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

1 第一部分：LINUX平台搭建与环境熟悉 

了解Linux系统；区分各种版本的Linux系统，以便于拓展Linux视野。

1、Linux 简介；

2、Linux 系统的主要特点；

3、Linux 的组成；

4、主要的Linux 版本；

5、嵌入式Linux简介与发展

第二部分虚拟机安装和LINUX系统安装 

虚拟机安装；

2 Linux系统的安装；

3 Linux系统的常用软件的安装；

4 Linux快速入门

5 熟悉运用Linux环境下，常用命令的 *** 作与系统设置，如常用的Shell；掌握基本的Shell 应用

6 第三部分：嵌入式LINUX环境搭建 

建立嵌入式Linux开发环境

7 熟悉嵌入式开发平台

8 嵌入式Linux开发工具

9 Linux下的调试技巧

10 MAKE工程管理器

11 硬件环境的搭建；arm-linux-gcc与gcc安装配置

第四部分：U-Boot：了解 U-Boot的作用及工作流程；了解Bootloader的代码结构、编译过程；移植U-Boot；掌握常用的U-Boot命令。 

Bootloader介绍

u-boot工程介绍

u-boot的编译使用

u-boot源码分析

u-boot资源分配

配置编译u-boot

u-boot移植过程

u-boot常用命令 *** 作

添加u-boot新命令

设置u-boot环境变量

u-boot驱动添加如网卡：DM9000

第五部分：LINUX内核移植：熟悉内核的原码结构和kbuild Makefile语法；掌握和内核、驱动模块编译相关的原理及方法。

1、Linux内核介绍

2、Linux内核特点

3、Linux内核源代码结构

4、Linux内核选项解析

5、Linux内核编译链接

6、内核模块编译、使用方法

第六部分：LINUX根文件系统

busybox 包移植、编译

Linux跟文件系统制作过程

根文件系统介绍

4. nfs文件服务器系统搭建

第七部分：LINUX驱动开发

驱动开发是嵌入式Linux开发难度最高的内容，也是目前嵌入式行业最紧缺的人才之一。本课程介绍嵌入式Linux驱动开发相关概念及开发流程，了解驱动开发的关键技术点，重点讲解嵌入式Linux下常用接口驱动的编写方法，包括

字符型LED驱动开发（GPIO口驱动）

按键驱动开发（中断驱动，在驱动中中断程序的编写，消息队列的应用

ADC驱动开发

网卡驱动开发

串口驱动开发

液晶屏（TFT彩屏驱动开发

触摸屏驱动+tslib（中间插件移植与设置），

USB驱动开发+USB无线网卡移植

IIS驱动开发+maplay移植与应用（mp3播放）+mplayer移植与应用（视频播放Mp4/广告机等播放）

SD驱动开发

RTC驱动开发

电源管理方法

第八部分：LINUX应用学习

课程目标：嵌入式Linux应用开发和系统开发是嵌入式Linux中最重要的一部分，也是企业人才需求最广的一部分。主要目标是精通嵌入式Linux下的程序设计，熟练掌握嵌入式Linux的开发环境、系统编程以及网络编程，熟悉C++、QT编程并且深刻体会整个嵌入式Linux项目开发流程，强化学员对Linux应用开发的能力.

Linux系统中的进程的概念，在应用程序中线程与父子进程的创建与应用

线程之间、进程之间的通信

进程间通信基本概念

管道（PIPE）

信号（SIGNAL）

内存映射（MAPPED MEMORY）

消息队列（MESSAGE QUEUE）

信号量（SEMAPHORE）

共享内存（SHARE MEMORY）

tcPip协议在应用程序中的编程开发（SOCKET套接字编程开发）

10.1. ISO/OSI七层协议模型与IP网络四层模式

10.2.TCP/IP协议簇

10.3. 基于嵌入式Linux的TCP/IP网络结构

10.4. 基于嵌入式Linux的SOCKET编程

10..5.UDP与TCP的区别

10.6. UDP SERVER-CLIENT关系程

文件读写与存储

第九部分：QT移植与开发

通过本课程的学习，学员能够了解嵌入式Linux下的几种常见GUI及其特点，重点能掌握QT的有关内容，具备QT程序设计能力。了解嵌入式数据库的配置与开发

1 、嵌入式Linux GUI介绍

2、嵌入式QT开发包移植

3、QT介绍及其信号插槽机制

4、QT图形界面编程技术

5、QT应用程序与Linux驱动的衔接

6、QT在实际项目中具体应用

第十部分：无线通讯应用

1、无线wifi模块应用

2、3G模块应用

第十一部分：嵌入式系统应用程序，驱动程序调试

1、Linux基本工具调试使用。GDB，insight调试等

2、Linux应用程序的编程

3、嵌入式产品程序打包与发布

第十二部分：嵌入式项目综合调试，产品发布

本课程将通过一个真实完整的项目案例，让学员了解真实项目的开发流程，掌握如何将所学知识应用到项目开发中。将模拟真实项目的管理过程，培养学员项目团队协同开发能力，项目文档编写能力和新知识的学习能力，为下一步就业做好知识上和心理上的充分准备。

在确保linux lcd 显示屏驱动无误的情况下.有两款比较常见的图像开发工具可供你选择.

Qt,GTK.

可以先移植个QtE库.再进行linux的图像开发.

lcd的显示方面linux系统会帮你管理.就好像你用VC写了个窗口一运行在桌面上就会出现个窗口那样,在linux下用QtE开发了一个窗口一运行也会出现一个窗口.只不过在窗口下就没有桌面而已.只要搞定了QTE显示图片什么的只是小菜一碟.

不过QTE的移植可不是一件简单的事.祝好运.

---