【Linux-LCD 驱动】

码农世界 2024-05-28 前端 72 次浏览 0个评论

Linux-LCD 驱动

■ Framebuffer 简称 fb
■ LCD 驱动程序编写

■ 1、LCD 屏幕 IO 配置
■ 2、LCD 屏幕参数节点信息修改
■ 3、LCD 屏幕背光节点信息
■ 4、使能 Linux logo 显示
■ 设置 LCD 作为终端控制台

■ 1、设置 uboot 中的 bootargs
■ 2、修改/etc/inittab 文件
■ LCD 背光调节
■ LCD 自动关闭解决方法

■ 1、按键盘唤醒

■ 2、关闭 10 分钟熄屏功能

■ Framebuffer 简称 fb

fb 是一种机制，将系统中所有跟显示有关的硬件以及软件集合起来，虚拟出一个 fb 设备，

当我们编写好 LCD 驱动以后会生成一个名为/dev/fbX(X=0~n)的设备，应用程序通过访问/dev/fbX 这个设备就可以访问 LCD.

因此我们是可以看到/dev/fb0 这样一个设备

/dev/fb0 是个字符设备.因此肯定有file_operations 操作集

Linux 内核将所有的 Framebuffer 抽象为一个叫做 fb_info 的结构体， fb_info 结构体包含了 Framebuffer 设备的完整属性和操作集合，

fb_info 结构体定义在 include/linux/fb.h 文件里面

fb_info 结构体的成员变量很多，我们重点关注 var、 fix、 fbops、 screen_base、 screen_size和 pseudo_palette。 mxsfb_probe 函数

■ LCD 驱动程序编写

■ 1、LCD 屏幕 IO 配置

// 修改dts 文件      24 根数据线配置项。
pinctrl_lcdif_dat: lcdifdatgrp {      
	fsl,pins = <
		MX6UL_PAD_LCD_DATA00__LCDIF_DATA00 0x79      电气属性都设置为 0X79        0X49 驱动能力改为 R0/1
		MX6UL_PAD_LCD_DATA01__LCDIF_DATA01 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA02__LCDIF_DATA02 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA03__LCDIF_DATA03 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA04__LCDIF_DATA04 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA05__LCDIF_DATA05 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA06__LCDIF_DATA06 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA07__LCDIF_DATA07 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA08__LCDIF_DATA08 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA09__LCDIF_DATA09 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA10__LCDIF_DATA10 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA11__LCDIF_DATA11 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA12__LCDIF_DATA12 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA13__LCDIF_DATA13 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA14__LCDIF_DATA14 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA15__LCDIF_DATA15 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA16__LCDIF_DATA16 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA17__LCDIF_DATA17 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA18__LCDIF_DATA18 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA19__LCDIF_DATA19 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA20__LCDIF_DATA20 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA21__LCDIF_DATA21 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA22__LCDIF_DATA22 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_DATA23__LCDIF_DATA23 0x79
	>;
}; 
// 4 根控制线配置项，包括 CLK、ENABLE、 VSYNC 和 HSYNC
pinctrl_lcdif_ctrl: lcdifctrlgrp {
	fsl,pins = <
		MX6UL_PAD_LCD_CLK__LCDIF_CLK 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_ENABLE__LCDIF_ENABLE 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_HSYNC__LCDIF_HSYNC 0x79
		MX6UL_PAD_LCD_VSYNC__LCDIF_VSYNC 0x79
	>;
};
pinctrl_pwm1: pwm1grp {
	fsl,pins = <
		MX6UL_PAD_GPIO1_IO08__PWM1_OUT 0x110b0
	>;
};

■ 2、LCD 屏幕参数节点信息修改

&lcdif {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_lcdif_dat       /* 使用到的 IO */
		         &pinctrl_lcdif_ctrl
		       // &pinctrl_lcdif_reset>;	 删除掉原来的 pinctrl_lcdif_reset，因为没有用到屏幕复位 IO，
	display = <&display0>;
	status = "okay";
	display0: display {    /* LCD 属性信息 */
		bits-per-pixel = <24>;    /* 一个像素占用 24bit */
		bus-width = <24>;     /* 总线宽度 */
		display-timings {
			native-mode = <&timing0>; /* 时序信息 */
			timing0: timing0 {
			clock-frequency = <9200000>;    /* LCD 像素时钟，单位 Hz */
			hactive = <1024>;     /* LCD X 轴像素个数 */
			vactive = <600>; 	 /* LCD Y 轴像素个数 */
			hfront-porch = <160>;  /* LCD hfp 参数 */
			hback-porch = <140>;   /* LCD hbp 参数 */
			hsync-len = <20>;    /* LCD hspw 参数 */
			vback-porch = <20>;   /* LCD vbp 参数*/
			vfront-porch = <12>;  /* LCD vfp 参数 */
			vsync-len = <3>;    /* LCD vspw 参数 */
			hsync-active = <0>;   /* hsync 数据线极性 */
			vsync-active = <0>;   /* vsync 数据线极性 */
			de-active = <1>;      /* de 数据线极性 */
			pixelclk-active = <0>;  /* clk 数据线先极性 */
			};
		};
	};
};

■ 3、LCD 屏幕背光节点信息

LCD 接口背光控制 IO 连接到了 I.MX6U 的 GPIO1_IO08 引脚上， GPIO1_IO08 复用为 PWM1_OUT，通过 PWM 信号来控制 LCD 屏幕背光的亮度

backlight {
	compatible = "pwm-backlight";
	pwms = <&pwm1 0 5000000>;      设置背光使用pwm1， PWM 频率为 200Hz。
	brightness-levels = <0 4 8 16 32 64 128 255>;   设置背 8 级背光(0~7)， 对应占空比为0%、 1.57%、 3.13%、 6.27%、 12.55%、 25.1%、 50.19%、 100%，
	default-brightness-level = <6>; 设置默认背光等级为 6，也就是 50.19%的亮度
	status = "okay";
};
	
&pwm1 {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_pwm1>;
	status = "okay";
};
在&iomuxc {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_hog_1>;
	imx6ul-evk { 节点下面添加
	
		pinctrl_pwm1: pwm1grp {
			fsl,pins = <
				MX6UL_PAD_GPIO1_IO08__PWM1_OUT   0x110b0
			>;
		};

■ 4、使能 Linux logo 显示

Linux 内核一般都会默认，开启小企鹅 logo 显示如何使能 Linux 小企鹅 logo 显示

三个选项分别对应黑白、 16 位、 24 位色彩格式的 logo。

■ 设置 LCD 作为终端控制台

■ 1、设置 uboot 中的 bootargs

	setenv bootargs 'console=tty1 console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.250:
/home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs ip=192.168.1.251:192.168.1.250:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off

console=tty1 console=ttymxc0,115200

第一次设置 console=tty1，也就是设置 LCD 屏幕为控制台，第二遍又设置 console=ttymxc0,115200，也就是设置串口也作为控制台。

相当于我们打开了两个 console，一个是 LCD，一个是串口，大家重启开发板就会发现 LCD 和串口都会显示 Linux 启动 log 信息。

■ 2、修改/etc/inittab 文件

打开开发板根文件系统中的/etc/inittab 文件，在里面加入下面这一行：

tty1::askfirst:-/bin/sh

重启以后开发板 LCD 屏幕最后一行会显示下面一行语句：Please press Enter to activate this console 按下回车键使能当前终端

我们可以通过下面这一行命令向LCD 屏幕输出“hello linux！”

echo hello linux > /dev/tty1

至此，我们就拥有了两套终端，一个是基于串口的 SecureCRT，一个就是我们开发板的 LCD屏幕，但是为了方便调试，我们以后还是以 SecureCRT 为主。

■ LCD 背光调节

背光设备树节点设置了 8 个等级的背光调节，可以设置为 0~7，我们可以通过设置背光等级来实现 LCD 背光亮度的调节

/sys/devices/platform/backlight/backlight/backlight

brightness 表示当前亮度等级， max_bgigntness 表示最大亮度等级。

比如设置屏幕亮度等级为 7，那么可以使用如下命令： echo 7 > brightness

■ LCD 自动关闭解决方法

默认情况下 10 分钟以后 LCD 就会熄屏，这个并不是代码有问题，而是 Linux 内核设置的，就和我们用手机或者电脑一样，一段时间不操作的话屏幕就会熄灭，以节省电能。

■ 1、按键盘唤醒

开发板上的 KEY按键注册为了回车键，因此按下开发板上的 KEY 按键即可唤醒屏幕。如果开发板上没有按键的话可以外接 USB 键盘，然后按下 USB 键盘上的回车键唤醒屏幕。

■ 2、关闭 10 分钟熄屏功能

Linux 源码中找到 drivers/tty/vt/vt.c 这个文件，在此文件中找到 blankinterval 变量

static int vesa_blank_mode;
static int vesa_off_interval;
static int blankinterval = 10*60;

blankinterval 变量控制着 LCD 关闭时间，默认是 10*60，也就是 10 分钟将 blankinterval的值改为 0 即可关闭 10 分钟熄屏的功能，

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■ 1、设置 uboot 中的 bootargs

■ 2、修改/etc/inittab 文件

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