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岭和
5 years ago
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1 在线大讲堂手机驱动开发揭秘之液晶屏驱动开发

3 主要内容 1. 液晶屏技术背景 2. 液晶屏接口分析 3. 液晶屏驱动框架分析

4 液晶屏与触摸屏关系显示输出控制输入

5 液晶屏与触摸屏关系输入设备软件计算机硬件接口输出设备

7 显示控制器硬件

8 液晶屏技术背景人机交互功能是计算机系统的重要功能

9 液晶屏技术背景

10 液晶屏技术背景

11 液晶屏技术背景

12 液晶屏接口常用技术参数按显示设备所用的显示器件分类示器件分类, 有阴极射线管 (CRT) 显示器液晶显示器 (LCD) OLED 分辨率 : 是指显示器所能表示的像素个数如 1024*768, 800*600 等显示色彩发光形式接口形式 :RGB(TTL) LVDS VGA DVI HDMI 本质是 RGB

14 LCD 驱动电路的基本组成处理器显示控制器 LCD 显示存储器背光电路

15 S5PC100 LCD 接口原理

16 TFT 接口时序

17 帧缓冲驱动程序显示原理 Framebuffer 是出现在 Linux 2.2( ( 及以后 ) 内核当中的一种驱动程序接口 ; Linux 系统是工作在保护模式下, 所以用户态进程是无法象 DOS 那样使用显卡 BIOS 里提供的中断调用来实现直接写屏 ; Linux 抽象出帧缓冲设备来供用户态进程实现直接写屏

18 帧缓冲驱动程序显示原理 Framebuffer 为应用程序提供了良好的接口 ; Framebuffer 驱动程序可以作为普通 memory 类型的设备, 用户可以直接读写设备的内容 ; 比如 cp /dev/fb0 screenshot, 即是把 fb0 的内容拷贝到截图文件中 0 = /dev/fb0 First frame buffer 1 = /dev/fb1 Second frame buffer = /dev/fb31 32nd frame buffer

19 帧缓冲驱动核心文件介绍帧缓冲驱动程序核心实现部分包含 fbmem.c,fbmon.c, fbcmap.c,modedb.c 几个文件 fbmem.c 文件实现了帧缓冲驱动公共的调用 int register_framebuffer(struct fb_info *fb_info); 帧缓冲设备的注册函数 int unregister_framebuffer(struct fb_info *fb_info); 帧缓冲设备的注销函数

20 fb_info 结构 (1) struct tfb_info{ f struct fb_var_screeninfo var; struct fb_fix_screeninfo fix; struct fb_monspecs monspecs; struct fb_cmap cmap; struct fb_ops *fbops; } fb_info 结构是 Linux 为帧缓冲设备定义的驱动层接口, 用于用户在内核空间的调用它不仅包含了底层函数, 而且还有记录设备状态的数据每个帧缓冲设备都有一个 fb_info 结构相对应

21 主要数据项包括 fb_info 结构 (2) struct fb_var_screeninfo var; 描述当前的可变参数 struct fb_fix_screeninfo fix; 描述当前的固定参数 struct fb_ monspecs monspecs; 描述当前显示器的特有固定信息 struct fb_ cmap cmap; 描述当前颜色映射表 struct fb_ops *fbops; 指向驱动设备工作所需的函数集, fb_ ops 用户应用可以使用 ioctl() 系统调用来操作设备

22 帧缓冲驱动程序显示原理在应用程序中, 操作帧缓冲设备 (/dev/fb) 的一般步骤如下 : 打开 /dev/fb 设备文件用 ioctl 操作取得当前显示屏幕的参数将屏幕缓冲区映射到用户空间映射后就可以直接读写屏幕缓冲区, 进行绘图和图片显示了

23 帧缓冲驱动程序显示原理 Framebuffer 驱动程序实现上, 类似于 /dev/mem 设备 ; 它支持 read,write,seek 和 mmap mmap 是使用 Framebuffer 的主要方式 ; Framebuffer 使用显示设备中的帧内存, 区别于 /dev/mem 设备使用这个主内存 ; 另外 Framebuffer 支持一些特定的 ioctl, 主要用来获得设备信息和设置设备参数比如我们访问调色板就是通过 ioctl 方法实现

24 fb_fix_screeninfo fix 结构 struct fb_fix_screeninfo fi i f { }; unsigned long smem_start; u32 smem_len; u32 type; u32 visual; 该结构用来描述设备无关, 不可变更的信息用户可以使用 FBIOGET_FSCREENINFO 命令来获得这些信息

25 fb_fix_screeninfo fix 结构结构包含主要的项 unsigned long smem_ start; 描述缓冲区起始地址 ( 物理地址 ) u32 smem_len; 描述缓冲区长度 u32 type; 描述 fb 类型, 比如 TFT 或 STN 类型 u32 visual; 描述显示颜色是真彩色, 伪彩色还是单色

26 fb_var_screeninfo 结构 struct tfb_var_screeninfo{ f u32 xres; u32 yres; u32 xres_virtual; u32 yres_virtual; u32 xoffset; u32 yoffset; } 该结构描述设备无关的, 可更改的配置信息应用程序可以使用 FBIOGET_VSCREENINFO 命令获得这些信息, 使用 FBIOPUT_VSCREENINFO 命令写入这些信息

27 帧缓冲驱动程序的 API(1) 对帧缓冲设备的操作在 Linux 内核中是由 fb_ops 结构定义的, 用户可以使用 ioctl 系统调用来操作设备, 该结构就是用来支持 ioctl 的这些操作的帧缓冲设备的驱动主要就是编写这些接口函数

28 帧缓冲驱动程序的 API(2) 常见的操作有 : int (*fb_open)(struct fb_info *info, int user); int t(*fb_release)(struct t fb_info f *info, int user); ssize_t (*fb_read)(struct file *file, char user *buf, size_t count, loff_t *ppos); ssize_t (*fb_write)(struct file *file, const char user *buf, size_t count, loff_t *ppos); int (*fb _ check_ var)(struct fb_ var_ screeninfo *var, struct fb_info *info); int (*fb_set_par)(struct fb_info *info);

29 帧缓冲驱动程序的 API(3) int t(*fb (*fb_open)(struct t fb_info f *info, int user); 打开帧缓冲设备, 类似文件操作的 open 方法 int (*fb fb_release)(struct fb_info *info, int user); 关闭帧缓冲设备, 类似文件操作的 release 方法 ssize_t (*fb_read)(struct file *file, char user *buf, size_t count, loff_t *ppos); 帧缓冲设备得读操作, 类似文件操作的 read 方法 ssize_t (*fb fb_write)(struct file *file, const char user *buf, size_t count, loff_t *ppos); 帧缓冲设备得写操作, 类似文件操作的 write 方法 int (*fb_check_var)(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info); 检查帧缓冲设备的可变参数, 如果不合法, 然后修正这些参数

30 帧缓冲驱动程序的 API(4) int (*fb_set_par)(struct fb_info f *info); 设置视频模式根据 info >var 成员 int (*fb_blank)(int blank)(int blank, struct fb_info *info); 帧缓冲 bank 模式显示 void (*fb fb_fillrect) fillrect) (struct fb_info *info, const struct fb_fillrect fillrect *rect); 画一个矩形区域 void (*fb_copyarea) (struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *region); 拷贝数据从一个区域到另一个区域

31 帧缓冲驱动程序的 API(5) void (*fb_imageblit) blit) (struct tfb_info f *info, const struct t fb_image *image); 把控制台过来的字符等信息画在 lcd 上 int (*fb_cursor) (struct fb_info *info, struct fb_cursor *cursor); 用于控制光标的位置, 是和鼠标相关 int (*fb_ioctl)(struct fb_info f *info, unsigned dint cmd, unsigned long arg); 帧缓冲设备的具体 ioctl 操作 int (*fb_mmap)(struct fb_info *info, struct vm_area_struct *vma); 帧缓冲设备的内存映射操作

32 用户编写帧缓冲设备驱动 (1)

33 非常感谢!

WINCE最新课件(5.0)

WINCE最新课件(5.0) 嵌入式 Linux Framebuffer 驱动开发版权 } 华清远见嵌入式培训中心版权所有 ; } 未经华清远见明确许可, 不能为任何目的以任何形式复制或传播此文档的任何部分 ; } 本文档包含的信息如有更改, 恕不另行通知 ; } 保留所有权利知识点 } 帧缓冲 (Framebuffer) 显示技术 } 内核对 Framebuffer 的支持 ( 编译配置选项 ) } Framebuffer