Linux-2.6.32.2内核在mini2440上的移植----LCD驱动移植

1、LCD 驱动基础知识
Linux-2.6.32.2 内核已经支持S3C2440 的LCD 控制器驱动，但在此我们先介绍一下关于2440 LCD 控制器以及驱动相关的LCD 的一些基础知识。
注意：在此我们只讨论 TFT LCD，也就是真彩屏。
LCD 驱动中最关键的就是时钟频率(Clock frequency)的设置，时钟频率设置不对，LCD的显示就会闪，或者根本没有显示。一般LCD 的Datasheet 上会写有一个推荐的频率，比如mini2440 所用的统宝3.5”LCD，在它的数据手册第13 页， 可以看到，这里推荐的时钟频率是6.39MHz，近似于6.4MHz，范围，是5M-6.85MHz。S3C2440 之LCD 控制器与此相关的设置为CLKVAL，通过设置它，就可以在LCD 接口的VCLK引脚上产生LCD 所需要的时钟频率，那么CLKVAL 和VCLK 有何种关系呢？在2440 手册(411页)中，有这样一段描述：
The rate of VCLK signal depends on the CLKVAL field in the LCDCON1 register. Table 15-3 defines the
relationship of VCLK and CLKVAL. The minimum value of CLKVAL is 0
接下来，手册中提供了它们的数学关系公式：
VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]
因此可以得出：
VCLK = HCLK / ((CLKVAL+1)*2)

那么HCLK 是多少呢？我们的开发板运行于400Mhz。

2、新内核中的pixclock 参数

在以前较老的 Linux 内核中，对于LCD 寄存器的设置都是这样直接填写CLKVAL 的，但Linux-2.6.32.2 内核却不再使用这样简单直观的方式，而是通过一个称为“pixclock”的参数进行调节，它的计算变的复杂和难以理解，我们不清楚Linux 内核中关于2440 部分的移植为何改变成这样的方式，这有可能是为了和X86 体系中的设置保持一致的风格，下面我们根据实际的代码进行一些推导和说明，但推导结果和我们的实际设置是并不一致的，会有一些误差。
提示：我们实际提供的 pixclock 参数并不是按照以下的方式推导计算出的，而是先确定好CLKVAL 的数值，再反复尝试、猜测得到的。
在 Framebuffer 驱动(linux-2.6.32.2/ drivers/video/s3c2410fb.c)中有这样一个函数：
clkdiv = DIV_ROUND_UP(s3c2410fb_calc_pixclk(fbi, var->pixclock), 2);
这里的clkdiv 就是我们上面提到的CLKVAL，而DIV_ROUND_UP 是一个宏定义，它位于include/linux/kernel.h 文件中：
#define DIV_ROUND_UP(n,d) (((n) + (d) - 1) / (d))

这里按照友善官方已经移植验证好的参数进行设置。

3、在内核中添加各种LCD 类型的支持

打开arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c，定位到114行到157行之间，先删除之前的LCD 设备平台代码，如下：

/* LCD driver info */

static struct s3c2410fb_displaymini2440_lcd_cfg __initdata = {

 .lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
     S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
     S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |
     S3C2410_LCDCON5_PWREN |
     S3C2410_LCDCON5_HWSWP,

 .type  = S3C2410_LCDCON1_TFT,

 .width  = 240,
 .height  = 320,

 .pixclock = 166667, /* HCLK 60 MHz,divisor 10 */
 .xres  = 240,
 .yres  = 320,
 .bpp  = 16,
 .left_margin = 20,
 .right_margin = 8,
 .hsync_len = 4,
 .upper_margin = 8,
 .lower_margin = 7,
 .vsync_len = 4,
};

static struct s3c2410fb_mach_infomini2440_fb_info __initdata = {
 .displays = &mini2440_lcd_cfg,
 .num_displays = 1,
 .default_display = 0,

#if 0
 /* currently setup by downloader */
 .gpccon  = 0xaa940659,
 .gpccon_mask = 0xffffffff,
 .gpcup  = 0x0000ffff,
 .gpcup_mask = 0xffffffff,
 .gpdcon  = 0xaa84aaa0,
 .gpdcon_mask = 0xffffffff,
 .gpdup  = 0x0000faff,
 .gpdup_mask = 0xffffffff,
#endif

 .lpcsel  = ((0xCE6) & ~7)| 1<<4,
};
再把友善之臂已经移植好的代码加入，如下：

//;NEC 3.5”LCD 的配置和参数设置
#if defined(CONFIG_FB_S3C2410_N240320)
#define LCD_WIDTH 240
#define LCD_HEIGHT 320
#define LCD_PIXCLOCK 100000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 36
#define LCD_LEFT_MARGIN 19
#define LCD_HSYNC_LEN 5
#define LCD_UPPER_MARGIN 1
#define LCD_LOWER_MARGIN 5
#define LCD_VSYNC_LEN 1

//;夏普8”LCD 的配置和参数设置
#elif defined(CONFIG_FB_S3C2410_TFT640480)
#define LCD_WIDTH 640
#define LCD_HEIGHT 480
#define LCD_PIXCLOCK 80000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 67
#define LCD_LEFT_MARGIN 40
#define LCD_HSYNC_LEN 31
#define LCD_UPPER_MARGIN 25
#define LCD_LOWER_MARGIN 5
#define LCD_VSYNC_LEN 1

//;统宝3.5”LCD 的配置和参数设置
#elif defined(CONFIG_FB_S3C2410_T240320)
#define LCD_WIDTH 240
#define LCD_HEIGHT 320
#define LCD_PIXCLOCK 146250//170000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 25
#define LCD_LEFT_MARGIN 0
#define LCD_HSYNC_LEN 4
#define LCD_UPPER_MARGIN 1
#define LCD_LOWER_MARGIN 4
#define LCD_VSYNC_LEN 1

//;群创7”LCD 的配置和参数设置
#elif defined(CONFIG_FB_S3C2410_TFT800480)
#define LCD_WIDTH 800
#define LCD_HEIGHT 480
#define LCD_PIXCLOCK 11463//40000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 67
#define LCD_LEFT_MARGIN 40
#define LCD_HSYNC_LEN 31
#define LCD_UPPER_MARGIN 25
#define LCD_LOWER_MARGIN 5
#define LCD_VSYNC_LEN 1

//;LCD2VGA(分辨率为1024x768)模块的配置和参数设置
#elif defined(CONFIG_FB_S3C2410_VGA1024768)
#define LCD_WIDTH 1024
#define LCD_HEIGHT 768
#define LCD_PIXCLOCK 80000
#define LCD_RIGHT_MARGIN 15
#define LCD_LEFT_MARGIN 199
#define LCD_HSYNC_LEN 15
#define LCD_UPPER_MARGIN 1
#define LCD_LOWER_MARGIN 1
#define LCD_VSYNC_LEN 1
#define LCD_CON5 (S3C2410_LCDCON5_FRM565 | S3C2410_LCDCON5_HWSWP)
#endif
#if defined (LCD_WIDTH)
static struct s3c2410fb_display mini2440_lcd_cfg __initdata = {
#if !defined (LCD_CON5)
.lcdcon5 = S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |
S3C2410_LCDCON5_PWREN |
S3C2410_LCDCON5_HWSWP,
#else
.lcdcon5 = LCD_CON5,
#endif
.type = S3C2410_LCDCON1_TFT,
.width = LCD_WIDTH,
.height = LCD_HEIGHT,
.pixclock = LCD_PIXCLOCK,
.xres = LCD_WIDTH,
.yres = LCD_HEIGHT,
.bpp = 16,
.left_margin = LCD_LEFT_MARGIN + 1,
.right_margin = LCD_RIGHT_MARGIN + 1,
.hsync_len = LCD_HSYNC_LEN + 1,
.upper_margin = LCD_UPPER_MARGIN + 1,
.lower_margin = LCD_LOWER_MARGIN + 1,
.vsync_len = LCD_VSYNC_LEN + 1,
};
static struct s3c2410fb_mach_info mini2440_fb_info __initdata = {
.displays = &mini2440_lcd_cfg,
.num_displays = 1,
.default_display = 0,
.gpccon = 0xaa955699,
.gpccon_mask = 0xffc003cc,
.gpcup = 0x0000ffff,
.gpcup_mask = 0xffffffff,
.gpdcon = 0xaa95aaa1,
.gpdcon_mask = 0xffc0fff0,
.gpdup = 0x0000faff,
.gpdup_mask = 0xffffffff,
.lpcsel = 0xf82,
};
#endif

然后打开drivers/video/Kconfig，在大概1930 行加入以下配置信息：

config FB_S3C2410_DEBUG
 bool "S3C2410 lcd debug messages"
 depends on FB_S3C2410
 help
   Turn on debugging messages. Note that you can set/unset at runtime
   through sysfs
choice
 prompt "LCD select"
 depends on FB_S3C2410
 help
  S3C24x0 LCD size select

config FB_S3C2410_T240320
 boolean "3.5 inch 240X320 Toppoly LCD"
 depends on FB_S3C2410
 help
  3.5 inch 240X320 Toppoly LCD

config FB_S3C2410_N240320
 boolean "3.5 inch 240X320 NEC LCD"
 depends on FB_S3C2410
 help
  3.5 inch 240x320 NEC LCD

config FB_S3C2410_TFT640480
 boolean "8 inch 640X480 L80 LCD"
 depends on FB_S3C2410
 help
  8 inch 640X480 LCD

config FB_S3C2410_TFT800480
 boolean "7 inch 800x480 TFT LCD"
 depends on FB_S3C2410
 help
  7 inch 800x480 TFT LCD

config FB_S3C2410_VGA1024768
 boolean "VGA 1024x768"
 depends on FB_S3C2410
 help
  VGA 1024x768

endchoice

config FB_SM501
 tristate "Silicon Motion SM501 framebuffer support"
 depends on FB && MFD_SM501
 select FB_CFB_FILLRECT
 select FB_CFB_COPYAREA

定位到326行附近，在初始化部分加入：

static void __init mini2440_map_io(void)
{
 s3c24xx_init_io(mini2440_iodesc, ARRAY_SIZE(mini2440_iodesc));
 s3c24xx_init_clocks(12000000);
 s3c24xx_init_uarts(mini2440_uartcfgs, ARRAY_SIZE(mini2440_uartcfgs));
 
}

static void __initmini2440_machine_init(void)
{
#if defined (LCD_WIDTH)
 s3c24xx_fb_set_platdata(&mini2440_fb_info);
#endif
 s3c_i2c0_set_platdata(NULL);
 s3c_device_nand.dev.platform_data = &mini2440_nand_info; 
 platform_add_devices(mini2440_devices, ARRAY_SIZE(mini2440_devices));
 //smdk_machine_init();
}

这样，我们就完成了LCD 驱动的移植，如果你需要加入其他型号的LCD 驱动，也可以参照上面的方式复制即可，一般小尺寸的pixclock 参数可以参考统宝3.5”的，超过640x480分辨率的参数可以参考8”LCD 的，特别要注意你使用的LCD 的长宽也要修改。

4、配置内核并测试

在命令行输入:make menuconfig 进入内核配置，依次按下面的子菜单项选择：
Device Drivers --->
    Graphics support --->
        <*> Support for frame buffer devices --->
            LCD select (3.5 inch 240X320 Toppoly LCD) --->
               (X) 3.5 inch 240X320 Toppoly LCD    //选择统宝3.5寸液晶
    Console display driver support  ---> 
         <*> Framebuffer Console support   //支持Framebuffer控制台
         [*] Select compiled-in fonts  //选择字库，默认VGA 8x8 , VGA 8x16
        [*]   VGA 8x8 font  
        [*]   VGA 8x16 font 
    [*] Bootup logo  ---> 
         [*]   Standard 224-color Linux logo  
 按空格或者回车键选择我们需要的 LCD 型号，然后退出保存内核配置。

烧写到开发板中，就可以看到一个小企鹅出现在屏幕上了

而且logo左下方有一个光标提示符在闪动。