S3C2410 LCD 驅(qū)動(dòng)程序移植及GUI程序編寫

1. 為了不讓大家覺枯燥，讓朋友們更好的理解，我以一個(gè)實(shí)例來敘述 S3C2410 下一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序的編寫（本文的初始化源碼以華恒公司提供的 s3c2410fb.c 為基礎(chǔ)）及簡(jiǎn)單的 GUI程序的編寫。

2. 拿到一塊 LCD，首先要將 LCD的各個(gè)控制線與 S3C2410 的 LCD控制信號(hào)相接，當(dāng)然，電源也一定要接入了，否則不亮可別找我。另外需要注意以下幾點(diǎn)：

1） 背光：對(duì)于大部分的彩色 LCD一定要接背光，我們才能看到屏上的內(nèi)容；

2） 控制信號(hào)：不同的 LCD 廠商對(duì)于控制信號(hào)有不同的叫法，S3C2410 芯片手冊(cè)也給出了一個(gè)信號(hào)的多個(gè)名稱（圖一），這就要看你們硬件工程師的功底了，

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圖一 S3C2410 手冊(cè)上給出的控制信號(hào)的名稱及解釋

這里我做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹：

VFRAME：LCD 控制器和 LCD 驅(qū)動(dòng)器之間的幀同步信號(hào)。該信號(hào)告訴 LCD屏的新的一幀開始了。LCD 控制器在一個(gè)完整幀顯示完成后立即插入一個(gè)VFRAME 信號(hào)，開始新一幀的顯示；

VLINE：LCD控制器和 LCD驅(qū)動(dòng)器之間的線同步脈沖信號(hào)，該信號(hào)用于 LCD驅(qū)動(dòng)器將水平線（行）移位寄存器的內(nèi)容傳送給 LCD 屏顯示。LCD 控制器在整個(gè)水平線（整行）數(shù)據(jù)移入 LCD驅(qū)動(dòng)器后，插入一個(gè) VLINE 信號(hào)；

VCLK：LCD控制器和 LCD驅(qū)動(dòng)器之間的像素時(shí)鐘信號(hào)，由 LCD控制器送出的數(shù)據(jù)在 VCLK的上升沿處送出，在 VCLK的下降沿處被 LCD驅(qū)動(dòng)器采樣；

VM：LCD驅(qū)動(dòng)器的 AC 信號(hào)。VM 信號(hào)被 LCD驅(qū)動(dòng)器用于改變行和列的電壓極性，從而控制像素點(diǎn)的顯示或熄滅。VM 信號(hào)可以與每個(gè)幀同步，也可以與可變數(shù)量的 VLINE 信號(hào)同步。

3） 數(shù)據(jù)線：也就是我們說的 RGB 信號(hào)線，S3C2410 芯片手冊(cè)上都有詳細(xì)的說明，由于篇幅關(guān)系，在此不一一摘錄，不過需要與硬件工程是配合的是他采用了哪種接線方法，24 位 16 位或其它。對(duì)于 16 位 TFT 屏又有兩種方式，在寫驅(qū)動(dòng)前你要清楚是 5：6：5還是 5：5：5：I，這些與驅(qū)動(dòng)的編寫都有關(guān)系

4） 要注意一下 LCD 的電源電壓，對(duì)于手持設(shè)備來說一般都為 5V 或 3.3V，或同時(shí)支持 5V和 3.3V，如果 LCD的需要的電源電壓是 5V，那就要注意了，S3C2410 的邏輯輸出電壓只有 3.3V，此時(shí)一定要讓你們的硬件工程師幫忙把 S3C2410 的邏輯輸出電壓提高到 5V，否則你可能能將屏點(diǎn)亮，但顯示的圖像要等到太陽從西邊出來的那一天才能正常，呵呵，我可吃過苦頭的哦！

5） 3.3V邏輯電壓轉(zhuǎn)變成 5V邏輯電壓電路圖（此圖由華恒公司提供）

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6） 最后還有一個(gè)問題，有些 LCD 屏還需要一顆伴侶芯片，就是 S3C2410 手冊(cè)中的那顆 LPC3600。這可能在 LCD 的手冊(cè)中都有論述吧，我沒有遇到過這樣的屏，所以也不是很清楚。那么是不是所有的屏與 S3C2410相接都需要那個(gè)討厭的家伙呢？這是好多人（包括我）在最開始都會(huì)有的疑問，不過現(xiàn)在的大部分 LCD 屏應(yīng)該都不需要這個(gè)討厭的家伙了，屏的控制信號(hào)直接與 S3C2410 的控制信號(hào)相接就可以了，至少我還沒有遇到過。

7） 還得提醒大家一下，S3C2410到 LCD屏的連線千萬千萬別超過 0.5 米，否則會(huì)給你帶來麻煩，我也是吃過苦頭的，LCD屏上面的部分顯示任何信息都是正確的，而只有屏的底部會(huì)有時(shí)正確有時(shí)錯(cuò)誤，折騰了好一陣，才知道是連線太長(zhǎng)的緣故！

3. 好了，在硬件工程師的幫助下，硬件接好了，那就該我們做軟件的干活了，編寫驅(qū)動(dòng)吧

1） 讓我們首先看一下 RGB數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義

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,},

};

這是對(duì) 16 位色的 RGB 顏色進(jìn)行定義，R：G：B：I = 5：6：5：0，即我們常說的565 顯示方式。呵呵，為了讓有些朋友更好的理解，我多羅嗦幾句，我們隨便寫一個(gè) 16 位數(shù)據(jù)的顏色數(shù)據(jù)（為了分析的方便，我把它寫成二進(jìn)制）

RGB = 10101101 10111001

根據(jù)上面的結(jié)構(gòu)定義我們來分析一下 RGB 各是多少（因?yàn)闆]有透明色，我們不去分析）

a) blue: {offset: 0, length: 5} 偏移量為 0，長(zhǎng)度為 5，我們從那個(gè) RGB 中提取出來便是“11001”

b) green:{offset: 5, length: 6} 偏移量為 5，長(zhǎng)度為 6，我們從那個(gè) RGB 中提取出來便是 101 101

c) red: {offset: 11, length: 5 } 偏移量為 11，長(zhǎng)度為 5，我們從那個(gè) RGB 中提取出來便是 10101

d) 我們得到了一個(gè) RGB 值為 13：45：200，就是這個(gè)顏色

e) 那么反過來，有了 RGB的值我們?cè)撊绾?，因?yàn)?RGB 的有效位數(shù)都不足一個(gè)字節(jié)（8 位），那我們只能忍痛割愛了，舍棄掉低位數(shù)據(jù)，代碼如下

r=(rDat&0xF8);

g=(gDat&0xFC);

b=(bDat&0xF8);

hight=r|(g<<5);

low=(g>>3)|(b<<3);

color=(hight>>8)|low;

記住，這段代碼在 GUI 程序中是有用的

2） 對(duì)于 8 位色（256 色）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義

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,},

};

這是原程序中給出的定義，我感覺有些錯(cuò)誤，我認(rèn)為應(yīng)該為 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?yàn)闆]有親自去調(diào)試，所以沒有什么發(fā)言權(quán)，希望做過這方面的朋友給我一個(gè)答案。

3） 對(duì)于 CSTN 屏，一般都能達(dá)到 12 位色（4096 色）的，S3C2410 這顆芯片也是支持的，但是在軟件方面要做的工作比較大，因?yàn)閺脑械拇a，我們找不到任何 12位色顯示的跡象，另外 Linux 本身好像也不支持 12 位色的，如果你要作的事情比較簡(jiǎn)單，那你就自己寫代碼吧。我在此給出 12位色的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義

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 屏驅(qū)動(dòng)程序的編寫還有一些工作要做，稍后我會(huì)適當(dāng)?shù)南虼蠹医榻B。

4） 接著看下面的代碼，其中要修改的部分已經(jīng)用綠色標(biāo)出，下面分別進(jìn)行介紹。

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a) 顏色位數(shù)

bpp：16

如果你的 LCD 屏是 TFT 的，那一般都可以達(dá)到 16 位色或 24 位色，這也要看硬件怎么連接了，根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)置即可；

如果你的 LCD屏是 CSTN的，按照常規(guī) LCD手冊(cè)的介紹，一般都可以支持到8 位色（256色），而實(shí)際的 CSTN屏的顯示效果都可以達(dá)到 12 位色（4096色），那可有很大的區(qū)別的，如果你要選擇便宜的屏又要豐富的顏色，那就費(fèi)點(diǎn)勁，完成 12 位色的驅(qū)動(dòng)。

b) LCD屏的寬度和高度

xres: 240

yres: 320

這個(gè)就不用多說了，你的屏的分辨率是多少就設(shè)置成多少唄。

c) 寄存器的設(shè)置，這些也不困難。下面就讓我們一起一口一口的將 S3C2410 的LCD寄存器統(tǒng)統(tǒng)吃掉！ 首先介紹一下我這塊屏，這是日立的一塊 TFT 屏，大小為 640X240，可以支持到 16位色。 與驅(qū)動(dòng)有關(guān)的一張表

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圖二 LCD屏資料

有了這些信息，讓我們看一下 LCD寄存器的設(shè)置。

LCD控制器1

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LINECNT －－－ 這是一個(gè)只讀的數(shù)據(jù)，我們當(dāng)然沒有必要理它

CLKVAL －－－ 這可是一個(gè)很有用的參數(shù)，其實(shí)沒必要管它后面的計(jì)算，我們可以通過實(shí)際的測(cè)試來得出一個(gè)有效的值，對(duì)于320x240 的屏一般設(shè)置為 7 就可以了，而對(duì)于 640x480 的屏，該值可以小一點(diǎn)。對(duì)于后面的計(jì)算公式及注釋(STN: CLKVAL <= 2，TFT: CLKVAL <= 0),我不知道該如何去理解，因?yàn)樵趯?shí)際的應(yīng)用中我點(diǎn)了一塊 640X240 的CSTN 屏，當(dāng)我的 CLKVAL = 1 時(shí)才達(dá)到了一個(gè)最佳的效果，這似乎與說明書相違背，我也解釋不清為什么？！

PNRMODE －－－ 這個(gè)應(yīng)該不用多做解釋，大家一看都明白了，對(duì)于 TFT 屏，只能設(shè)置成 11,而對(duì)于 CSTN 屏，可能需要根據(jù)實(shí)際屏的信息去設(shè)置，我遇到的屏都設(shè)置成 10，即 8bit 單掃描模式。對(duì)于4bit單掃描、4bit 雙掃描、8bit 單掃描的說明在 s3c2410 的手冊(cè)中有詳細(xì)的介紹，大家可以去參考一下。

BPPMODE －－－ 這個(gè)參數(shù)更不用多說了吧，就是設(shè)置屏的顏色位數(shù)嘍。

這些參數(shù)的設(shè)置都很簡(jiǎn)單，我給出我這塊屏的定義：

lcdcon1: LCD1_BPP_16T | LCD1_PNR_TFT | LCD1_CLKVAL(1),

同時(shí)，我也給出一塊 CSTN 屏的寄存器參數(shù)信息

lcdcon1: LCD1_BPP_12S | LCD1_PNR_8S | LCD1_CLKVAL(9),

LCD控制器2

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對(duì)于 TFT 屏必須要填，至于什么意思怎么翻譯，相信大家都比我的水平強(qiáng)，自己翻譯吧。我只說明從 LCD中如何將這個(gè)值“扣”出來。

很容易，看一下圖二 LCD屏資料，對(duì)比一下得出如下信息：

LCD2_VBPD:

Vertical back porch 典型值為 7

LCD2_VFPD：

Vertical front porch 典型值為 4

LCD2_VSPW：

Vsync Valid width 典型值為 2

關(guān)