屏幕缓冲区,在屏幕上绘图了。

    

    ● I/O控制:对于帧缓冲设备,对设备文件的ioctl操作可读取/设置显示设备及屏幕的参数,如分辨率、显示颜色数和屏幕大小等。ioctl的操作是由底层的驱动程序来完成的。在应用程序中,操作/dev/fb的一般步骤如下:打开/dev/fb设备文件;用ioctrl操作取得当前显示屏幕的参数,如屏幕分辨率和每个像素的比特数,根据屏幕参数可计算屏幕缓冲区的大小;将屏幕缓冲区映射到用户空间;映射后即可直接读写屏幕缓冲区,进行绘图和图片显示了。

    

    LCD模块化驱动

    

    在对的LCD编写模块化驱动程序时,首先要从内核中去除LCD驱动。这里需要做一些改动,系统调用被加在以下文件中,需去除:/root/usr/src/arm/linux/kernel/sys.c;/root/usr/src/arm/linux/include/arm-arm下的unistd.h和lcd.h;/root/usr/src/arm/linux/arch/arm/kernel下的calls.s。

    

    编写模块化驱动程序,有以下几个关键的函数。

    

    ● lcd_kernel_init(void)//当模块被载入时执行

    

    ● lcd_kernel_exit(void)//当模块被移出内核空间时被执行

    

    ● lcd_kernel1_ioctl(struct*inode, struct*file, unsigned int cmd, unsigned longarg) //其他功能

    

    每当装配设备驱动程序时,系统自动调用初始化模块lcd_kernel_init(void)。

    

    另一个必须提供的函数是lcd_kernel_exit(void),它在模块被卸载时调用,负责进行设备驱动程序的工作。

    

    执行insmod lcd.o命令即可将LCD驱动添加到内核中,执行rmmod lcd命令即可从内核中删除LCD驱动。

    

    静态加载LCD驱动

    

    将写好的lcd驱动程序lcd.c放到arm/linux/drivers/char目录下,修改arm/linux/drivers/char/config.in文件,加上一行:Bool'LCD driver support'CONFIG_LCD;修改arm/linux/drivers/char/Makefile文件,加上一行:obj-$(CONFIG_LCD)+=lcd.o。

    

    这样,当再进行make xconfig时,就会选择是否将LCD驱动编译进内核。同样的办法也可用在其他设备上。


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