4.1 平臺驅(qū)動
從Linux2.6起引入了一套新的驅(qū)動管理和注冊機制:platform_device和platform_driver。
設(shè)備用platform_device表示,驅(qū)動用platform_driver注冊。平臺設(shè)備包括基于端口的設(shè)備、外圍總線和集成在片上系統(tǒng)中的大多數(shù)控制器,作為MX51片上的獨立硬件模塊。LCD控制器是一個平臺設(shè)備,因此驅(qū)動設(shè)計中需包含平臺驅(qū)動。平臺驅(qū)動的任務(wù)是向系統(tǒng)注冊用到的設(shè)備,此處包括MX51的LCD控制器和TFP410 DVI視頻輸出芯片,使得設(shè)備驅(qū)動加載時可以從系統(tǒng)中查詢到相應(yīng)的設(shè)備是已注冊的狀態(tài),然后執(zhí)行設(shè)備驅(qū)動程序中的probe函數(shù)。
在arch/arm/mach-mx51/rex51_3stack.C中,沒置platform_device結(jié)構(gòu)變量mxc_fb_device和i2c_board_info。結(jié)構(gòu)變量mxc_i2cl_ board_info定義LCD控制器和TFP410設(shè)備。
調(diào)用函數(shù)platform_device_register(&mxc_fb_device)和i2c_register_board_info(1,mxc_i2cl_board_info,ARRAY_SIZE(mxc_i2cl_ board_info))向系統(tǒng)注冊以上設(shè)備。
4.2 設(shè)備驅(qū)動
4.2.1 LCD控制器驅(qū)動
LCD控制器驅(qū)動是一個標準的幀緩沖設(shè)備驅(qū)動。首先在drivers/video/mxc/mxc_ipuv3_fb.c中定義全局結(jié)構(gòu)變量mxcfb_driver:
然后,在驅(qū)動入口函數(shù)mxcfb_init(void)中調(diào)用platform_driver_register(&mxcfb_driver)注冊驅(qū)動,當驅(qū)動加載成功后,會自動調(diào)用探測函數(shù)mxcfb_probe。
mxcfb_probe是驅(qū)動設(shè)計中的重要函數(shù)。主要負責(zé)初始化硬件。申請中斷、分配framebuffer所需的內(nèi)存、注冊幀緩沖設(shè)備等,以下是與framebuffer相關(guān)的操作。
①調(diào)用mxcfb_init_fbinfo(&pdev->dev,&mxcfb_ops)函數(shù),在其內(nèi)通過framebuffer_alloc函數(shù),為mx51幀緩沖信息結(jié)構(gòu)體struct mxcfb_info分配所需空間。參數(shù)mxcfb_ops的定義如下:
mxcfb_ops定義了指向底層操作的一系列函數(shù),這些函數(shù)針對MX51幀緩沖操作,是framebuffer核心驅(qū)動操作的具體實現(xiàn)。
?、诔跏蓟瘞彌_信息結(jié)構(gòu)體fb_info的固定和可變參數(shù),填充fb_var_screeninfo var和fb_fix_screeninfo fix成員。
定義fbi為struct fb_info類型的指針,通過fbi->fbops=&mxcfb_ops語句,將已定義的文件操作接口mxcfb_ops賦予fb-info結(jié)構(gòu)的fbops成員。
調(diào)用mxcfb_check_var(&fbi->var,fbi)函數(shù),檢查和調(diào)整fb_info結(jié)構(gòu)中變量var的值。var是一個struct fb_var_screeninfo類型的變量,表示顯示控制器參數(shù),其中與顯示輸出狀態(tài)有關(guān)的信息,如屏幕分辨率等將在后面的DVI驅(qū)動中設(shè)置。
調(diào)用mxcfb_set_fix(fbi)函數(shù),用于填充一個struct fb_fix_screeninfo結(jié)構(gòu)變量fbi->fix,它描述了顯示輸出設(shè)備自身的屬性。
?、壅{(diào)用register_framebuffer(fbi)函數(shù),注冊幀緩沖驅(qū)動程序,該函數(shù)只有一個參數(shù),即前面已定義的、指向struct fb_info結(jié)構(gòu)的指針fbi。
4.2.2 DVI設(shè)備驅(qū)動
LCD控制器將DVI芯片作為它所連接的顯示外設(shè),在完成LCD控制器驅(qū)動后還需編寫DVI設(shè)備驅(qū)動。在文件drivers/video/mxc/mxcfb_ dvi.c中定義驅(qū)動結(jié)構(gòu)體:
然后,在外設(shè)驅(qū)動入口函數(shù)dvi_init(void)中調(diào)用platform_driver_regtster(&dvi_driver)注冊DVI驅(qū)動,驅(qū)動加載后,系統(tǒng)自動調(diào)用探測函數(shù)dvi_probe,該函數(shù)主要實現(xiàn)以下操作:一是指定framebuffer設(shè)備,由于MX51IPU(圖像處理單元)支持多個framebuffer設(shè)備,此處要確定DVI究竟使用Mx51 IPU framebuffer的哪一個設(shè)備;二是填充fb_var_screeninfo結(jié)構(gòu)變量var中有關(guān)顯示輸出狀態(tài)的信息,如屏幕的顯示分辨率、畫面位置等,為此在程序中定義結(jié)構(gòu)數(shù)組video_modes:
結(jié)構(gòu)struct fb_videomode用于描述顯示輸出狀態(tài),調(diào)用函數(shù)“fb_videomode_to_var(&var,&video_modes[0])”將屏幕顯示參數(shù)轉(zhuǎn)換為var結(jié)構(gòu)變量的相關(guān)成員,由于var的部分成員值已在前面LCD控制器驅(qū)動中確定,此處完成了對var全部成員的設(shè)置。
一個frambuffer設(shè)備由一個struct fb_info結(jié)構(gòu)表示,本設(shè)計用fb_info結(jié)構(gòu)的全局變量regtstered_fb表示系統(tǒng)注冊的frambuffer設(shè)備,驅(qū)動程序的主要任務(wù)之一是填充這個結(jié)構(gòu)變量。LCD控制器驅(qū)動與DVI外設(shè)驅(qū)動之間的信息傳遞,通過該全局變量實現(xiàn)。
5 DVI驅(qū)動測試
首先,通過顯示一幅圖片測試DVI輸出是否正常。通過轉(zhuǎn)換工具(如Image21cd)把一幅1024×768大小的jpg圖片轉(zhuǎn)換為RGB 888分辨率、1024x 768的RGB格式的二進制圖片。然后鍵入命令:cp pic.bin/dev/fb0,此時圖片顯示于屏幕上。接下來,再使用MX51的視頻解碼測試程序播放一個720P的視頻H.264文件,可以看到視頻播放清晰流暢,效果很好。
結(jié)語
經(jīng)測試,DVI驅(qū)動程序在MX51平臺上成功實現(xiàn)。framebuffer是Linux提供給用戶的一個直接面向顯示緩沖區(qū)的接口,本設(shè)計是一個面向應(yīng)用的framebuffer驅(qū)動,文中給出了DVI驅(qū)動的整體架構(gòu),對主要模塊的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法進行了詳細的介紹。
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