LCD驱动编写总结

LCD驱动编写小结
3.1 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；
3.2 控制信号：不同的LCD厂商对于控制信号有不同的叫法，
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。

3.3 数据线：也就是我们说的RGB信号线，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
3.4 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，如果LCD的需要的电源电压是5v，那就要注意，电压只有3.3V的电压需要提高到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！
3.5 3.3V逻辑电压转变成5V逻辑电压电路图
3.6 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,不过现在的大部分LCD屏应该都不需要这个讨厌的家伙了
3.7 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！
3.8 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
3.9 让我们首先看一下RGB数据结构的定义
static struct lcd_rgb ***_lcd_rgb_16 = {
red: //-- offset:11 length:5
green: //-- offset:5 length:6
blue: //-- offset:0 length:5
transp: //-- offset:0 length:0
};
3.10 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。
3.11 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21：45：25，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 = R & 0xF8;
g = G & 0xFC;
b = B & 0xF8;
high = r | (g<<5);
low = (g<<3) | (b>>3);
color= (high << 8) | low;
记住，这段代码在GUI程序中是有用的
3.12 很重要的：
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；
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。
3.12 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,
3.13 看一下LCD寄存器1的设置。
LINECNT －－－ 这是一个只读的数据，我们当然没有必要理它
CLKVAL －－－ 这可是一个很有用的参数，其实没必要管它后面的计算，我们可以通过实际的测试来得出一个有效的值，对于PNRMODE －－－ 这个应该不用多做解释，大家一看都明白了，对于TFT屏，只能设置成11,而对于CSTN屏，可能需要根据实际屏的信息去设置，我遇到的屏都设置成10，即8bit单扫描模式。对于4bit单扫描、4bit双扫描、8bit单扫描的BPPMODE －－－ 这个参数更不用多说了吧，就是设置屏的颜色位数喽。
3.14 LCD 控制器 2,对于 TFT 屏必须要填
看一下图二 LCD屏资料，对比一下得出如下信息:
LCD2_VBPD:
Vertical back po
LCD2_VFPD：
Vertical front porc
LCD2_VSPW：
Vsync Valid width
关于LINEVAL在程序的后面将
经过分析，我们知道了如何设置LCD2：
3.15 LCD 控制器 3
对于 TFT 屏，很容易将 HBPD 和 HFPD 找出来，如下
porch 典型值为 37
porch 典型值为 32
此处暂时不管
LCD3_HBPD:
Horizontal back
LCD3_HFBD:
Horizontal back
对于HOZVAL同样会在后面提到，
经过分析，我们知道了如何设置LCD3：
3.16 LCD 控制器 4
对于 TFT 屏，需要设置 HSPW 的值，这个在 LCD 手册上也很容易
_HSPW：
典型值为 5意思，有什么作用，我从来不动它，只取它最初的那个值13
经过分析，我们知道了如 何设置 LCD4：
3.17 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：
a.只读信息：VSTATUS和HSTATUS只读的东东，设置它也没
b.TFT屏的颜色信息：BPP24BL、FRM565TFT屏的颜色信息，这个我们在LCD的硬件连接时已经提到了,根据具体的接线方式，设置信息。
c.控制信号的极性,这些信息主要是使S3C2410的信号输出极性与LCD屏的输入极性题，需要根据具体的硬件进行设置，较为常见的是vline/hsync 、VFRAME/VSYNC脉冲的极性。
d.颜色信息的字节交换控制位：BSWP、HWSWP
这两位用来控制字节交换和半字交换，主要用来大小头的问题，如果
输出到屏上的汉字左右互换了，或者输出到屏上的图花屏了，可以更改这个选项。
e.我的这块TFT的信息设置如下：lcdcon5,一块 CSTN 屏的信息:lcdcon5
f.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：
g.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：
S3C44B0上的
rREDLUT = 0xFCA86420;
rGREENLUT = 0xFCA86420;
rBLUELUT = 0xFFFFFA50;
Jupiter上的
rREDLUT = 0xFEC85310
rGREENLUT = 0xFEC85310
rBLUELUT = 0xFB40
3.18 好了，各个寄存器的设置完成了，最后在驱动CSTN屏的时候需要提醒大家一句，CSTN的信号引脚中有一个叫VM/DISP的信号线，这个信号线的作用就是打开LCD的显示开关，让其进行显示，它可以接到任何一个GPIO口上。S3C2410中提供了一个VM信号，可以将LCD的这个信号与S3C2410的VM信号相接即可，然后在驱动中一定要加上如下语句（蓝色选中部分）：
否则你的LCD可能没有任何显示哦（对于TFT屏不需要这个语句）
3.19. 驱动写好了，重新Make，下载就可以了。如果一切顺利，在TFT屏或256色的CSTN屏上会有一个漂亮的小蜻蜓（应该是蜻蜓吧）出现。注意，并不是蜻蜓出现了就代表你的驱动OK了，还要用GUI程序做进一步的测试，因为某一个或几个参数虽然不正确，但是仍然能够看到小蜻蜓的，但显示图形的时候就有问题了。另外，在驱动CSTN到12位色的时候，我们在屏上看不到小蜻蜓（我的N块CSTN屏上都没见到小蜻蜓），我想，可能是armLinux本身不支持12位色显示，或者我们某些地方没搞对的原因吧，但这不代表你的驱动有问题，用GUI程序写FrameBuffer，看看能否的到正确的结果。
3.20. GUI程序的编写
3.21 其实要在LCD上显示图像，说白了就是把数据(包含颜色)写到FrameBuffer中对应的位置就可以了用mmap函数使用户空间的一段地址关联到设备内存（FrameBuffer）上。无论何时，只要程序在分配的地址范围内进行读取或者写入，实际上就是对设备的访问，使用 mmap 可以既快速又简单地访问显示卡的内存。对于象这样的性能要求比较严格的应用来说，直接访问能给我们提供很大不同。
3.22 不过我曾将帮一个网友调试了一个S3C44B0上的GUI程序，在他的GUI中mmap函数总会出错，因为没有拿到他的硬件和驱动源码，没有分析出其中的原因，所以只得用write函数，直接向fb0写入数据，奇怪的是只写入一部分数据好像都不起任何作用，只得整屏数据写入才搞定了。这可就比较痛苦了，不过好在他只是写入的黑白数据，数据量还不是很大，要是彩色的那可真的痛苦了
3.23 另外，我还想多啰嗦两句，FrameBuffer的像素点与LCD屏上的像素点的对应关系 ，深入了解一下对程序的理解可能会更清楚一点。我们知道黑白（2色）颜色用0和1就可以表示了，也就是1位数据就可以了，那1个字节就可以表示8位数据，假如这个字节是10101010，FrameBuffer的偏移地址为0，则在LCD屏上便会显示出4个黑点，黑点中间会有4个白点出现（假如1是黑色）；对于4色则用00、01、10、11就可以表示出四种颜色，即用两位数据可以表示一位数据，那同样是10101010，则对应于LCD屏上则显示的是颜色值为10，长度为4（8/2）的一条直线；同理，对于8位色（256色），则8位数据才能表示出一个点的颜色值，10101010在LCD屏上就只能显示为颜色值为10101010的点了。
3.24 有了上面的基础我们就可以很好的理解这个语句了：
即FrameBuffer的大小=LCD屏的宽度 * LCD屏的高度 * 每像素的位数 / 每字节的位数
例如，一个320*240的黑白平，FrameBuffer的大小为
320 * 240 * 1 / 8 = 9600 （字节）
而一个320 * 240的16位色LCD的FrameBuffer的大小则为
3.25 TFT屏16位色的画点函数
3.26 5） TFT屏16位色下显示24色位图函数
320 * 240 * 16 / 8 = 153600（字节