StudyNotes

LCD

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1 framebuffer框架

总的来说：

  1. 内核中已经编写了一个驱动框架 fbmem.c，里面已经有设备驱动框架那一套了，有read，write，open这些函数
  2. 这个 fbmem.c可以适配到很多不同的单板和lcd，所以这些单板和lcd的信息，又抽象出了一个共同描述硬件信息的结构体，就是 fb_info 结构体，

分为上下两层：

fb_info结构体是和硬件相关，驱动程序的那些 read，write，open函数，最先都先获取到这个 fb_info结构体，然后取出里面的LCD硬件和时序相关的信息。

info->screen_base就是显存的基地址，p是offset，

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先把用户空间的数据buf拷贝到src也就是动态申请的内存 buffer中，然后再把 buffer的数据拷贝到显存的基地址中

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调用关系：

例子1：
app:  open("/dev/fb0", ...)   主设备号: 29, 次设备号: 0
--------------------------------------------------------------
kernel:
         fb_open
         	int fbidx = iminor(inode);
         	struct fb_info *info = = registered_fb[0];


例子2：
app:  read()
---------------------------------------------------------------
kernel:
		fb_read
			int fbidx = iminor(inode);
			struct fb_info *info = registered_fb[fbidx];
			if (info->fbops->fb_read)
				return info->fbops->fb_read(info, buf, count, ppos);
         	
			src = (u32 __iomem *) (info->screen_base + p);
			dst = buffer;
			*dst++ = fb_readl(src++);
			copy_to_user(buf, buffer, c)

1.1 怎么编写Framebuffer驱动程序

核心：分配、设置、注册 fb_info结构体

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2 从驱动工程师和应用工程师的角度看LCD

对于应用工程师，只需要知道下面的三点，就可以对LCD进行操作了

（1）framebuffer的基地址（也就是指针）

（2）使用多少位数据来表示一个像素点

（3）知道LCD屏幕的尺寸，从而可以找到像素点所对应的framebuffer的位置

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对于驱动工程师，需要知道更多

（1）需要知道framebuffer存在哪里？在控制器的里面，还是在LCD上就有GRAM

（2）谁把framebuffer的数据刷新到LCD上，需要有LCD控制器，而驱动工程师就是要完成这个LCD控制器的初始化工作

3 不同接口的LCD引脚

3.1 157的引脚

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3.2 103的引脚

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4 pinctrl子系统

4.1 分析 pinctrl 子系统的实现原理

根节点下的这个 iomuxc ，里面有 compatible 属性，所以必定会转换成一个平台设备，所以 pinctrl 在内核中的实现，必定会有一个对应的驱动。直接查看 pinctrl-imx.c 驱动文件中的 probe 函数

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找到 pinctrl 的驱动文件。

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设备树信息

iomuxc: iomuxc@020e0000 {
	compatible = "fsl,imx6ul-iomuxc";
	reg = <0x020e0000 0x4000>;
};

源码分析

int imx_pinctrl_probe(struct platform_device *pdev,
		      struct imx_pinctrl_soc_info *info)
{
	struct regmap_config config = { .name = "gpr" };
    // 从平台设备结构体中获得设备树结构体device_node，然后可以调用 of函数调用里面的属性值
	struct device_node *dev_np = pdev->dev.of_node;  
    // pinctrl描述符结构体，非常重要
	struct pinctrl_desc *imx_pinctrl_desc;
    
	struct device_node *np;
	struct imx_pinctrl *ipctl;
	struct resource *res;  // 下面肯定要获取设备树的资源信息
	struct regmap *gpr;
	int ret, i;

	if (!info || !info->pins || !info->npins) {
		dev_err(&pdev->dev, "wrong pinctrl info\n");
		return -EINVAL;
	}
	info->dev = &pdev->dev;

	if (info->gpr_compatible) {
		gpr = syscon_regmap_lookup_by_compatible(info->gpr_compatible);
		if (!IS_ERR(gpr))
			regmap_attach_dev(&pdev->dev, gpr, &config);
	}

	/* Create state holders etc for this driver */
	ipctl = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*ipctl), GFP_KERNEL);
	if (!ipctl)
		return -ENOMEM;

	if (!(info->flags & IMX8_USE_SCU)) {
		info->pin_regs = devm_kmalloc(&pdev->dev, sizeof(*info->pin_regs) *
					      info->npins, GFP_KERNEL);
		if (!info->pin_regs)
			return -ENOMEM;

		for (i = 0; i < info->npins; i++) {
			info->pin_regs[i].mux_reg = -1;
			info->pin_regs[i].conf_reg = -1;
		}

        // 获取 platform_device 平台设备中的存储类信息，其实就是 reg = <0x020e0000 0x4000>;
        // 获取其中的第一个资源
		res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
        // 检查一个资源是否是一个有效的内存区域，请求内存区域并对其进行ioremap。
        // 所有的操作都是管理的，并将在驱动器分离时撤消。
        // 这里得到了设备映射后的虚拟基地址
		ipctl->base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
		if (IS_ERR(ipctl->base))
			return PTR_ERR(ipctl->base);

		if (of_property_read_bool(dev_np, "fsl,input-sel")) {
			np = of_parse_phandle(dev_np, "fsl,input-sel", 0);
			if (!np) {
				dev_err(&pdev->dev, "iomuxc fsl,input-sel property not found\n");
				return -EINVAL;
			}

			ipctl->input_sel_base = of_iomap(np, 0);
			of_node_put(np);
			if (!ipctl->input_sel_base) {
				dev_err(&pdev->dev,
					"iomuxc input select base address not found\n");
				return -ENOMEM;
			}
		}
	}

    // 申请一个描述符空间
	imx_pinctrl_desc = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*imx_pinctrl_desc),
					GFP_KERNEL);
	if (!imx_pinctrl_desc)
		return -ENOMEM;
	
    // 设置里面的值
	imx_pinctrl_desc->name = dev_name(&pdev->dev);
	imx_pinctrl_desc->pins = info->pins;
	imx_pinctrl_desc->npins = info->npins;
	imx_pinctrl_desc->pctlops = &imx_pctrl_ops;
	imx_pinctrl_desc->pmxops = &imx_pmx_ops;
	imx_pinctrl_desc->confops = &imx_pinconf_ops;
	imx_pinctrl_desc->owner = THIS_MODULE;

	ret = imx_pinctrl_probe_dt(pdev, info);
	if (ret) {
		dev_err(&pdev->dev, "fail to probe dt properties\n");
		return ret;
	}

	ipctl->info = info;
	ipctl->dev = info->dev;
	platform_set_drvdata(pdev, ipctl);
    // 注册描述符
	ipctl->pctl = devm_pinctrl_register(&pdev->dev,
					    imx_pinctrl_desc, ipctl);
	if (IS_ERR(ipctl->pctl)) {
		dev_err(&pdev->dev, "could not register IMX pinctrl driver\n");
		return PTR_ERR(ipctl->pctl);
	}

	dev_info(&pdev->dev, "initialized IMX pinctrl driver\n");

	return 0;
}

platform_device
	device
		of_node

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5 LCD自定义驱动实现流程

5.1 例程流程

（1）需要更换设备树

（2）需要修改 makefile，屏蔽内核的LCD驱动，添加自定义的LCD驱动

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（3）需要把LCD驱动源程序添加到某个文件夹中

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（4）重新编译内核zImage，重新编译设备树dtb

（5）上机实验，出现小企鹅和开机之后的logo，说明成功了

5.2 编写自己的LCD驱动程序流程

5.2.1 修改设备树配置引脚

（1）查看原理图，看LCD屏幕的哪些引脚接到了imx6ull芯片的哪些pin角上面。

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image-20220103142955756

image-20220103143714541

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	static struct gpio_desc *bl_gpio;

	/* get gpio from device tree */
	bl_gpio = gpiod_get(&pdev->dev, "backlight", 0);

	/* config bl_gpio as output */
	gpiod_direction_output(bl_gpio, 1);

	/* 设置引脚值 */
	gpiod_set_value(bl_gpio, 1);

5.2.2 修改设备树配置时钟

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lcdif: lcdif@021c8000 {
    compatible = "fsl,imx6ul-lcdif", "fsl,imx28-lcdif";
    reg = <0x021c8000 0x4000>;
    interrupts = <GIC_SPI 5 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&clks IMX6UL_CLK_LCDIF_PIX>,
             <&clks IMX6UL_CLK_LCDIF_APB>,
             <&clks IMX6UL_CLK_DUMMY>;
    clock-names = "pix", "axi", "disp_axi";
    status = "disabled";           
};

定义了3个时钟：

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5.2.3 修改设备树配置基本参数

分析设备树的结构

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解析设备树之后的参数值，都保存在 display_timing 结构体中

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5.2.4 使用设备树中解析出来的参数用于设置LCD控制器寄存器

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根据芯片手册，一个一个设置寄存器：

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​ 如何从设备树中获取LCD的信息

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注意1：记得使能背光引脚和开启 lcd run，才能搬运数据和看到东西

注意2：先使能时钟，再去设置LCD控制器，没有使能时钟，设置也没有用

任务：根据程序中设置的值，对照数据手册，把每一个寄存器的设置原理都标记好

5.2.5 编写程序

编程的大体结构如下：

（1）从LCD设备树节点中提取出重要的参数信息

（2）通过 fb_info 结构体设置部分参数，通过寄存器 设置部分参数

5.2.6 编译程序报错

解决BUG1 （解决）

解决BUG2 （解决）

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解决BUG3 （解决）

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原来是之前 删除 /boot 目录中的设备树和zImage的时候，命令搞错了

rm /boot/100askxxx zImage

这样删除的是 /boot/100askxxx 和 本目录下的 zImage ，不匹配，所以就重启加载不成功，添加正确的 zImage 和 设备树，reboot就成功了。

5.2.7 实验现象

重启开发板观察现象

6 LCD控制器寄存器简介

数据手册中 LCD的相关寄存器很多，主要就是下面的 10个，设置其中的某些位

查看任何芯片的LCD控制器寄存器时，记住几个要点：

① 怎么把LCD的信息告诉LCD控制器：即分辨率、行列时序、像素时钟等； ② 怎么把显存地址、像素格式告诉LCD控制器。

上图是我们将要使用到的寄存器，下面逐个讲解这些寄存器，在后续的LCD控制编程实验会用到。

6.1 LCDIF_CTRL寄存器

位域 名 读写 描述
[31] SFTRST R/W 软件复位，正常工作时应设为0；如果设为1，它会复位整个LCD控制器
[30] CLKGATE R/W 时钟开关， 0：正常工作时要设置为0； 1：关闭LCD控制器时钟
[29] YCBCR422_INPUT R/W 使用RGB接口时，设置为0；其他接口我们暂时不关心
[28] READ_WRITEB R/W 使用RGB接口时，设置为0；其他接口我们暂时不关心
[27] WAIT_FOR_VSYNC_EDGE R/W 在VSYNC模式时，设置为1；我们不关心
[26] DATA_SHIFT_DIR R/W 在DVI模式下才需要设置，我们不关心
[25:21] SHIFT_NUM_BITS R/W 在DVI模式下才需要设置，我们不关心
[20] DVI_MODE R/W 设置为1时，使用DVI模式，就是ITU-R BT.656数字接口
[19] BYPASS_COUNT R/W DOTCLK和DVI模式下需要设置为1;MPU、VSYNC模式时设为0
[18] VSYNC_MODE R/W 使用VSYNC模式时，设置为1
[17] DOTCLK_MODE R/W 使用DOTCLK模式时，设置为1；本实验用的就是这个模式
[16] DATA_SELECT R/W MPU模式下才用到，我们不关心
[15:14] INPUT_DATA_SWIZZLE R/W 显存中像素颜色的数据转给LCD控制器时，字节位置是否交换：
0x0：NO_SWAP，不交换；
0x0：LITTLE_ENDIAN，小字节序，跟NO_SWAP一样；
0x1：BIG_ENDIAN_SWAP，字节0、3交换；字节1、2交换；
0x1：SWAP_ALL_BYTES，字节0、3交换；字节1、2交换；
0x2：HWD_SWAP，半字交换，即0x12345678转为0x56781234
0x3：HWD_BYTE_SWAP，在每个半字内部放换字节， 即0x12345678转换为0x34127856
[13:12] CSC_DATA_SWIZZLE R/W 显存中的数据被传入LCD控制器内部并被转换为24BPP后，在它被转给LCD接口之前，字节位置是否交换： 0x0：NO_SWAP，不交换； 0x0：LITTLE_ENDIAN，小字节序，跟NO_SWAP一样； 0x1：BIG_ENDIAN_SWAP，字节0、3交换；字节1、2交换； 0x1：SWAP_ALL_BYTES，字节0、3交换；字节1、2交换； 0x2：HWD_SWAP，半字交换，即0x12345678转为0x56781234 0x3：HWD_BYTE_SWAP，在每个半字内部放换字节， 即0x12345678转换为0x34127856
[11:10] LCD_DATABUS_WIDTH R/W LCD数据总线宽度，就是对外输出的LCD数据的位宽， 0x0：16位； 0x1：8位； 0x2：18位； 0x3：24位
[9:8] WORD_LENGTH R/W 输入的数据格式，即显存中每个像素占多少位， 0x0：16位； 0x1：8位； 0x2：18位； 0x3：24位
[7] RGB_TO_YCBCR422_CSC R/W 设置为1时，使能颜色空间转换：RGB转为YCbCr
[6] ENABLE_PXP_HANDSHAKE R/W 当LCDIF_MASTER设置为1时，再设置这位， 则LCD控制器跟PXP之间的握手机制被关闭(我们不关心)
[5] MASTER R/W 设置为1时，LCD控制器成为bus master
[4] RSRVD0 R/W 保留
[3] DATA_FORMAT_16_BIT R/W WORD_LENGTH为0时，表示一个像素用16位，此位作用如下： 0：数据格式为ARGB555； 1：数据格式为RGB565
[2] DATA_FORMAT_18_BIT R/W WORD_LENGTH为2时，表示一个像素用18位，RGB数据还是保存在32位数据里，此位作用如下： 0：低18位用来表示RGB666，高14位无效 1：高18位用来表示RGB666，低14位无效
[1] DATA_FORMAT_24_BIT R/W WORD_LENGTH为3时，表示一个像素用24位，此位作用如下： 0：所有的24位数据都有效，格式为RGB888 1：转给LCD控制器的数据是24位的，但只用到其中的18位， 每个字节用来表示一个原色，每字节中高2位无效
[0] RUN R/W 使能LCD控制器，开始传输数据

6.2 LCDIF_CTRL1寄存器

本实验中使用TFT LCD，LCD控制器使用DOTCLK模式。本寄存器中其他用不到的位，就不介绍了。

位域 名 读写 描述
[19:16] BYTE_PACKING_FORMAT R/W 用来表示一个32位的word中，哪些字节是有效的，即哪些字节是用来表示颜色的。 bit16、17、18、19分别对应byte0、1、2、3；某位为1，就表示对应的字节有效。 默认值是0xf，表示32位的word中，所有字节都有效。 对于8bpp，可以忽略本设置，所有的字节都是有效的； 对于16bpp，bit[1:0]、bit[3:2]分别对应一个字节，组合中的2位都为1时，对应的字节才有效； 对于24bpp，0x7表示32位数据中只用到3个字节，这称为“24 bit unpacked format”，即ARGB，其中的A字节被丢弃
[0] RESET R/W 用来复位了接的LCD， 0：LCD_RESET引脚输出低电平； 1：LCD_RESET引脚输出高电平

6.3 LCDIF_TRANSFER_COUNT寄存器

位域 名 读写 描述
[31:16] V_COUNT R/W 一帧中，有多少行有效数据
[15:0] H_COUNT R/W 一行中，有多少个像素

6.4 LCDIF_VDCTRL0寄存器

​ 本寄存器用来设置Vsync信号相关的时序，及极性。

位域 名 读写 描述
[29] VSYNC_OEB R/W 用来控制VSYNC信号，对于DOTCLK模式，设为0， 0：VSYNC是输出引脚，用LCD控制器产生； 1：VSYNC是输入引脚
[28] ENABLE_PRESENT R/W 在DOTCLK模式下，硬件是否会产生数据使能信号ENALBE： 0：不产生； 1：产生
[27] VSYNC_POL R/W 用来决定VSYNC脉冲的极性， 0：低脉冲； 1：高脉冲
[26] HSYNC_POL R/W 用来决定HSYNC脉冲的极性， 0：低脉冲； 1：高脉冲
[25] DOTCLK_POL R/W 用来决定DOTCLK的极性， 0：LCD控制器在DOTCLK下降沿发送数据，LCD在上升沿捕获数据； 1：反过来
[24] ENABLE_POL R/W 用来决定ENABLE信号的极性， 0：数据有效期间，ENABLE信号为低； 1：反过来
[21] VSYNC_PERIOD_UNIT R/W 用来决定VSYNC_PERIOD的单位， 0：单位是像素时钟(pix_clk)，这在VSYNC模式下使用； 1：单位是“整行”，这在DOTCLK模式下使用
[20] VSYNC_PULSE_WIDTH_UNIT R/W 用来决定VSYNC_PULSE_WIDTH的单位， 0：单位是像素时钟(pix_clk)； 1：单位是“整行”
[19] HALF_LINE R/W VSYNC周期是否周加上半行的时间， 0：VSYNC周期=VSYNC_PERIOD； 1：VSYNC周期=VSYNC_PERIOD+HORIZONTAL_PERIOD/2
[18] HALF_LINE_MODE R/W 0：第1帧将在一行的中间结束，第2帧在一行的中间开始； 1：所有帧结束前都加上半行时间，这样所有帧都会起始于“行的开头”
[17:0] VSYNC_PULSE_WIDTH R/W VSYNC脉冲的宽度

6.5 LCDIF_VDCTRL1寄存器

位域 名 读写 描述
[29] VSYNC_PERIOD R/W 两个垂直同步信号之间的间隔，即垂直方向同步信号的总周期； 单位由VSYNC_PERIOD_UNIT决定

6.6 LCDIF_VDCTRL2寄存器

​ HSYNC_PULSE_WIDTH：水平同步信号脉冲宽度；

​ HSYNC_PERIOD：两个水平同步信号之间的总数，即水平方向同步信号的总周期

位域 名 读写 描述
[31:18] HSYNC_PULSE_WIDTH R/W HSYNC脉冲的宽度(单位：pix_clk)
[17:0] HSYNC_PERIOD R/W 整行的宽度，即两个HYSNC信号之间的宽度(单位：pix_clk)

6.7 LCDIF_VDCTRL3寄存器

位域 名 读写 描述
[29] MUX_SYNC_SIGNALS R/W 用不着
[28] VSYNC_ONLY R/W 0：DOTCLK模式时必须设置为0； 1：VSYNC模式时必须设置为1
[27:16] HORIZONTAL_WAIT_CNT R/W 水平方向上的等待像素个数，等于thp+thb
[15:0] VERTICAL_WAIT_CNT R/W 垂直方向上的等待行数，等于tvp+tvb

6.8 LCDIF_VDCTRL4寄存器

位域 名 读写 描述
[31:29] DOTCLK_DLY_SEL R/W 在LCD控制器内部的DOTCLK输出到LCD_DOTCK引脚时，延时多久： 0：2ns； 1：4ns； 2：6ns； 3：8ns； 其他值保留
[18] SYNC_SIGNALS_ON R/W DOTCLK模式下必须设为1
[17:0] DOTCLK_H_VALID_DATA_CNT R/W 水平方向上的有效像素个数(pix_clk)，即分辨率的y

6.9 LCDIF_CUR_BUF寄存器

位域 名 读写 描述
[31:0] ADDR R/W LCD控制器正在传输的当前帧在显存中的地址

6.10 LCDIF_NEXT_BUF寄存器

位域 名 读写 描述
[31:0] ADDR R/W 下一帧在显存中的地址

LCD控制器传输完当前帧后，会把LCDIF_NEXT_BUF寄存器的值复制到LCDIF_CUR_BUF寄存器。

	// 3. 设置具体的寄存器，总共有 10 个
	// 3.1 
	/* 
     * 初始化LCD控制器的CTRL寄存器
     * [31]       :  0      : 正常模式必须设置为0
     * [30]       :  0      : 正常模式必须设置为0
     * [29]       :  0      : 设置为0代表从RGB颜色区域中获取数据
     * [28]       :  0      : TFT-RGB接口时，设置为0，8080接口设置为1
     * [27:21]    :  0      : 不用管
     * [20]       :  0      : 没有使用这种模式
     * [19]       :  1      : DOTCLK和DVI modes需要设置为1 
     * [18]       :  0      : 没有使用这种模式
     * [17]       :  1      : 设置为1工作在DOTCLK模式
     * [16]       :  0      : 8080接口模式下，设置发出去的是命令还是数据本身
     * [15:14]    : 00      : 输入数据不交换（小端模式）默认就为0，不需设置
     * [13:12]    : 00      : CSC数据不交换（小端模式）默认就为0，不需设置
     * [11:10]    : 11		: 数据总线为24bit，也就是 LCD屏幕的RGB总线条数
     * [9:8]    根据显示屏资源文件bpp来设置：8位0x1 ， 16位0x0 ，24位0x3，也就是 framebuffer的RGB格式
     * [7:6]      :  0      : 不用管
     * [5]        :  1      : 设置elcdif工作在主机模式，主动去获取fb数据刷新到lcd屏幕上
     * [4]        :  0      : 保留位
     * [3]        :  0      : fb使用 RGB565，设置为1代表使用 RGB555
     * [2]        :  0      : 不用管
     * [1]        :  0      : 24位数据均是有效数据，默认就为0，不需设置
     * [0]        :  0      : 设置为1，马上进行数据传输
	 */	
	lcdif->CTRL = (0<<30) | (0<<29) | (0<<28) | (1<<19) | (1<<17) | (lcd_data_bus_width << 10) |\
	              (fb_width << 8) | (1<<5);

	// 3.2
	/*
	 * 设置ELCDIF的寄存器CTRL1
	 * 根据bpp设置，bpp为24或32才设置
	 * [19:16]  : 111	:表示ARGB传输格式模式下，传输24位无压缩数据，A通道不用传输）
	 */	
	if(fb_bpp == 24 || fb_bpp == 32)
	{ 	
		lcdif->CTRL1 &= ~(0xf << 16);  // 先清除 ~0x1111
		lcdif->CTRL1 |=  (0x7 << 16);  // 再设置     0x0111
	}
	else
	{
		// 对于 RGB565=16 的 fb_buffer 格式
		// 设置为 1111 可以一个 32bit 数据保存2个RGB数据
	  	lcdif->CTRL1 |= (0xf << 16); 
	}

	// 3.3
	/*
   	 * 设置ELCDIF的寄存器TRANSFER_COUNT寄存器
  	 * [31:16]  : 垂直方向上的像素个数:600
  	 * [15:0]   : 水平方向上的像素个数:1024
  	 *            是可以显示出来的像素个数
  	 */
	lcdif->TRANSFER_COUNT  = (dt->vactive.typ << 16) | (dt->hactive.typ << 0);

	// 3.4	
	/*
	 * 设置ELCDIF的VDCTRL0寄存器
	 * [29] 0 : VSYNC输出  ，默认为0，无需设置
	 * [28] 1 : 在DOTCLK模式下，设置1硬件会产生使能ENABLE输出
	 * [27] 0 : VSYNC低电平有效	,根据屏幕配置文件将其设置为0
	 * [26] 0 : HSYNC低电平有效 , 根据屏幕配置文件将其设置为0
	 * [25] 1 : DOTCLK下降沿有效 ，根据屏幕配置文件将其设置为1
	 * [24] 1 : ENABLE信号高电平有效，根据屏幕配置文件将其设置为1
	 * [21] 1 : 帧同步周期单位，DOTCLK mode设置为1
	 * [20] 1 : 帧同步脉冲宽度单位，DOTCLK mode设置为1
	 * [17:0] : vysnc脉冲宽度 
	 */
	lcdif->VDCTRL0 = (1 << 28)|( vsync_pol << 27)\
					|( hsync_pol << 26)\
					|( clk_pol << 25)\
					|( de_pol << 24)\
					|(1 << 21)|(1 << 20)|( dt->vsync_len.typ << 0);

	// 3.5
	/*
	 * 设置ELCDIF的VDCTRL1寄存器
	 * 设置垂直方向的总周期:上黑框tvb+垂直同步脉冲tvp+垂直有效高度yres+下黑框tvf
	 */	  
	lcdif->VDCTRL1 = dt->vback_porch.typ + dt->vsync_len.typ + dt->vactive.typ + dt->vfront_porch.typ;	
	
	// 3.6
	/*
	 * 设置ELCDIF的VDCTRL2寄存器
	 * [18:31]  : 水平同步信号脉冲宽度
	 * [17: 0]  : 水平方向总周期
	 * 设置水平方向的总周期:左黑框thb+水平同步脉冲thp+水平有效高度xres+右黑框thf
	 */ 
	lcdif->VDCTRL2 = (dt->hsync_len.typ << 18) | (dt->hback_porch.typ + dt->hsync_len.typ + dt->hactive.typ + dt->hfront_porch.typ);

	// 3.7
	/*
	 * 设置ELCDIF的VDCTRL3寄存器
	 * [27:16] ：水平方向上的等待时钟数 =thb + thp
	 * [15:0]  : 垂直方向上的等待时钟数 = tvb + tvp
	 */ 
	lcdif->VDCTRL3 = ((dt->hback_porch.typ + dt->hsync_len.typ) << 16) | (dt->vback_porch.typ + dt->vsync_len.typ);

	// 3.8
	/*
	 * 设置ELCDIF的VDCTRL4寄存器
	 * [18]	     使用VSHYNC、HSYNC、   DOTCLK模式此为置1
	 * [17:0]  : 水平方向的宽度: 1024
  	 *           是可以显示出来的像素个数
	 */ 
	lcdif->VDCTRL4 = (1<<18) | (dt->hactive.typ);

	// 3.9   3.10
	/*
	 * 设置ELCDIF的CUR_BUF和NEXT_BUF寄存器
 	 * CUR_BUF	 :	当前显存地址，eLCDI控制将从这个地址获取数据
 	 * NEXT_BUF :	下一帧显存地址
	 * 方便运算，都设置为同一个显存地址
	 */ 
	lcdif->CUR_BUF  =  fb_phy;  // 所以双 buffer 是不是要在这里动手脚
	lcdif->NEXT_BUF =  fb_phy;

7 LCD显示时序和对应时序参数的关系

7.1 使用同步模式下的解释

image-20211226214422701

水平方向：HSYNC、HBP、ACTIVE_WIDTH、HFP

注意：这些时序信号应该是CPU需要发出的，然后通知LCD控制器应该怎么做

image-20211226214613003

垂直方向：VSYNC 、VBP、ACTIVE_HEIGHT、VFP

7.2 重要的时序对应关系图

image-20220103170144504

image-20220103191438191

image-20220103205245559

8 修改回原来的系统

（1）

image-20220103230822495

image-20220103230811837

（2）

image-20220103231636349

（3）重新编译zImage和dtbs

（4）复制到 /boot 中重启

9 双buffer

9.1 单Buffer的缺点

APP和LCD控制器都同时使用一个 buffer 就会有问题，APP访问太快或者太慢都会有问题。

APP在写buffer的时候，LCD控制器也在搬运buffer的数据，两边同时进行就会有问题

9.2 使用多Buffer来改进

上述两个缺点的根源是一致的：Framebuffer中的数据还没准备好整帧数据，就被LCD控制器使用了。 使用双buffer甚至多buffer可以解决这个问题：

9.3 内核驱动程序、APP互相配合使用多buffer

流程如下：

image-20210203180534206

切换是由APP写完buffer之后，主动叫驱动程序去切换的，切换完成之后再把数据写入切换好的buffer中。

image-20220102183809229

（1）一般x方向的分辨率 == x方向的虚拟分辨率

（2）y方向的虚拟分辨率就根据采用多少个buffer来计算==y方向的分辨率*buffer数量

（3）fb0->screen_base是framebuffer的虚拟基地址，&fbi->fix.smem_start中保存的是framebuffer的物理基地址

（4）xoffset、yoffset是LCD控制器去framebuffer的哪里读取数据，相对于左上角的基地址进行偏移作为目前的读取起始地址

（5）一般多buffer，都是xoffset基本不变，然后通过修改yoffset的值来实现不同buffer之间的切换

一开始的时候，虚拟分辨率==真实分辨率，并且一开始不允许使用多Buffer，

image-20220102183924579

想要使用 多buffer 的话，还需要做一些事情：set：yres_virtual = yres*n;

image-20220104141610564

这个 n 怎么来的呢？

在固定信息里，我们知道：总的framebuffer的大小

在可变信息里，我们知道：xres，yres，bpp的大小

然后 n = smem_len / (xres * yres * bpp / 8)

image-20220104141750169

APP怎么设置到驱动程序里面去呢？

应用程序切换buffer的过程如下

（1）先通过 ioctrl 获取到固定和可变的信息，然后计算好 yres_virtual 的值，然后再用 ioctrl把可变信息的值设置回去告诉驱动程序，然后驱动程序就可以处理多个 buffer了。

前面一开始的时候，驱动程序是不支持多buffer的，想要应用程序这样设置了才支持多个buffer。

image-20220104134510399

（2）执行完前面之后，还需要进行 mmap来映射显存，这些都是在应用程序 APP 中进行的。

image-20220104143004537

这个next_buf寄存器什么时候有效的呢，从 vsync信号来了之后，表示一帧数据完成了，

image-20220104144007160

在驱动程序里面，既设置了这个地址，还等待了这个地址有效

image-20220104144256883

image-20220104144438098

9.4 使用多buffer的应用和驱动流程

（1）驱动程序可以分配1个或者多个buffer，只是分配了这么多个内存空间而已，还没有buffer的概念，这里是显存的概念

image-20220104144904002

（2）驱动需要描述总buffer和单个buffer的信息，都保存在下面

总 buffer：固定信息

单 buffer：可变信息

（3）应用程序去获取信息，知道驱动分配了多大的显存，然后计算出这个驱动程序支持的最多的buffer是多少

（4）然后应用程序想用多少个buffer，就计算出y的虚拟分辨率，设置到驱动程序中，让驱动程序支持多个 buffer

（5）然后mmap映射显存，然后在显存里构造数据

（6）构造好数据之后，然后应用程序想把framebuffer1中的数据用起来，让lcd控制器从framebuffer1中读取数据来显示，则需要使用 ioctrl。

（7）ioctrl会导致驱动程序中的某一个 ioctrl函数被调用，这个函数里面和硬件密切相关

它需要把哪个新的地址给用起来，它会根据传来的yoffset信息计算出新的地址，然后设置到LCD的某个寄存器next_buffer中，并且等待这个地址起效。

9.5 上机测试

（1）禁止开发板自带的GUI程序

在开发板上执行以下命令：

[root@100ask:~]# mv /etc/init.d/S99myirhmi2 /etc/
[root@100ask:~]# reboot  // 重启，之后要换回来再拷贝回去

[root@100ask:~]# mv /etc/S99myirhmi2  /etc/init.d/

（2）LCD自动黑屏

为了省电，LCD在10分钟左右会自动黑屏。 如果你正在运行multi_framebuffer_test程序，可能会有如下提示(以IMX6ULL为例)：

[  961.147548] mxsfb 21c8000.lcdif: can't wait for VSYNC when fb is blank

这表示：当屏幕为blank(黑屏)时，无法等待VSYNC。

我们可以禁止LCD自动黑屏，执行以下命令即可：

#close lcd sleep
echo -e "\033[9;0]" > /dev/tty1
echo -e "\033[?25l"  > /dev/tty1

（3）驱动程序可以支持 13个buffer

image-20220104200748756

10 疑问

（1）（解决）

myfb_info->screen_base = dma_alloc_wc(NULL, myfb_info->fix.smem_len, &phy_addr, GFP_KERNEL);

这个 &phy_addr 是干嘛的，就是系统内核给我们自动分配的 frame buffer 的物理基地址，

并且返回映射之后的虚拟基地址。

（2）（解决）

myfb_info->fix.line_length

什么时候添加这个 属性的

quem的时候就提供了，之前是为了排查是什么错误的时候添加的，还有下面这个属性

myfb_info->pseudo_palette = pseudo_palette;

（3）

忘记为什么要设置 fb_info结构体的值了

（4）还需要重新开前面部分的视频，了解系统内核的 LCD 驱动程序做了什么工作

（5）还需要学习单片机的LCD程序，8080接口，看看和TFT-RGB有什么区别，设置的时序参数有什么不同

11 编译过程

预处理

gcc -o hello.i hello.c -E

汇编

gcc -o hello.s -S hello.i

.o是对象文件

gcc -o hello.o hello.s -c

（前面三步分别执行的结果和下面一步执行的结果是一样的）

.o是对象文件

gcc -o hello1.o hello.c -c

得到可执行文件

gcc -o hello hello.o