android lcd驱动框架,LCD驱动及Framebuffer相关(转载)
LCD驅動及Framebuffer相關 (2012-11-20 17:04)
標簽:&nBSP;?lcd驅動??framebuffer??io內存??分類： Android驅動模塊相關
內容提要:
1. android display相關的名詞
2. 調試LCD驅動需要注意的步驟
3. 關于幀緩沖區及I/O內存
------------------------------------------------------------------------------------------
1.名詞解釋
GPU：Graphic Processing Unit (圖形處理器)
OpenGL：Open Graphic Library 定義了一個跨編程語言、跨平臺的編程接口的規格，不同廠商會有不同的實現方法，它主要用于三維圖象(二維的亦可)繪制。
SurfaceFlinger：Android中負責Surface之間疊加、混合操作的動態庫
Skia：Android中的2D圖形庫
libagl：Android中通過軟件方法實現的一套OpenGL動態庫
libhgl：為區別libagl，自定義的一種叫法。特指GPU廠商提供的硬件實現的OpenGL
composition：特指SurfaceFlinger對各個Surface之間的疊加、混合操作
render：特指使用OpenGL動態庫進行3D渲染
copybit:Android使用2D引擎來加速圖形操作(主要是Surface之間的composition操作)的一種技術，對應著一個或幾個動態庫。
pmem：Android特有驅動，從linux內核中reserve物理連續內存，可以為2d、3d引擎、vpu等設備分配物理連續內存。
Android在啟動后，會在運行時根據配置文件加載OpenGL(libagl & libhgl)的實現，如果有libhgl實現，默認使用libhgl實現，否則使用libagl實現。
OpenGL在Android中兩個作用：
1. 用于Surface的composition操作。
SurfaceFlinger會調用到OpenGL中，通過libagl或者libhgl做Surface的組合、疊加操作。
2. 用于圖形圖像的渲染
Android Framework會對OpenGL實現進行Java層次的簡單封裝，在java應用程序中對OpenGL的調用最終會調用到libagl或者libhgl中去。
很多第三方游戲、3D圖庫、某些Launcher會使用OpenGL實現比較炫麗UI的特效。
Copybit在Android中的作用
Copybit在Android中主要用于Surface的composition操作。
Skia在Android中的作用
Skia是Android的2D圖形庫，用于繪制文字、幾何圖形、圖像等。
Skia的設備后端：Raster、OpenGL、PDF
(以上這段是網上摘的)
------------------------------------------------------------------------------------------
LCD調光方式有:
一線脈沖計數調光
PWM調光
調試LCD需要注意的:
SCLK
SDA
CS
RESET
上面這幾路線是發命令和參數用的,所以首先要調通,這幾路OK后屏應該亮或花屏
PCLK
HSYNC
VSYNC
DE
這幾路是刷數據用的,屏亮后顯示不正常就調這幾路的參數
320x480的,參數為:
PCLK? ? 10MHz
HSYNC? ? 30KHz(行刷新)
VSYNC? ? 60Hz(列刷新,即一屏)
SCLK? ? 70KHz
DE? ? 30KHz(Data enable RGB寫數據時用到)
CS? ? spi寫命令或參數時用,往屏上刷數據時用不到
常見的問題:
---
lk亮屏了,但是白屏,查下極性,看是不是反了
極性: lcdc側的Pclk,Hsync,Vsync,DE是高有效,那么panel driver的
這些信號也應該是高有效,在往寄存器寫參數時要核對下
---
要注意這些東西,HFP,HBP,VFP,VBP 即通常所講的前沿,后沿
屏幕圖像左右抖動,不用說,肯定是HFP/HBP不對
前沿后沿就是給hsync,vsync往屏幕刷數據提供時間,可以看你的LCD IC SPEC了解
調試步驟(這段是網上摘的):
1)調試lcd背光,背光主要分為PMIC自帶的和單獨的DCDC，如果為PMIC自帶的背光，一般平臺廠商已經做好，
直接調用接口即可，如果為單獨的DCDC驅動，則需要用GPIO控制DCDC的EN端
2)確認lcd的模擬電，io電是否正常
3)根據lcd的分辨率，RGB／CPU／mipi等不同的接口，配置控制寄存器接口
4)根據lcd spec配置PCLK的頻率，配置PCLK,VSYNC,HSYNC,DE等控制線的極性
5)使用示波器測試所有clk的波形，確認頻率，極性是否符合要求
6)使用示波器測試data線，看是否有數據輸出，bpp的設置是否正確
7)如果lcd需要初始化，配置spi的接口，一般分為cpu自帶的spi控制器，和gpio模擬的spi。
8)根據lcd spec中的初始化代碼進行lcd的初始化
9)用示波器測量lcd的spi clk及數據線，確認是否正常輸出
10)正常情況下，此時lcd應該可以點亮。如果沒有點亮，按照上述步驟1到9，逐項進行檢查測試，重點檢查第
5項，clk的極性
11)如果lcd點亮，但是花屏。則需要先確認數據格式是否正確，然后確認fb里的數據是否正常，有以下幾種方
法確認fb里的數據
i)cat /dev/graphics/fb0 > /sdcard/fb0，然后將/sdcard/fb0 >到另一臺相同分辨率及相同格式的手機上，看圖片顯示是否正常
ii)使用irfanview軟件顯示cat /dev/graphics/fb0出來的raw數據，注意要正確設置分辨率及格式，否則顯示花屏
iii)如果adb連接正常，可以使用豌豆莢等軟件，查看fb中的數據是否正常
通過以上三種途徑，如果確認fb中的數據正常顯示，則很可能為lcd初始化代碼的問題，或者clk極性的問題，
如果fb數據不正常，則可能為lcd控制寄存器配置不正常導致。
LCD屏的調試注意事項
1. Pix clock是否在規定的范圍內。
2. Pclk是否極性正確。上升沿還是下降沿。
3. 變頻引起的閃屏問題。可以通過鎖定頻率來試驗是否是變頻引起。
要確保每一步都正確,那肯定可以顯示出圖像來
------------------------------------------------------------------------------------------
framebuffer
我們現在用的是Adreno系列,Adreno是什么?就相當于PC機上的顯卡.顯卡，也叫GPU,
它的好壞會對手機的多媒體播放和3D游戲性能有著直接的影響.
framebuffer即幀緩沖區,這個幀緩沖區就位于顯卡的內部,幀緩沖區是顯卡上固化的存儲器,其中存放的是當前屏幕的內容.你要做高通平臺,那么還會遇到MDP,MDP(Mobile Display Processor), MDP是什么? 比方說你用的data format是RGB666,那么這里的data format輸出是多少位是由MDP決定的,MDP1.1/MDP1.2只能輸出16或18bpp,而MDP1.3可以輸出24bpp.還有圖形的旋轉等效果,上面說的Copybit進行composition的動作我想底層就是由MDP支持的.我們也可以選擇是GPU來composition還是MDP來composition. 那么GPU和MDP是什么關系?GPU是顯卡,MDP是圖形處理器,后者是錦上添花,去掉無妨,前者去掉那就瞎了.后面分析代碼會看到,我們把數據寫到MDP就不管了,它內部應該是把數據再調整,然后再寫到各個接口(MIPI/LCDC)連接的panel上.這些東西都是SOC,所以你在板子上是看不到的.
顯卡對CPU來說是外設,外設會通過I/O接口連接到I/O總線上,I/O總線再連接到CPU. I/O接口包含多個I/O端口.每個連接到I/O總線上的設備都有自己的I/O地址集,通常稱為I/O端口(LKD part13 原話).為I/O編程提供統一的方法,但又不犧牲性能,所以設計者們把一組I/O端口(即一地址集)組織成一組專用的寄存器. 這也就是我們通常所說的I/O端口即寄存器的由來. 所以每個外設都是通過讀寫其寄存器來控制的.
I/O接口是處于一組I/O端口和對應的設備控制器之間的一種硬件電路.它起翻譯器的作用,即把I/O端口中的值轉換成設備所需要的命令和數據.還可以通過一條IRQ線把這種電路連接到可編程中斷控制器上,以使它代表相應的設備發出中斷請求.
硬件組織上了解后我們看軟件上怎么處理.我們要做的工作是,檢測哪些I/O端口已經分配給I/O設備. 通常來講,I/O設備驅動程序為了探測硬件設備,需要盲目地向某一I/O端口寫入數據,但是,如果其他硬件設備已經使用了這個端口,那么系統就會崩潰.所以,linux的設計者們便想出用"資源"來記錄分配給每個硬件設備的I/O端口.
資源(resource)被互斥地分配給設備驅動程序,一個資源表示I/O端口地址的一個范圍.
我為什么會說I/O呢,因為幀緩沖區就是I/O內存,和I/O有關,拋磚引玉. 關于I/O端口和I/O內存的區別可是有學問的,你知道嗎?不知道是哪位大俠創作或整理的文章,粉好,你要是知道這兩者的區別,那就不用看了,你要是不知道,那不妨看一看吧.
http://blog.csdn.net/insoonior/article/details/8011192#t0
說到這里我們需要看代碼了:
static struct resource msm_fb_resources[] = {
{
.flags??= IORESOURCE_DMA,
}
};
static struct platform_device msm_fb_device = {
.name? ?= "msm_fb",
.id? ???= 0,
.num_resources??= ARRAY_SIZE(msm_fb_resources),
.resource? ?? ? = msm_fb_resources,
.dev? ? = {
.platform_data = &msm_fb_pdata,
}
};
void __init msm_MSM7627a_allocate_memory_regions(void)
{
addr = alloc_bootmem_align(fb_size, 0x1000);? ? //這就是framebuffer的物理地址,在framebuffer的驅動中會用到
msm_fb_resources[0].start = __pa(addr);
msm_fb_resources[0].end = msm_fb_resources[0].start + fb_size - 1;
}
系統啟動并初始化時會通過以下調用,把device 的 resource 加入到resource樹中:
# TO tag? ?? ?? ?FROM line??in file/text
1??1 platform_add_devices??1455??arch/arm/mach-msm/board-qrd7627a.c
2??1 platform_device_register? ?114??drivers/base/platform.c
3??1 platform_device_add? ?337??drivers/base/platform.c
4??1 insert_resource? ?275??drivers/base/platform.c
5??1 insert_resource_conflict? ?667??conflict = insert_resource_conflict(parent, new);
6??1 __insert_resource? ?651??conflict = __insert_resource(parent, new);
有了以上的資源后就清楚了:
static int msm_fb_probe(struct platform_device *pdev)
{
fbram_size =
pdev->resource[0].end - pdev->resource[0].start + 1;
fbram_phys = (char *)pdev->resource[0].start;
fbram = __va(fbram_phys);
}
static int msm_fb_register(struct msm_fb_data_type *mfd)
{
struct fb_fix_screeninfo *fix;
struct fb_var_screeninfo *var;? ? //主要是根據panel的信息初始化這兩個數據結構
fbram_offset = PAGE_ALIGN((int)fbram)-(int)fbram;
fbram += fbram_offset;
fbram_phys += fbram_offset;
fbram_size -= fbram_offset;
fbi->screen_base = fbram;
fbi->fix.smem_start = (unsigned long)fbram_phys;
}
smem_start在后面分析mdp_lcdc_update時會用到.
------------------------------------------------------------------------------------------
我們看下數據到framebuffer后是怎么顯示到屏幕上的.先從HAL層分析數據的走向,再往上的邏輯待定.
android/hardware/msm7k/libgralloc-qsd8k/ 這是display subsys的HAL層
ioctl(m->framebuffer->fd, FBIOPUT_VSCREENINFO, &m->info)
上層調用這句ioctl把數據推給driver,放到framebuffer里
ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &info)
上層通過這句可以獲知屏幕的大小
ioctl一路調用下來會到
drivers/video/fbmem.c
static long do_fb_ioctl(struct fb_info *info, unsigned int cmd,
unsigned long arg)
case FBIOPUT_VSCREENINFO:
if (copy_from_user(&var, argp, sizeof(var)))
return -EFAULT;
if (!lock_fb_info(info))
return -ENODEV;
console_lock();
info->flags |= FBINFO_MISC_USEREVENT;
ret = fb_set_var(info, &var);? ? //struct fb_info info, struct fb_var_screeninfo var
info->flags &= ~FBINFO_MISC_USEREVENT;
console_unlock();
unlock_fb_info(info);
if (!ret && copy_to_user(argp, &var, sizeof(var)))
ret = -EFAULT;
break;
int fb_set_var(struct fb_info *info, struct fb_var_screeninfo *var)
fb_pan_display(info, &info->var);
int fb_pan_display(struct fb_info *info, struct fb_var_screeninfo *var)
if ((err = info->fbops->fb_pan_display(var, info)))
return err;
drivers/video/msm/msm_fb.c
static int msm_fb_pan_display(struct fb_var_screeninfo *var,
struct fb_info *info)
if (info->node == 0 && !(mfd->cont_splash_done)) { /* primary */? ? /* 如果未上電,給panel上電 */
mdp_set_dma_pan_info(info, null, TRUE);
if (msm_fb_blank_sub(FB_BLANK_UNBLANK, info, mfd->op_enable)) {
pr_err("%s: can't turn on display!\n", __func__);
return -EINVAL;
}
}
mdp_dma_pan_update(info);? ? /* 這句是把數據通過MDP更新到panel */
drivers/video/msm/mdp_dma.c
void mdp_dma_pan_update(struct fb_info *info)
struct msm_fb_data_type *mfd = (struct msm_fb_data_type *)info->par;
mfd->dma_fnc(mfd);
drivers/video/msm/mdp.c
static int mdp_probe(struct platform_device *pdev)
case LCDC_PANEL:
mfd->dma_fnc = mdp_lcdc_update;
drivers/video/msm/mdp_dma_lcdc.c
void mdp_lcdc_update(struct msm_fb_data_type *mfd)
struct fb_info *fbi = mfd->fbi;
uint8 *buf;
int bpp;
bpp = fbi->var.bits_per_pixel / 8;
buf = (uint8 *) fbi->fix.smem_start;
buf += calc_fb_offset(mfd, fbi, bpp);
MDP_OUTP(MDP_BASE + dma_base + 0x8, (uint32) buf);? ? /* 最終會調到這句,上層拋過來的一堆數據存在buf指針指向的區域,然后
把這個地址寫到MDP BASE,然后MDP再寫到panel上 */
drivers/video/msm/mdp.h
#define MDP_OUTP(addr, data) outpdw((addr), (data))
drivers/video/msm/msm_fb_def.h
#define outpdw(port, val)? ?? ?writel(val, port)
------------------------------------------------------------------------------------------
framebuffer還有好多方方面面沒提到的,網上一搜一大把,就不提了.我只寫些自己認為需要整理的東西,算是做個整理吧.
遺留問題:
addr = alloc_bootmem_align(fb_size, 0x1000)分配的內存怎么與幀緩沖區這個IO內存對應上的?
創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎總結
以上是生活随笔為你收集整理的android lcd驱动框架,LCD驱动及Framebuffer相关(转载)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： pb存储单位指的是什么
- 下一篇： 2021考研计算机网络,2021考研：计