S3C2440上LCD驅(qū)動(dòng)（FramBuffer）實(shí)例開發(fā)詳解（一）

　　2. 幀緩沖相關(guān)的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

　　從幀緩沖設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)看，該驅(qū)動(dòng)主要跟fb_info結(jié)構(gòu)體有關(guān)，該結(jié)構(gòu)體記錄了幀緩沖設(shè)備的全部信息，包括設(shè)備的設(shè)置參數(shù)、狀態(tài)以及對(duì)底層硬件操作的函數(shù)指針。在Linux中，每一個(gè)幀緩沖設(shè)備都必須對(duì)應(yīng)一個(gè)fb_info，fb_info在/linux/fb.h中的定義如下：(只列出重要的一些)

　　struct fb_info {

　　int node;

　　int flags;

　　struct fb_var_screeninfo var;/*LCD可變參數(shù)結(jié)構(gòu)體*/

　　struct fb_fix_screeninfo fix;/*LCD固定參數(shù)結(jié)構(gòu)體*/

　　struct fb_monspecs monspecs;/*LCD顯示器標(biāo)準(zhǔn)*/

　　struct work_struct queue;/*幀緩沖事件隊(duì)列*/

　　struct fb_pixmap pixmap; /*圖像硬件mapper*/

　　struct fb_pixmap sprite; /*光標(biāo)硬件mapper*/

　　struct fb_cmap cmap; /*當(dāng)前的顏色表*/

　　struct fb_videomode *mode;/*當(dāng)前的顯示模式*/

　　#ifdef CONFIG_FB_BACKLIGHT

　　struct backlight_device *bl_dev

　　struct mutex bl_curve_mutex;

　　u8 bl_curve[FB_BACKLIGHT_LEVELS]

　　#endif

　　#ifdef CONFIG_FB_DEFERRED_IO

　　struct delayed_work deferred_work;

　　struct fb_deferred_io *fbdefio;

　　#endif

　　struct fb_ops *fbops

　　struct device *device;

　　struct device *dev;/*fb設(shè)備*/

　　int class_flag;

　　#ifdef CONFIG_FB_TILEBLITTING

　　struct fb_tile_ops *tileops; /*圖塊Blitting*/

　　#endif

　　char __iomem *screen_base;/*虛擬基地址*/

　　unsigned long screen_size;/*LCD IO映射的虛擬內(nèi)存大小*/

　　void *pseudo_palette;/*偽16色顏色表*/

　　#define FBINFO_STATE_RUNNING 0

　　#define FBINFO_STATE_SUSPENDED 1

　　u32 state;/*LCD的掛起或恢復(fù)狀態(tài)*/

　　void *fbcon_par;

　　void *par;

　　};

　　其中，比較重要的成員有struct fb_var_screeninfo var、struct fb_fix_screeninfo fix和struct fb_ops *fbops，他們也都是結(jié)構(gòu)體。下面我們一個(gè)一個(gè)的來看。

　　fb_var_screeninfo結(jié)構(gòu)體主要記錄用戶可以修改的控制器的參數(shù)，比如屏幕的分辨率和每個(gè)像素的比特?cái)?shù)等，該結(jié)構(gòu)體定義如下：

　　struct fb_var_screeninfo {

　　__u32 xres;/*可見屏幕一行有多少個(gè)像素點(diǎn)*/

　　__u32 yres;/*可見屏幕一列有多少個(gè)像素點(diǎn)*/

　　__u32 xres_virtual;/*虛擬屏幕一行有多少個(gè)像素點(diǎn)*/

　　__u32 yres_virtual;/*虛擬屏幕一列有多少個(gè)像素點(diǎn)*/

　　__u32 xoffset;/*虛擬到可見屏幕之間的行偏移*/

　　__u32 yoffset;/*虛擬到可見屏幕之間的列偏移*/

　　__u32 bits_per_pixel;/*每個(gè)像素的位數(shù)即BPP*/

　　__u32 grayscale;/*非0時(shí)，指的是灰度*/

　　struct fb_bitfield red;/*fb緩存的R位域*/

　　struct fb_bitfield green;/*fb緩存的G位域*/

　　struct fb_bitfield blue;/*fb緩存的B位域*/

　　struct fb_bitfield transp;/*透明度*/

　　__u32 nonstd;/* != 0 非標(biāo)準(zhǔn)像素格式*/

　　__u32 activate;

　　__u32 height;/*高度*/

　　__u32 width;/*寬度*/

　　__u32 accel_flags;

　　/*定時(shí)：除了pixclock本身外，其他的都以像素時(shí)鐘為單位*/

　　__u32 pixclock;/*像素時(shí)鐘(皮秒)*/

　　__u32 left_margin;/*行切換，從同步到繪圖之間的延遲*/

　　__u32 right_margin;/*行切換，從繪圖到同步之間的延遲*/

　　__u32 upper_margin;/*幀切換，從同步到繪圖之間的延遲*/

　　__u32 lower_margin;/*幀切換，從繪圖到同步之間的延遲*/

　　__u32 hsync_len;/*水平同步的長(zhǎng)度*/

　　__u32 vsync_len;/*垂直同步的長(zhǎng)度*/

　　__u32 sync;

　　__u32 vmode;

　　__u32 rotate;

　　__u32 reserved[5];/*保留*/

　　};

　　而fb_fix_screeninfo結(jié)構(gòu)體又主要記錄用戶不可以修改的控制器的參數(shù)，比如屏幕緩沖區(qū)的物理地址和長(zhǎng)度等，該結(jié)構(gòu)體的定義如下：

　　struct fb_fix_screeninfo {

　　char id[16];/*字符串形式的標(biāo)示符 */

　　unsigned long smem_start;/*fb緩存的開始位置 */

　　__u32 smem_len;/*fb緩存的長(zhǎng)度 */

　　__u32 type;/*看FB_TYPE_* */

　　__u32 type_aux;/*分界*/

　　__u32 visual;/*看FB_VISUAL_* */

　　__u16 xpanstep;/*如果沒有硬件panning就賦值為0 */

　　__u16 ypanstep;/*如果沒有硬件panning就賦值為0 */

　　__u16 ywrapstep;/*如果沒有硬件ywrap就賦值為0 */

　　__u32 line_length;/*一行的字節(jié)數(shù) */

　　unsigned long mmio_start;/*內(nèi)存映射IO的開始位置*/

　　__u32 mmio_len;/*內(nèi)存映射IO的長(zhǎng)度*/

　　__u32 accel;

　　__u16 reserved[3];/*保留*/

　　};

　　其中，比較重要的成員有struct fb_var_screeninfo var、struct fb_fix_screeninfo fix和struct fb_ops *fbops，他們也都是結(jié)構(gòu)體。下面我們一個(gè)一個(gè)的來看。

　　fb_var_screeninfo結(jié)構(gòu)體主要記錄用戶可以修改的控制器的參數(shù)，比如屏幕的分辨率和每個(gè)像素的比特?cái)?shù)等，該結(jié)構(gòu)體定義如下：

　　struct fb_var_screeninfo {

　　__u32 xres;/*可見屏幕一行有多少個(gè)像素點(diǎn)*/

　　__u32 yres;/*可見屏幕一列有多少個(gè)像素點(diǎn)*/

　　__u32 xres_virtual;/*虛擬屏幕一行有多少個(gè)像素點(diǎn)*/

　　__u32 yres_virtual;/*虛擬屏幕一列有多少個(gè)像素點(diǎn)*/

　　__u32 xoffset;/*虛擬到可見屏幕之間的行偏移*/

　　__u32 yoffset;/*虛擬到可見屏幕之間的列偏移*/

　　__u32 bits_per_pixel;/*每個(gè)像素的位數(shù)即BPP*/

　　__u32 grayscale;/*非0時(shí)，指的是灰度*/

　　struct fb_bitfield red;/*fb緩存的R位域*/

　　struct fb_bitfield green;/*fb緩存的G位域*/

　　struct fb_bitfield blue;/*fb緩存的B位域*/

　　struct fb_bitfield transp;/*透明度*/

　　__u32 nonstd;/* != 0 非標(biāo)準(zhǔn)像素格式*/

　　__u32 activate;

　　__u32 height;/*高度*/

　　__u32 width;/*寬度*/

　　__u32 accel_flags;

　　/*定時(shí)：除了pixclock本身外，其他的都以像素時(shí)鐘為單位*/

　　__u32 pixclock;/*像素時(shí)鐘(皮秒)*/

　　__u32 left_margin;/*行切換，從同步到繪圖之間的延遲*/

　　__u32 right_margin;/*行切換，從繪圖到同步之間的延遲*/

　　__u32 upper_margin;/*幀切換，從同步到繪圖之間的延遲*/

　　__u32 lower_margin;/*幀切換，從繪圖到同步之間的延遲*/

　　__u32 hsync_len;/*水平同步的長(zhǎng)度*/

　　__u32 vsync_len;/*垂直同步的長(zhǎng)度*/

　　__u32 sync;

　　__u32 vmode;

　　__u32 rotate;

　　__u32 reserved[5];/*保留*/

　　};

　　而fb_fix_screeninfo結(jié)構(gòu)體又主要記錄用戶不可以修改的控制器的參數(shù)，比如屏幕緩沖區(qū)的物理地址和長(zhǎng)度等，該結(jié)構(gòu)體的定義如下：

　　struct fb_fix_screeninfo {

　　char id[16];/*字符串形式的標(biāo)示符 */

　　unsigned long smem_start;/*fb緩存的開始位置 */

　　__u32 smem_len;/*fb緩存的長(zhǎng)度 */

　　__u32 type;/*看FB_TYPE_* */

　　__u32 type_aux;/*分界*/

　　__u32 visual;/*看FB_VISUAL_* */

　　__u16 xpanstep;/*如果沒有硬件panning就賦值為0 */

　　__u16 ypanstep;/*如果沒有硬件panning就賦值為0 */

　　__u16 ywrapstep;/*如果沒有硬件ywrap就賦值為0 */

　　__u32 line_length;/*一行的字節(jié)數(shù) */

　　unsigned long mmio_start;/*內(nèi)存映射IO的開始位置*/

　　__u32 mmio_len;/*內(nèi)存映射IO的長(zhǎng)度*/

　　__u32 accel;

　　__u16 reserved[3];/*保留*/

　　};

　　fb_ops結(jié)構(gòu)體是對(duì)底層硬件操作的函數(shù)指針，該結(jié)構(gòu)體中定義了對(duì)硬件的操作有:(這里只列出了常用的操作)

　　struct fb_ops {

　　struct module *owner;

　　//檢查可變參數(shù)并進(jìn)行設(shè)置

　　int (*fb_check_var)(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info);

　　//根據(jù)設(shè)置的值進(jìn)行更新，使之有效

　　int (*fb_set_par)(struct fb_info *info);

　　//設(shè)置顏色寄存器

　　int (*fb_setcolreg)(unsigned regno, unsigned red, unsigned green,

　　unsigned blue, unsigned transp, struct fb_info *info);

　　//顯示空白

　　int (*fb_blank)(int blank, struct fb_info *info);

　　//矩形填充

　　void (*fb_fillrect) (struct fb_info *info, const struct fb_fillrect *rect);

　　//復(fù)制數(shù)據(jù)

　　void (*fb_copyarea) (struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *region);

　　//圖形填充

　　void (*fb_imageblit) (struct fb_info *info, const struct fb_image *image);

　　};

　　3. 幀緩沖設(shè)備作為平臺(tái)設(shè)備：

　　在S3C2440中，LCD控制器被集成在芯片的內(nèi)部作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元，所以Linux把它看做是一個(gè)平臺(tái)設(shè)備，故在內(nèi)核代碼/arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c中定義有LCD相關(guān)的平臺(tái)設(shè)備及資源，代碼如下：

　　/* LCD Controller */

　　//LCD控制器的資源信息

　　static struct resource s3c_lcd_resource[] = {

　　[0] = {

　　.start = S3C24XX_PA_LCD

　　}

　　};

　　static u64 s3c_device_lcd_dmamask = 0xffffffffUL;

　　struct platform_device s3c_device_lcd = {

　　.name = "s3c2410-lcd"

　　.id = -1,

　　.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_lcd_resource)

　　.dev = {

　　.dma_mask = &s3c_device_lcd_dmamask,

　　.coherent_dma_mask = 0xffffffffUL

　　}

　　};

　　EXPORT_SYMBOL(s3c_device_lcd)

　　除此之外，Linux還在/arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/fb.h中為L(zhǎng)CD平臺(tái)設(shè)備定義了一個(gè)s3c2410fb_mach_info結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體主要是記錄LCD的硬件參數(shù)信息(比如該結(jié)構(gòu)體的s3c2410fb_display成員結(jié)構(gòu)中就用于記錄LCD的屏幕尺寸、屏幕信息、可變的屏幕參數(shù)、LCD配置寄存器等)，這樣在寫驅(qū)動(dòng)的時(shí)候就直接使用這個(gè)結(jié)構(gòu)體。下面，我們來看一下內(nèi)核是如果使用這個(gè)結(jié)構(gòu)體的。在/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中定義有：

　　/* LCD driver info */

　　//LCD硬件的配置信息，注意這里我使用的LCD是NEC 3.5寸TFT屏，這些參數(shù)要根據(jù)具體的LCD屏進(jìn)行設(shè)置

　　static struct s3c2410fb_display smdk2440_lcd_cfg __initdata = {

　　//這個(gè)地方的設(shè)置是配置LCD寄存器5，這些宏定義在regs-lcd.h中，計(jì)算后二進(jìn)制為：111111111111，然后對(duì)照數(shù)據(jù)手冊(cè)上LCDCON5的各位來看，注意是從右邊開始

　　.lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |

　　S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |

　　S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |

　　S3C2410_LCDCON5_PWREN |

　　S3C2410_LCDCON5_HWSWP,

　　.type = S3C2410_LCDCON1_TFT

　　//以下一些參數(shù)在上面的時(shí)序圖分析中講到過,各參數(shù)的值請(qǐng)跟據(jù)具體的LCD屏數(shù)據(jù)手冊(cè)結(jié)合上面時(shí)序分析來設(shè)定

　　};

　　static struct s3c2410fb_mach_info smdk2440_fb_info __initdata = {

　　.displays = &smdk2440_lcd_cfg

　　.num_displays = 1,

　　.default_display = 0,

　　.gpccon = 0xaaaa555a

　　.gpccon_mask = 0xffffffff,

　　.gpcup = 0x0000ffff

　　.gpcup_mask = 0xffffffff,

　　.gpdcon = 0xaaaaaaaa

　　.gpdcon_mask = 0xffffffff,

　　.gpdup = 0x0000ffff

　　.gpdup_mask = 0xffffffff,

　　.lpcsel = 0x0

　　};

　　注意：可能有很多朋友不知道上面紅色部分的參數(shù)是做什么的，其值又是怎么設(shè)置的?其實(shí)它是跟你的開發(fā)板LCD控制器密切相關(guān)的，看了下面兩幅圖相信就大概知道他們是干什么用的：

　　上面第一幅圖是開發(fā)板原理圖的LCD控制器部分，第二幅圖是S3c2440數(shù)據(jù)手冊(cè)中IO端口C和IO端口D控制器部分。原理圖中使用了GPC8-15和GPD0-15來用做LCD控制器VD0-VD23的數(shù)據(jù)端口，又分別使用GPC0、GPC1端口用做LCD控制器的LEND和VCLK信號(hào)，對(duì)于GPC2-7則是用做STN屏或者三星專業(yè)TFT屏的相關(guān)信號(hào)。然而，S3C2440的各個(gè)IO口并不是單一的功能，都是復(fù)用端口，要使用他們首先要對(duì)他們進(jìn)行配置。所以上面紅色部分的參數(shù)就是把GPC和GPD的部分端口配置成LCD控制功能模式。

　　從以上講述的內(nèi)容來看，要使LCD控制器支持其他的LCD屏，重要的是根據(jù)LCD的數(shù)據(jù)手冊(cè)修改以上這些參數(shù)的值。下面，我們?cè)倏匆幌略隍?qū)動(dòng)中是如果引用到s3c2410fb_mach_info結(jié)構(gòu)體的(注意上面講的是在內(nèi)核中如何使用的)。在mach-smdk2440.c中有：

　　//S3C2440初始化函數(shù)

　　static void __init smdk2440_machine_init(void)

　　{

　　s3c24xx_fb_set_platdata(&smdk2440_fb_info);

　　s3c_i2c0_set_platdata(NULL);

　　platform_add_devices(smdk2440_devices, ARRAY_SIZE(smdk2440_devices));

　　smdk_machine_init();

　　}

　　s3c24xx_fb_set_platdata定義在plat-s3c24xx/devs.c中：

　　void __init s3c24xx_fb_set_platdata(struct s3c2410fb_mach_info *pd)

　　{

　　struct s3c2410fb_mach_info *npd;

　　npd = kmalloc(sizeof(*npd), GFP_KERNEL);

　　if (npd) {

　　memcpy(npd, pd, sizeof(*npd));

　　//這里就是將內(nèi)核中定義的s3c2410fb_mach_info結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)保存到LCD平臺(tái)數(shù)據(jù)中，所以在寫驅(qū)動(dòng)的時(shí)候就可以直接在平臺(tái)數(shù)據(jù)中獲取s3c2410fb_mach_info結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)(即LCD各種參數(shù)信息)進(jìn)行操作

　　s3c_device_lcd.dev.platform_data = npd;

　　} else {

　　printk(KERN_ERR "no memory for LCD platform datan");

　　}

　　}

　　這里再講一個(gè)小知識(shí)：不知大家有沒有留意，在平臺(tái)設(shè)備驅(qū)動(dòng)中，platform_data可以保存各自平臺(tái)設(shè)備實(shí)例的數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)的類型都是不同的，為什么都可以保存?這就要看看platform_data的定義，定義在/linux/device.h中，void *platform_data是一個(gè)void類型的指針，在Linux中void可保存任何數(shù)據(jù)類型。