嵌入式系统应用教程 中国通信学会普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 教学课件 作者 赵宏 王小牛 任学惠 第十二章.pptVIP

目 录 S3C2410中内置的LCD控制器的逻辑框图如图12-24所示。LCD控制器用于传输显示数据并产生必要的控制信号，如VFRAME、VLINE、VCLK和VM等信号。除了控制信号，还有显示数据的数据端口VD[23:0]。LCD控制器包含REGBANK、LCDCDMA、VIDPRCS、TIMEGEN和LPC3600。 图12-24 LCD控制器逻辑框图 3．Linux下LCD驱动 （1）帧缓冲设备 Linux工作在保护模式下，所以用户进程无法像DOS那样使用显卡BIOS里提供的中断调用来实现直接写屏。因此，Linux为显示设备提供了一个驱动接口，把显存抽象为帧缓冲（Framebuffer）设备，它允许上层应用程序在图像模式下直接对显示缓冲区进行读写操作，用户不必关心物理显存的位置。 帧缓冲驱动程序实现两个方面的工作：一是对LCD及其相关部分的初始化，包括缓冲区的创建和对DMA通道设置；另一方面是对缓冲区的读写及控制，具体到代码为read、write 、ioctl等系统调用接口。至于将缓冲区中的显示内容输出到LCD显示屏上，则由硬件自动完成。对于软件来说是透明的。当对DMA通道和缓冲区设置完成后，DMA开始正常工作，并将缓冲区的内容不断发送到LCD上。这个过程就是通过DMA方式对LCD不断刷新。 帧缓冲设备对应的设备文件为“/dev/fb*”，若系统有多个显示卡，Linux下还可支持多个帧缓冲设备，最多可达32个，分别为“/dev/fb0”到“/dev/fb31”，而“/dev/fb”则为当前缺省的帧缓冲设备，通常指向/dev/fb0。在嵌入式系统中帧缓冲设备为标准字符设备，主设备号为29，次设备号则从0到31。 （2）帧缓冲设备操作 通过“/dev/fb”，应用程序的操作主要有这几种： 1）读/写“/dev/fb” 读/写“/dev/fb”相当于读/写屏幕缓冲区。 2）映射（map）操作 由于Linux工作在保护模式，每个应用程序都有自己的虚拟地址空间，在应用程序中是不能直接访问物理缓冲区地址的。为此Linux在文件操作 file_operations结构中提供了mmap函数，可将文件的内容映射到用户空间。对于帧缓冲设备，则可通过映射操作，可将屏幕缓冲区的物理地址映射到用户空间的一段虚拟地址中，之后用户就能通过读写这段虚拟地址访问屏幕缓冲区，在屏幕上绘图了。 3）I/O控制 对于帧缓冲设备，对设备文件的ioctl操作可读取/设置显示设备及屏幕的参数，如分辨率、显示颜色数、屏幕大小等等。ioctl的操作是由底层的驱动程序来完成的。 4．开发平台上的LCD显示器 S3C2410核心板提供一个32Pin 的薄膜线插座，连接8寸16bit TFT真彩液晶屏，分辨率为640×480。由于LCD的驱动程序比较复杂，因此，将其直接编译进内核，应用程序只需调用其提供的相关函数，编程实现文本、图形的显示即可。 需要注意的是：TFT-LCD为16位数据，每个像素占2字节，其RGB定义为R:G:B=5:6:5。 1．使用命令“cd /labs/Lab_15”进入本次实验目录，使用vi阅读理解“Lcd.c”、“Lcd.h”的源代码，熟悉其中显示文本、画线、画圆等函数。 2．使用“make”命令测试程序“test_lcd.c”。 3．切换到下位机的“minicom”窗口，执行“./test_lcd”命令测试LCD驱动程序的显示功能。 12.6.5 实验步骤 设备操作宏MAJOR()和MINOR()可分别用于获取主、次设备号，宏MKDEV()用于将主设备号和次设备号合并为设备号，这些宏定义在“include/linux/kdev_t.h”中。 设备文件的主设备号必须与设备驱动程序在注册时申请的主设备号一致，否则用户进程将无法访问到设备驱动程。所有已经注册的硬件设备的主设备号都可以从“/proc/devices”文件中得到。 使用“mknod”命令可以创建指定类型的设备文件，同时为其分配相应的主设备号和次设备号（生成设备文件需要具有root权限），如下命令： mknod /dev/hda1 b 8 0 其中，/dev/hda1是设备名，b表示块设备，8是主设备号，0是次设备号。 （6）设备文件相关的数据结构 设备文件作为Linux的一种特殊文件，也可以通过普通文件的操作函数访问，前提是必须实现文件操作中的相应函数，这些函数和文件相关数据结构的定义是对应的。 1）file_operations （文件操作） file_opera