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10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序

程序员文章站 2022-07-14 10:17:12
...

核心层的代码以fbmem.c为主,核心层包括许多与具体硬件无关的代码,并且提供了API给用户空间。用户空间使用系统调用,系统调用会使用相应的API函数,最后会调用驱动层实现功能。最终操作到硬件,对于不同的设备,驱动层的代码将有所不同。

10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序
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10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序


一、LCD内核驱动实现分析

内核中包含了LCD驱动程序S3c2410fb.c,通过platform平台驱动框架实现,参考其现在自己写。

字符设备驱动编写往往包括,那么LCD也不例外:

10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序

应用程序open的时候,会调用fbmem里面file_operation的open,这个open里面会调用硬件注册进来的结构体的一些函数和属性。

1、fbmem.c分析(内核写好的LCD驱动框架,里面实现一些接口,硬件平台来使用)

(1)入口函数fbmem_init;

fbmem_init(void)
{
	create_proc_read_entry("fb", 0, NULL, fbmem_read_proc, NULL);

	if (register_chrdev(FB_MAJOR,"fb",&fb_fops))
		printk("unable to get major %d for fb devs\n", FB_MAJOR);

	fb_class = class_create(THIS_MODULE, "graphics");
	if (IS_ERR(fb_class)) {
		printk(KERN_WARNING "Unable to create fb class; errno = %ld\n", PTR_ERR(fb_class));
		fb_class = NULL;
	}
	return 0;
}

fbmem_init里面注册字符设备,其主设备号为29.并且创建了类class_create,但是没创建设备节点

fbmem_init--》register_chrdev--》#define FB_MAJOR             29

(2)假设

app: open("/dev/fb0", ...)   主设备号: 29, 次设备号: 0  //应用程序打开 /dev/fb0,主设备号29 次设备号0

--------------------------------------------------------------

kernel:

        fb_open    

             int fbidx = iminor(inode);                                // 会调用到fb_open ,里面得到次设备号,

             struct fb_info *info = =registered_fb[0];         //fb_info 这个结构体等于registered_fb数组里面的此设备号检索出来,fb_info 有open的话会调用其open函数


app: read()                                                                 //应用程序read的时候

---------------------------------------------------------------

kernel:

              fb_read             //最终调用到内核的fb_read函数 

                     intfbidx = iminor(inode);                                 //得到次设备号0

                     struct   fb_info *info = registered_fb[fbidx];    //在registered_fb数组里得到一个fb_info 结构体

                     if(info->fbops->fb_read)

                            returninfo->fbops->fb_read(info, buf, count, ppos);          //有读函数就调用

                     src= (u32 __iomem *) (info->screen_base + p);                      //没有从screen_base显存基地址读

                     dst= buffer;

                     *dst++= fb_readl(src++);

                     copy_to_user(buf,buffer, c)                                                     //copy_to_user返回给应用程序

因此:

open read都依赖fb_info结构体,从registered_fb数组中得到fb_info结构体。也就是说内核中主设备号为29的设备可能有很多,open的时候根据次设备号从registered_fb数组得到一个fb_info。registered_fb数组是硬件注册来完成初始化的。

(3)registered_fb在哪里被设置?

搜索后发现在:

register_framebuffer(Fbmem.c (drivers\video))

register_framebuffer(struct fb_info*fb_info)

{

       registered_fb[i]= fb_info;

}

S3c2410fb.c里面有使用register_framebuffer。register_framebuffer是供给硬件设备驱动里面掉用。框图如下

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到此已经可以很清晰看出LCD的框架。首先内核帮助我们实现了一个主设备号为29的设备,此时只创建了类,并没有在类下创建设备节点。当我们的下层硬件驱动掉用注册函数的时候,会初始化registered_fb结构体,并创建设备节点。此时应用程序可以来打开一个设备节点了,比如open("/dev/fb0", ...),最终会调用到fbmem核心层提供的open函数,这个open函数中根据次设备号,在registered_fb数组中取出硬件注册进来的结构体,调用里面的open函数,或者使用一些属性。这样内核可以方便管理类似的设备了。

注意fbmem核心层和platform_device是无关的,内核注册了fbmem,并且实现了一个platform_device完成初始化,S3c2410fb入口函数,注册平台设备,由于系统中有同名设备,所以.probe= s3c2410fb_probe会被调用,这个probe函数中实现向上fbmem核心层进行注册。

(4)内核已经帮我们实现好了LCD驱动框架的一部分,以及供硬件驱动掉用的接口函数,怎么写LCD硬件部分的驱动程序呢?根据S3c2410fb.c总结以下几部:

(上层fbmem内核已经写好,并完成上层驱动注册。我们要做的是写出硬件部分的函数,来初始化registered_fb

  • 1. 分配一个fb_info结构体: 怎么分配:framebuffer_alloc
  • 2. 设置fb_info里面的相关参数
  • 3. 注册:register_framebuffer
  • 4. 硬件相关的设置

(5)参考S3c2410fb.c来分析如何写硬件部分的驱动程序。

内核中是通过平台总线驱动来实现的,现在我们独立出LCD驱动来编写。

module_init(s3c2410fb_init);

int __devinit s3c2410fb_init(void)

{

       returnplatform_driver_register(&s3c2410fb_driver);

}

static struct platform_drivers3c2410fb_driver = {

       .probe           = s3c2410fb_probe,

       .remove         = s3c2410fb_remove,

       .suspend = s3c2410fb_suspend,

       .resume         = s3c2410fb_resume,

       .driver            = {

              .name     = "s3c2410-lcd",

              .owner    = THIS_MODULE,

       },

};

static int __init s3c2410fb_probe(structplatform_device *pdev)

{

       structs3c2410fb_info *info;

       structfb_info    *fbinfo;

       fbinfo= framebuffer_alloc(sizeof(struct s3c2410fb_info), &pdev->dev);.

设置fbinfo。。。

       ret= register_framebuffer(fbinfo);

}

s3c2410fb_probe –>register_framebuffer(fbinfo);

fbmem.c系统实现并抽象出来的,使用的时候依赖于底层框架实现,如s3c2410fb_probe里面的内容决定了LCD的具体操作。

(6)设置了LCD的一些信息,现在设置一些硬件的相关配置。如LCD寄存器配置等。

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(7)以下引脚为触摸屏的:
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(8)设置内容保包括:

每来一个时钟VCLK,打出一个像素点的颜色,染色由VD1-VD23的值决定。

水平垂直同步型号HSYNC VSYNC

显存:存着颜色像素,从里面取出值,打到LCD上。

VM有效的时候打出颜色,无效的时候只是移动不打出颜色

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因此,需要设置哪些:

(1)设置LCD控制器

VCLK:发出合适时钟,看LCD手册

(2)分配显存,把地址告诉LCD控制器,告诉颜色格式,一个像素多少字节表示。

内存中分配显存,存储着要显示到屏幕上的像素值,通过从显存中取值,一个一个显示到LCD上。

(3)配置相关引脚为LCD管角。

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因此LCD驱动程序涉及到的要点就是以上内容,和常见的字符设备驱动程序,并没有很大差别。

二、自己写LCD驱动程序过程

(1)参考内核自带的LCD驱动程序S3c2410fb.c (drivers\video):

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(2)复制参考的头文件,写入口函数,出口函数,协议

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(3)需要做哪些事情:

  • 1. 分配一个fb_info结构体: 怎么分配:framebuffer_alloc
  • 2. 设置fb_info里面的相关参数
  • 3. 硬件相关的设置
  • 4. 注册:register_framebuffer

       /* 1分配一个fb_info */

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       s3c_lcd= framebuffer_alloc(0, NULL);

。。。

       /* 4注册 */

       register_framebuffer(s3c_lcd);

(4)设置fb_info里面的相关参数

        /*设置 */

        /* 1设置固定的参数 */

/* 2设置可变的参数 */

/* 3设置操作函数 */

/* 4其他的设置 */

(5)几个重要的结构体--fb_info结构体


struct fb_info {
	int node;/*  序号索引值,/dev/fb0,/dev/fb1  其中0,1 就是从这里获得的*/
	int flags;
	struct fb_var_screeninfo var;	/* Current var *//* 可变参数,很重要 */
	struct fb_fix_screeninfo fix;	/* Current fix *//* 固定参数,很重要 */
	struct fb_monspecs monspecs;	/* Current Monitor specs */
	struct work_struct queue;	/* Framebuffer event queue */
	struct fb_pixmap pixmap;	/* Image hardware mapper */
	struct fb_pixmap sprite;	/* Cursor hardware mapper */
	struct fb_cmap cmap;		/* Current cmap */
	struct list_head modelist;      /* mode list */
	struct fb_videomode *mode;	/* current mode */

#ifdef CONFIG_FB_BACKLIGHT
	/* assigned backlight device */
	/* set before framebuffer registration, 
	   remove after unregister */
	struct backlight_device *bl_dev;
	/* Backlight level curve */
	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;/* 固定参数,很重要 */
	struct device *device;		/* This is the parent */
	struct device *dev;		/* This is this fb device */
	int class_flag;                    /* private sysfs flags */
#ifdef CONFIG_FB_TILEBLITTING
	struct fb_tile_ops *tileops;    /* Tile Blitting */
#endif
	char __iomem *screen_base;	/* Virtual address *//* "显存“的基地址 */
	unsigned long screen_size;	/* Amount of ioremapped VRAM or 0 */  /* ”显存“的大小 */ 
	void *pseudo_palette;		/* Fake palette of 16 colors */ /* 16位假的调色板 */ 
#define FBINFO_STATE_RUNNING	0
#define FBINFO_STATE_SUSPENDED	1
	u32 state;			/* Hardware state i.e suspend */
	void *fbcon_par;                /* fbcon use-only private area */
	/* From here on everything is device dependent */
	void *par;	 /* 这个用来存放私有数据 */
};

fb_fix_screeninfo fix结构体

struct fb_fix_screeninfo {
	char id[16];			/* identification string eg "TT Builtin" */
	unsigned long smem_start;	/* Start of frame buffer mem */
					/* (physical address) */
	__u32 smem_len;			/* Length of frame buffer mem */
	__u32 type;			/* see FB_TYPE_*		*/
	__u32 type_aux;			/* Interleave for interleaved Planes */
	__u32 visual;			/* see FB_VISUAL_*		*/ 
	__u16 xpanstep;			/* zero if no hardware panning  */
	__u16 ypanstep;			/* zero if no hardware panning  */
	__u16 ywrapstep;		/* zero if no hardware ywrap    */
	__u32 line_length;		/* length of a line in bytes    */
	unsigned long mmio_start;	/* Start of Memory Mapped I/O   */
					/* (physical address) */
	__u32 mmio_len;			/* Length of Memory Mapped I/O  */
	__u32 accel;			/* Indicate to driver which	*/
					/*  specific chip/card we have	*/
	__u16 reserved[3];		/* Reserved for future compatibility */
};
fb_var_screeninfo var结构体
struct fb_var_screeninfo {
	__u32 xres;			/* visible resolution		*/
	__u32 yres;
	__u32 xres_virtual;		/* virtual resolution		*/
	__u32 yres_virtual;
	__u32 xoffset;			/* offset from virtual to visible */
	__u32 yoffset;			/* resolution			*/

	__u32 bits_per_pixel;		/* guess what			*/
	__u32 grayscale;		/* != 0 Graylevels instead of colors */

	struct fb_bitfield red;		/* bitfield in fb mem if true color, */
	struct fb_bitfield green;	/* else only length is significant */
	struct fb_bitfield blue;
	struct fb_bitfield transp;	/* transparency			*/	

	__u32 nonstd;			/* != 0 Non standard pixel format */

	__u32 activate;			/* see FB_ACTIVATE_*		*/

	__u32 height;			/* height of picture in mm    */
	__u32 width;			/* width of picture in mm     */

	__u32 accel_flags;		/* (OBSOLETE) see fb_info.flags */

	/* Timing: All values in pixclocks, except pixclock (of course) */
	__u32 pixclock;			/* pixel clock in ps (pico seconds) */
	__u32 left_margin;		/* time from sync to picture	*/
	__u32 right_margin;		/* time from picture to sync	*/
	__u32 upper_margin;		/* time from sync to picture	*/
	__u32 lower_margin;
	__u32 hsync_len;		/* length of horizontal sync	*/
	__u32 vsync_len;		/* length of vertical sync	*/
	__u32 sync;			/* see FB_SYNC_*		*/
	__u32 vmode;			/* see FB_VMODE_*		*/
	__u32 rotate;			/* angle we rotate counter clockwise */
	__u32 reserved[5];		/* Reserved for future compatibility */
};

代码操作:

static int lcd_init(void)
{
	/* 1. 分配一个fb_info */
	s3c_lcd = framebuffer_alloc(0, NULL);

	/* 2. 设置 */
	/* 2.1 设置固定的参数 */
	strcpy(s3c_lcd->fix.id, "mylcd");
	s3c_lcd->fix.smem_len = 480*272*16/8;
	s3c_lcd->fix.type     = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
	s3c_lcd->fix.visual   = FB_VISUAL_TRUECOLOR; /* TFT */
	s3c_lcd->fix.line_length = 480*2;
	
	/* 2.2 设置可变的参数 */
	s3c_lcd->var.xres           = 480;
	s3c_lcd->var.yres           = 272;
	s3c_lcd->var.xres_virtual   = 480;
	s3c_lcd->var.yres_virtual   = 272;
	s3c_lcd->var.bits_per_pixel = 16;

	/* RGB:565 */
	s3c_lcd->var.red.offset     = 11;
	s3c_lcd->var.red.length     = 5;
	
	s3c_lcd->var.green.offset   = 5;
	s3c_lcd->var.green.length   = 6;

	s3c_lcd->var.blue.offset    = 0;
	s3c_lcd->var.blue.length    = 5;

	s3c_lcd->var.activate       = FB_ACTIVATE_NOW;
	
	
	/* 2.3 设置操作函数 */
	s3c_lcd->fbops              = &s3c_lcdfb_ops;
	
	/* 2.4 其他的设置 */
	s3c_lcd->pseudo_palette = pseudo_palette;
	//s3c_lcd->screen_base  = ;  /* 显存的虚拟地址 */ 
	s3c_lcd->screen_size   = 480*272*16/8;

	/* 3. 硬件相关的操作 */
	/* 3.1 配置GPIO用于LCD */
	gpbcon = ioremap(0x56000010, 8);
	gpbdat = gpbcon+1;
	gpccon = ioremap(0x56000020, 4);
	gpdcon = ioremap(0x56000030, 4);
	gpgcon = ioremap(0x56000060, 4);

    *gpccon  = 0xaaaaaaaa;   /* GPIO管脚用于VD[7:0],LCDVF[2:0],VM,VFRAME,VLINE,VCLK,LEND */
	*gpdcon  = 0xaaaaaaaa;   /* GPIO管脚用于VD[23:8] */
	
	*gpbcon &= ~(3);  /* GPB0设置为输出引脚 */
	*gpbcon |= 1;
	*gpbdat &= ~1;     /* 输出低电平 */

	*gpgcon |= (3<<8); /* GPG4用作LCD_PWREN */
	
	/* 3.2 根据LCD手册设置LCD控制器, 比如VCLK的频率等 */
	lcd_regs = ioremap(0x4D000000, sizeof(struct lcd_regs));

	/* bit[17:8]: VCLK = HCLK / [(CLKVAL+1) x 2], LCD手册P14
	 *            10MHz(100ns) = 100MHz / [(CLKVAL+1) x 2]
	 *            CLKVAL = 4
	 * bit[6:5]: 0b11, TFT LCD
	 * bit[4:1]: 0b1100, 16 bpp for TFT
	 * bit[0]  : 0 = Disable the video output and the LCD control signal.
	 */
	lcd_regs->lcdcon1  = (4<<8) | (3<<5) | (0x0c<<1);

#if 1
	/* 垂直方向的时间参数
	 * bit[31:24]: VBPD, VSYNC之后再过多长时间才能发出第1行数据
	 *             LCD手册 T0-T2-T1=4
	 *             VBPD=3
	 * bit[23:14]: 多少行, 320, 所以LINEVAL=320-1=319
	 * bit[13:6] : VFPD, 发出最后一行数据之后,再过多长时间才发出VSYNC
	 *             LCD手册T2-T5=322-320=2, 所以VFPD=2-1=1
	 * bit[5:0]  : VSPW, VSYNC信号的脉冲宽度, LCD手册T1=1, 所以VSPW=1-1=0
	 */
	lcd_regs->lcdcon2  = (1<<24) | (271<<14) | (1<<6) | (9);


	/* 水平方向的时间参数
	 * bit[25:19]: HBPD, VSYNC之后再过多长时间才能发出第1行数据
	 *             LCD手册 T6-T7-T8=17
	 *             HBPD=16
	 * bit[18:8]: 多少列, 240, 所以HOZVAL=240-1=239
	 * bit[7:0] : HFPD, 发出最后一行里最后一个象素数据之后,再过多长时间才发出HSYNC
	 *             LCD手册T8-T11=251-240=11, 所以HFPD=11-1=10
	 */
	lcd_regs->lcdcon3 = (1<<19) | (479<<8) | (1);

	/* 水平方向的同步信号
	 * bit[7:0]	: HSPW, HSYNC信号的脉冲宽度, LCD手册T7=5, 所以HSPW=5-1=4
	 */	
	lcd_regs->lcdcon4 = 40;

#else
lcd_regs->lcdcon2 =	S3C2410_LCDCON2_VBPD(5) | \
		S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(319) | \
		S3C2410_LCDCON2_VFPD(3) | \
		S3C2410_LCDCON2_VSPW(1);

lcd_regs->lcdcon3 =	S3C2410_LCDCON3_HBPD(10) | \
		S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(239) | \
		S3C2410_LCDCON3_HFPD(1);

lcd_regs->lcdcon4 =	S3C2410_LCDCON4_MVAL(13) | \
		S3C2410_LCDCON4_HSPW(0);

#endif
	/* 信号的极性 
	 * bit[11]: 1=565 format
	 * bit[10]: 0 = The video data is fetched at VCLK falling edge
	 * bit[9] : 1 = HSYNC信号要反转,即低电平有效 
	 * bit[8] : 1 = VSYNC信号要反转,即低电平有效 
	 * bit[6] : 0 = VDEN不用反转
	 * bit[3] : 0 = PWREN输出0
	 * bit[1] : 0 = BSWP
	 * bit[0] : 1 = HWSWP 2440手册P413
	 */
	lcd_regs->lcdcon5 = (1<<11) | (0<<10) | (1<<9) | (1<<8) | (1<<0);
	
	/* 3.3 分配显存(framebuffer), 并把地址告诉LCD控制器 */
	s3c_lcd->screen_base = dma_alloc_writecombine(NULL, s3c_lcd->fix.smem_len, &s3c_lcd->fix.smem_start, GFP_KERNEL);
	
	lcd_regs->lcdsaddr1  = (s3c_lcd->fix.smem_start >> 1) & ~(3<<30);
	lcd_regs->lcdsaddr2  = ((s3c_lcd->fix.smem_start + s3c_lcd->fix.smem_len) >> 1) & 0x1fffff;
	lcd_regs->lcdsaddr3  = (480*16/16);  /* 一行的长度(单位: 2字节) */	
	
	//s3c_lcd->fix.smem_start = xxx;  /* 显存的物理地址 */
	/* 启动LCD */
	lcd_regs->lcdcon1 |= (1<<0); /* 使能LCD控制器 */
	lcd_regs->lcdcon5 |= (1<<3); /* 使能LCD本身 */
	*gpbdat |= 1;     /* 输出高电平, 使能背光 */		

	/* 4. 注册 */
	register_framebuffer(s3c_lcd);
	
	return 0;
}


s3c_lcdfb_ops

static structfb_ops s3c_lcdfb_ops = {

       .owner           =THIS_MODULE,

       .fb_setcolreg  = s3c_lcdfb_setcolreg,

       .fb_fillrect     = cfb_fillrect,//填充矩形

       .fb_copyarea  = cfb_copyarea,//复制一个区域

       .fb_imageblit = cfb_imageblit,

};


(5)硬件相关的设置

       /* 硬件相关的操作 */

       /* 1 配置GPIO用于LCD */

       /* 2 根据LCD手册设置LCD控制器, 比如VCLK的频率等 */

lcdcon1,lcdcon2,lcdcon3,lcdcon4,lcdcon5

       /* 3 分配显存(framebuffer),并把地址告诉LCD控制器 */

s3c_lcd->screen_base =dma_alloc_writecombine(NULL, s3c_lcd->fix.smem_len, &s3c_lcd->fix.smem_start, GFP_KERNEL);

dma_alloc_writecombine:

第一个参数:NULL,没有额外变量

第二个参数:大小。

第三个参数:显存物理地址

第四个参数:标志

lcdsaddr1,lcdsaddr2,lcdsaddr3

/* 启动LCD */
lcd_regs->lcdcon1 |= (1<<0); /* 使能LCD控制器 */
lcd_regs->lcdcon5 |= (1<<3); /* 使能LCD本身 */
*gpbdat |= 1;     /* 输出高电平, 使能背光 */

(6)出口函数,释放资源

static void lcd_exit(void)
{
unregister_framebuffer(s3c_lcd);
lcd_regs->lcdcon1 &= ~(1<<0); /* 关闭LCD本身 */
*gpbdat &= ~1;     /* 关闭背光 */
dma_free_writecombine(NULL, s3c_lcd->fix.smem_len, s3c_lcd->screen_base, s3c_lcd->fix.smem_start);
iounmap(lcd_regs);
iounmap(gpbcon);
iounmap(gpccon);
iounmap(gpdcon);
iounmap(gpgcon);
framebuffer_release(s3c_lcd);
}

通过以上几部,我们就完成了LCD驱动程序的编写,与内核不同的是,我们没有使用platform平台设备驱动框架,而内核中的驱动使用了,我们按照最常规的字符驱动设备包含的几部分来实现,里面用到了一些内核提供的接口函数,与内核LCD框架fbmem.c配合使用,参考S3c2410fb的probe来编写。

三、代码实现

(1)lcd.c驱动代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/fb.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/clk.h>

#include <asm/io.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/div64.h>

#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/arch/regs-lcd.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/arch/fb.h>

static int s3c_lcdfb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red,
			     unsigned int green, unsigned int blue,
			     unsigned int transp, struct fb_info *info);


struct lcd_regs {
	unsigned long	lcdcon1;
	unsigned long	lcdcon2;
	unsigned long	lcdcon3;
	unsigned long	lcdcon4;
	unsigned long	lcdcon5;
    unsigned long	lcdsaddr1;
    unsigned long	lcdsaddr2;
    unsigned long	lcdsaddr3;
    unsigned long	redlut;
    unsigned long	greenlut;
    unsigned long	bluelut;
    unsigned long	reserved[9];
    unsigned long	dithmode;
    unsigned long	tpal;
    unsigned long	lcdintpnd;
    unsigned long	lcdsrcpnd;
    unsigned long	lcdintmsk;
    unsigned long	lpcsel;
};

static struct fb_ops s3c_lcdfb_ops = {
	.owner		= THIS_MODULE,
	.fb_setcolreg	= s3c_lcdfb_setcolreg,
	.fb_fillrect	= cfb_fillrect,
	.fb_copyarea	= cfb_copyarea,
	.fb_imageblit	= cfb_imageblit,
};


static struct fb_info *s3c_lcd;
static volatile unsigned long *gpbcon;
static volatile unsigned long *gpbdat;
static volatile unsigned long *gpccon;
static volatile unsigned long *gpdcon;
static volatile unsigned long *gpgcon;
static volatile struct lcd_regs* lcd_regs;
static u32 pseudo_palette[16];


/* from pxafb.c */
static inline unsigned int chan_to_field(unsigned int chan, struct fb_bitfield *bf)
{
	chan &= 0xffff;
	chan >>= 16 - bf->length;
	return chan << bf->offset;
}


static int s3c_lcdfb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red,
			     unsigned int green, unsigned int blue,
			     unsigned int transp, struct fb_info *info)
{
	unsigned int val;
	
	if (regno > 16)
		return 1;

	/* 用red,green,blue三原色构造出val */
	val  = chan_to_field(red,	&info->var.red);
	val |= chan_to_field(green, &info->var.green);
	val |= chan_to_field(blue,	&info->var.blue);
	
	//((u32 *)(info->pseudo_palette))[regno] = val;
	pseudo_palette[regno] = val;
	return 0;
}

static int lcd_init(void)
{
	/* 1. 分配一个fb_info */
	s3c_lcd = framebuffer_alloc(0, NULL);

	/* 2. 设置 */
	/* 2.1 设置固定的参数 */
	strcpy(s3c_lcd->fix.id, "mylcd");
	s3c_lcd->fix.smem_len = 480*272*16/8;
	s3c_lcd->fix.type     = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
	s3c_lcd->fix.visual   = FB_VISUAL_TRUECOLOR; /* TFT */
	s3c_lcd->fix.line_length = 480*2;
	
	/* 2.2 设置可变的参数 */
	s3c_lcd->var.xres           = 480; 	
	s3c_lcd->var.yres           = 272;
	s3c_lcd->var.xres_virtual   = 480;
	s3c_lcd->var.yres_virtual   = 272;
	s3c_lcd->var.bits_per_pixel = 16;

	/* RGB:565 */
	s3c_lcd->var.red.offset     = 11;
	s3c_lcd->var.red.length     = 5;
	
	s3c_lcd->var.green.offset   = 5;
	s3c_lcd->var.green.length   = 6;

	s3c_lcd->var.blue.offset    = 0;
	s3c_lcd->var.blue.length    = 5;

	s3c_lcd->var.activate       = FB_ACTIVATE_NOW;
	
	
	/* 2.3 设置操作函数 */
	s3c_lcd->fbops              = &s3c_lcdfb_ops;
	
	/* 2.4 其他的设置 */
	s3c_lcd->pseudo_palette = pseudo_palette;
	//s3c_lcd->screen_base  = ;  /* 显存的虚拟地址 */ 
	s3c_lcd->screen_size   = 480*272*16/8;

	/* 3. 硬件相关的操作 */
	/* 3.1 配置GPIO用于LCD */
	gpbcon = ioremap(0x56000010, 8);
	gpbdat = gpbcon+1;
	gpccon = ioremap(0x56000020, 4);
	gpdcon = ioremap(0x56000030, 4);
	gpgcon = ioremap(0x56000060, 4);

    *gpccon  = 0xaaaaaaaa;   /* GPIO管脚用于VD[7:0],LCDVF[2:0],VM,VFRAME,VLINE,VCLK,LEND */
	*gpdcon  = 0xaaaaaaaa;   /* GPIO管脚用于VD[23:8] */
	
	*gpbcon &= ~(3);  /* GPB0设置为输出引脚 */
	*gpbcon |= 1;
	*gpbdat &= ~1;     /* 输出低电平 */

	*gpgcon |= (3<<8); /* GPG4用作LCD_PWREN */
	
	/* 3.2 根据LCD手册设置LCD控制器, 比如VCLK的频率等 */
	lcd_regs = ioremap(0x4D000000, sizeof(struct lcd_regs));

	/* bit[17:8]: VCLK = HCLK / [(CLKVAL+1) x 2], LCD手册P14
	 *            10MHz(100ns) = 100MHz / [(CLKVAL+1) x 2]
	 *            CLKVAL = 4    LCD控制时钟
	 * bit[6:5]: 0b11, TFT LCD 不同原理的LCD选择
	 * bit[4:1]: 0b1100, 16 bpp for TFT  每个像素用多少位表示 565
	 * bit[0]  : 0 = Disable the video output and the LCD control signal. 还没有完全配置好,先禁止使用
	 */
	lcd_regs->lcdcon1  = (4<<8) | (3<<5) | (0x0c<<1);

#if 1
	/* 垂直方向的时间参数
	 * bit[31:24]: VBPD, VSYNC之后再过多长时间才能发出第1行数据
	 *             LCD手册 T0-T2-T1=4
	 *             VBPD=3
	 * bit[23:14]: 多少行, 320, 所以LINEVAL=320-1=319
	 * bit[13:6] : VFPD, 发出最后一行数据之后,再过多长时间才发出VSYNC
	 *             LCD手册T2-T5=322-320=2, 所以VFPD=2-1=1
	 * bit[5:0]  : VSPW, VSYNC信号的脉冲宽度, LCD手册T1=1, 所以VSPW=1-1=0
	 */
	lcd_regs->lcdcon2  = (1<<24) | (271<<14) | (1<<6) | (9);


	/* 水平方向的时间参数
	 * bit[25:19]: HBPD, VSYNC之后再过多长时间才能发出第1行数据
	 *             LCD手册 T6-T7-T8=17
	 *             HBPD=16
	 * bit[18:8]: 多少列, 240, 所以HOZVAL=240-1=239
	 * bit[7:0] : HFPD, 发出最后一行里最后一个象素数据之后,再过多长时间才发出HSYNC
	 *             LCD手册T8-T11=251-240=11, 所以HFPD=11-1=10
	 */
	lcd_regs->lcdcon3 = (1<<19) | (479<<8) | (1);

	/* 水平方向的同步信号
	 * bit[7:0]	: HSPW, HSYNC信号的脉冲宽度, LCD手册T7=5, 所以HSPW=5-1=4
	 */	
	lcd_regs->lcdcon4 = 40;

#else
lcd_regs->lcdcon2 =	S3C2410_LCDCON2_VBPD(5) | \
		S3C2410_LCDCON2_LINEVAL(319) | \
		S3C2410_LCDCON2_VFPD(3) | \
		S3C2410_LCDCON2_VSPW(1);

lcd_regs->lcdcon3 =	S3C2410_LCDCON3_HBPD(10) | \
		S3C2410_LCDCON3_HOZVAL(239) | \
		S3C2410_LCDCON3_HFPD(1);

lcd_regs->lcdcon4 =	S3C2410_LCDCON4_MVAL(13) | \
		S3C2410_LCDCON4_HSPW(0);

#endif
	/* 信号的极性 
	 * bit[11]: 1=565 format
	 * bit[10]: 0 = The video data is fetched at VCLK falling edge
	 * bit[9] : 1 = HSYNC信号要反转,即低电平有效 
	 * bit[8] : 1 = VSYNC信号要反转,即低电平有效 
	 * bit[6] : 0 = VDEN不用反转
	 * bit[3] : 0 = PWREN输出0
	 * bit[1] : 0 = BSWP
	 * bit[0] : 1 = HWSWP 2440手册P413
	 */
	lcd_regs->lcdcon5 = (1<<11) | (0<<10) | (1<<9) | (1<<8) | (1<<0);
	
	/* 3.3 分配显存(framebuffer), 并把地址告诉LCD控制器 */
	s3c_lcd->screen_base = dma_alloc_writecombine(NULL, s3c_lcd->fix.smem_len, &s3c_lcd->fix.smem_start, GFP_KERNEL);
	
	lcd_regs->lcdsaddr1  = (s3c_lcd->fix.smem_start >> 1) & ~(3<<30);
	lcd_regs->lcdsaddr2  = ((s3c_lcd->fix.smem_start + s3c_lcd->fix.smem_len) >> 1) & 0x1fffff;
	lcd_regs->lcdsaddr3  = (480*16/16);  /* 一行的长度(单位: 2字节) */	
	
	//s3c_lcd->fix.smem_start = xxx;  /* 显存的物理地址 */
	/* 启动LCD */
	lcd_regs->lcdcon1 |= (1<<0); /* 使能LCD控制器 */
	lcd_regs->lcdcon5 |= (1<<3); /* 使能LCD本身 */
	*gpbdat |= 1;     /* 输出高电平, 使能背光 */		

	/* 4. 注册 */
	register_framebuffer(s3c_lcd);
	
	return 0;
}

static void lcd_exit(void)
{
	unregister_framebuffer(s3c_lcd);
	lcd_regs->lcdcon1 &= ~(1<<0); /* 关闭LCD本身 */
	*gpbdat &= ~1;     /* 关闭背光 */
	dma_free_writecombine(NULL, s3c_lcd->fix.smem_len, s3c_lcd->screen_base, s3c_lcd->fix.smem_start);
	iounmap(lcd_regs);
	iounmap(gpbcon);
	iounmap(gpccon);
	iounmap(gpdcon);
	iounmap(gpgcon);
	framebuffer_release(s3c_lcd);
}

module_init(lcd_init);
module_exit(lcd_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

(2)makefile
KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6

all:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 

clean:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
	rm -rf modules.order

obj-m	+= lcd.o
(3)编译使用:

1.重新编译内核, make menuconfig去掉原来的驱动程序
-> Device Drivers
  -> Graphics support
<M> S3C2410 LCD framebuffer support

10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序
2. make uImage
   make modules  

3. 使用新的uImage启动开发板

10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序10-S3C2440驱动学习(四)嵌入式linux-LCD驱动程序


四、需要注意的地方

(1)字符设备可以抛弃内核中的框架,按照最通用的字符设备驱动包括几部分来编写。

(2)编程LCD字符设备驱动程序,需要与内核中写好的部分匹配,所以用其提供的一些接口,来注册,见一个 驱动分为了两部分,一部分内核实现,并建立主设备号,自己编写的部分注册进去,然后创建设备节点。

(3)/dev/tty1:输入对应键盘,输出对应LCD

(4)一些重要的结构体,其中重要的参数,需要我们根据硬件来设置,一些不重要的参数可以不设置直接使用默认值。

(5)驱动程序中硬件部分的设置与裸机代码完全一致。裸机是驱动的重要前提。