S3C2410 LCD 驅(qū)動程序移植及GUI程序編寫
1. 為了不讓大家覺枯燥,讓朋友們更好的理解,我以一個實例來敘述 S3C2410 下一個驅(qū)動程序的編寫(本文的初始化源碼以華恒公司提供的 s3c2410fb.c 為基礎(chǔ))及簡單的 GUI程序的編寫。
2. 拿到一塊 LCD,首先要將 LCD的各個控制線與 S3C2410 的 LCD控制信號相接,當然,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:
1) 背光:對于大部分的彩色 LCD一定要接背光,我們才能看到屏上的內(nèi)容;
2) 控制信號:不同的 LCD 廠商對于控制信號有不同的叫法,S3C2410 芯片手冊也給出了一個信號的多個名稱(圖一),這就要看你們硬件工程師的功底了,
0 && image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}" border=0>
圖一 S3C2410 手冊上給出的控制信號的名稱及解釋
這里我做一個簡單的介紹:
VFRAME:LCD 控制器和 LCD 驅(qū)動器之間的幀同步信號。該信號告訴 LCD屏的新的一幀開始了。LCD 控制器在一個完整幀顯示完成后立即插入一個VFRAME 信號,開始新一幀的顯示;
VLINE:LCD控制器和 LCD驅(qū)動器之間的線同步脈沖信號,該信號用于 LCD驅(qū)動器將水平線(行)移位寄存器的內(nèi)容傳送給 LCD 屏顯示。LCD 控制器在整個水平線(整行)數(shù)據(jù)移入 LCD驅(qū)動器后,插入一個 VLINE 信號;
VCLK:LCD控制器和 LCD驅(qū)動器之間的像素時鐘信號,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)動器采樣;
VM:LCD驅(qū)動器的 AC 信號。VM 信號被 LCD驅(qū)動器用于改變行和列的電壓極性,從而控制像素點的顯示或熄滅。VM 信號可以與每個幀同步,也可以與可變數(shù)量的 VLINE 信號同步。
3) 數(shù)據(jù)線:也就是我們說的 RGB 信號線,S3C2410 芯片手冊上都有詳細的說明,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。對于 16 位 TFT 屏又有兩種方式,在寫驅(qū)動前你要清楚是 5:6:5還是 5:5:5:I,這些與驅(qū)動的編寫都有關(guān)系
4) 要注意一下 LCD 的電源電壓,對于手持設(shè)備來說一般都為 5V 或 3.3V,或同時支持 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) 最后還有一個問題,有些 LCD 屏還需要一顆伴侶芯片,就是 S3C2410 手冊中的那顆 LPC3600。這可能在 LCD 的手冊中都有論述吧,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相接都需要那個討厭的家伙呢?這是好多人(包括我)在最開始都會有的疑問,不過現(xiàn)在的大部分 LCD 屏應(yīng)該都不需要這個討厭的家伙了,屏的控制信號直接與 S3C2410 的控制信號相接就可以了,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,而只有屏的底部會有時正確有時錯誤,折騰了好一陣,才知道是連線太長的緣故!
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 16 位色的 RGB 顏色進行定義,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 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(因為沒有透明色,我們不去分析)
a) blue: {offset: 0, length: 5} 偏移量為 0,長度為 5,我們從那個 RGB 中提取出來便是“11001”
b) green:{offset: 5, length: 6} 偏移量為 5,長度為 6,我們從那個 RGB 中提取出來便是 101 101
c) red: {offset: 11, length: 5 } 偏移量為 11,長度為 5,我們從那個 RGB 中提取出來便是 10101
d) 我們得到了一個 RGB 值為 13:45:200,就是這個顏色
e) 那么反過來,有了 RGB的值我們該如何,因為 RGB 的有效位數(shù)都不足一個字節(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,我感覺有些錯誤,我認為應(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,},
};
因為沒有親自去調(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答案。
3) 對于 CSTN 屏,一般都能達到 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,因為從原有的代碼,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)動程序的編寫還有一些工作要做,稍后我會適當?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)用綠色標出,下面分別進行介紹。
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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)情況進行設(shè)置即可;
如果你的 LCD屏是 CSTN的,按照常規(guī) LCD手冊的介紹,一般都可以支持到8 位色(256色),而實際的 CSTN屏的顯示效果都可以達到 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,那就費點勁,完成 12 位色的驅(qū)動。
b) LCD屏的寬度和高度
xres: 240
yres: 320
這個就不用多說了,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 --- 這是一個只讀的數(shù)據(jù),我們當然沒有必要理它
CLKVAL --- 這可是一個很有用的參數(shù),其實沒必要管它后面的計算,我們可以通過實際的測試來得出一個有效的值,對于320x240 的屏一般設(shè)置為 7 就可以了,而對于 640x480 的屏,該值可以小一點。對于后面的計算公式及注釋(STN: CLKVAL <= 2,TFT: CLKVAL <= 0),我不知道該如何去理解,因為在實際的應(yīng)用中我點了一塊 640X240 的CSTN 屏,當我的 CLKVAL = 1 時才達到了一個最佳的效果,這似乎與說明書相違背,我也解釋不清為什么?!
PNRMODE --- 這個應(yīng)該不用多做解釋,大家一看都明白了,對于 TFT 屏,只能設(shè)置成 11,而對于 CSTN 屏,可能需要根據(jù)實際屏的信息去設(shè)置,我遇到的屏都設(shè)置成 10,即 8bit 單掃描模式。對于4bit單掃描、4bit 雙掃描、8bit 單掃描的說明在 s3c2410 的手冊中有詳細的介紹,大家可以去參考一下。
BPPMODE --- 這個參數(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)置都很簡單,我給出我這塊屏的定義:
lcdcon1: LCD1_BPP_16T | LCD1_PNR_TFT | LCD1_CLKVAL(1),
同時,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
0 && image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}" border=0>
對于 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,自己翻譯吧。我只說明從 LCD中如何將這個值“扣”出來。
很容易,看一下圖二 LCD屏資料,對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)