6. Linux-LCD 驱动程序概述

入局：应用程序是如何 *** 控LCD显示器的？

      我们知道应用程序的调用接口，无非 open/read/write ...然后通过驱动程序最终作用到硬件设备上。以字符设备为例，对于驱动的开发者，实现了应用程序调用的驱动层中与之相匹配的 drv_open/drv_read/drv_write 函数，为应用层序提供了 *** 作实际硬件设备的通道。那么，对于LCD驱动程序又是如何？先来了解下两个非常重要的概念。

      LCD控制器的功能是控制驱动信号，进而驱动LCD。用户只需要通过读写一系列的寄存器，完成配置和显示驱动。在驱动LCD设计的过程中首要的是配置LCD控制器，而在配置LCD控制器中最重要的一步则是帧缓冲区（Frame Buffer）的指定。用户所要显示的内容皆是从缓冲区中读出，从而显示到屏幕上的。帧缓冲区的大小由屏幕的分辨率和显示色彩数决定。驱动帧缓冲的实现是整个驱动开发过程的重点。

      帧缓冲区是出现在Linux 2.2.xx及以后版本内核当中的一种驱动程序接口，这种接口将显示设备抽象为帧缓冲区设备区。帧缓冲区为图像硬件设备提供了一种抽象化处理，它代表了一些视频硬件设备,允许应用软件通过定义明确的界面来访问图像硬件设备。这样软件无须了解任何涉及硬件底层驱动的东西（如硬件寄存器）。它允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写和I/O控制等 *** 作。通过专门的设备节点可对该设备进行访问，如/dev/fb*。用户可以将它看成是显示内存的一个映像，将其映射到进程地址空间之后，就可以进行读写 *** 作，而读写 *** 作可以反映到LCD。

      帧缓冲（Frame Buffer）是Linux为显示设备提供的一个接口，把显存抽象后的一种设备，允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写 *** 作。用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节，这些都是由Frame Buffer设备驱动来完成的。帧缓冲设备属于字符设备。

      Linux系统Frame Buffer本质上只是提供了对图形设备的硬件抽象，在开发者看来，Frame Buffer是一块显示缓存，向显示缓存中写入特定格式的数据就意味着向屏幕输出内容。

由于有了frambuffer的抽象，使得应用程序通过定义好的接口就可以访问硬件。所以应用程序不需要考虑底层的（寄存器级）的 *** 作。应用程序对设备文件的访问一般在/dev目录,如 /dev/fb*。

内核中的frambuffer在： drivers/video/fbmem.c (fb: frame buffer)

(1) 创建字符设备"fb", FB_MAJOR=29,主设备号为29。

(2）创建类，但并没有创建设备节点，因为需要注册了LCD驱动后，才会有设备节点；

2.1 fb_open函数如下:

(1) registered_fb[fbidx] 这个数组也是fb_info结构体,其中fbidx等于次设备号id,显然这个数组就是保存我们各个lcd驱动的信息

2.2 fb_read函数如下:

从.open和.read函数中可以发现,都依赖于fb_info帧缓冲信息结构体,它从registered_fb[fbidx]数组中得到,这个数组保存我们各个lcd驱动的信息。由此可见，fbmem.c提供的都是些抽象出来的东西，最终都得依赖registered_fb这个数组。

这个register_framebuffer()除了注册fb_info,还创建了设备节点。

以s3c2410fb.c为例，分析驱动的实现。

既然是总线设备驱动模型，那我们关心的是它的probe函数。

看到这里驱动的写法也大致清晰：

附：

LCD的显示过程与时序：

      1.显示从屏幕左上角第一行的第一个点开始，一个点一个点地在LCD上显示，点与点之间的时间间隔为VCLK（像素时钟信号）；当显示到屏幕的最右边就结束这一行(Line)，这一行的显示对应时序图上的HSYNC（水平同步信号）

      2. 接下来显示指针又回到屏幕的左边从第二行开始显示，显示指针针在从第一行的右边回到第二行的左边是需要一定的时间的，我们称之为行切换。

      3. 以此类推，显示指针就这样一行一行的显示至矩形的右下角才把一幅图像(帧：frame)显示完成，这一帧的显示时间在时序图上表示为VSYNC（垂直同步信号）。

参考：

https://sites.google.com/a/hongdy.org/www/linux/kernel/lcddriver

LCD有哪些寄存器？各表示什么含义，控制什么功能？

写出来的程序又如何验证是否正确？

其实，你只需要对LCD的打开、关闭，以及能把一个数据块显示在LCD上就行了

“常见字母、数字、符号、中文、自定义字符、图形，以及文字和图形混和显示；光标显示/隐藏（Cursor

on/off）、显示字符闪烁（Display

character

blink)；画面清除（Display

clear）、光标归位（Return

home）”

这些功能，只需要在这个数据块上进行 *** 作，然后再送到LCD显示。

往LCD中写入一个命令字cmd

a:lcden是LCD1602的允许读写脚，高电平有效

b:lcdrs是LCD1602的命令/数据脚，相当于地址选择，  高电平是数据读写，低电平是命令读写

c:lcdrw是LCD1602的读写控制脚，高电平是读，低电平是写

P0获取CMD值的目的是查看LCD是否忙，这里应该加上遇忙循环才完美

_nop_是为了替代省略的遇忙循环，确保延时后LCD不忙

往LCD中写入一个数据

lcdrs=1是为了2的b：高电平是数据读写

因为写入了LCD控制命令：0x38,0x0c,0x06,0x01等。

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