OpenHarmony南向之LCD显示屏

OpenHarmony南向之LCD显示屏

概述

LCD（Liquid Crystal Display）驱动，通过对显示器上下电、初始化显示器驱动IC（Integrated Circuit）内部寄存器等操作，使其可以正常工作。

HDF Display驱动模型

LCD器件驱动是显示框架最底层的部分。

向上对接到 Display 公共 HAL 层，辅助 HDI 的实现。通过Display-HDI对图形服务提供各类驱动能力接口；

向下对接显示屏 panel 器件，驱动屏幕正常工作，自上而下打通显示全流程通路。

所以驱动LCD主要在于LCD panel器件驱动。

LCD接口通常可分为MIPI DSI接口、TTL接口和LVDS接口，这里以rk3568平台为例，是常见的mipi接口的显示屏

驱动主要分为2大部分：hcs配置和panel驱动

• vendor/hihope/rk3568/hdf_config/khdf/device_info/device_info.hcs
• drivers/hdf_core/framework/model/display/driver/panel/

下面就这2大部分分别来简单分析下

hcs配置及流程

hcs配置

display :: host {
    hostName = "display_host";
    device_hdf_drm_panel :: device {
        device0 :: deviceNode {
            policy = 0;
            priority = 197;
            preload = 0;
            moduleName = "HDF_DRMPANEL";
        }
    }
    device_hdf_disp :: device {
        device0 :: deviceNode {
            policy = 2;
            priority = 196;
            permission = 0660;
            moduleName = "HDF_DISP";
            serviceName = "hdf_disp";
        }
    }

    device_lcd :: device {
        ...
        device3 :: deviceNode {
            policy = 0;
            priority = 100;
            preload = 0;
            moduleName = "LCD_ILI9881_ST_5P5";
        }
    }

    device_pwm_bl :: device {
        device0 :: deviceNode {
            policy = 0;
            priority = 95;
            preload = 0;
            moduleName = "PWM_BL";
            deviceMatchAttr = "pwm_bl_dev";
        }
    }
    device_backlight :: device {
        device0 :: deviceNode {
            policy = 2;
            priority = 90;
            preload = 0;
            permission = 0660;
            moduleName = "HDF_BL";
            serviceName = "hdf_bl";
        }
    }
}

大致流程

从上面的hcs配置可以看出，这里使用的是 DRM Panel，根据 priority值，驱动加载的顺序依次为：

1：HDF_BL:

2：PWM_BL

3：LCD

4：HDF_DISP

5：HDF_DRMPANEL

这个顺序是跟驱动代码里面的逻辑是相匹配的，LCD驱动在init的时候会注册panel(RegisterPanel)，然后在HDF_DISP驱动的init中会通过 GetPanelManager获取注册的panelManager, 并使用 panelManager来 DispManagerInit，HDF_DRMPANEL驱动在init的时候会通过 GetDispManager获取在前面初始化的 DispManager，并使用DRM框架的接口来init和add相应drm_panel，且将mipi接口联系起来，整个过程是环环相扣。

panel驱动

Panel驱动中最核心的主要是实现以下接口：

struct PanelData {
    struct HdfDeviceObject *object;
    int32_t (*init)(struct PanelData *panel);       /*panel的软件初始化*/
    int32_t (*on)(struct PanelData *panel);         /*主要控制上电*/
    int32_t (*off)(struct PanelData *panel);        /*主要控制下电*/
    int32_t (*prepare)(struct PanelData *panel);    /*亮屏硬件时序初始化， 通过MIPI DCS发送亮屏初始化序列*/
    int32_t (*unprepare)(struct PanelData *panel);  /*灭屏硬件时序初始化， 通过MIPI DCS发送灭屏代码*/
    struct PanelInfo *info;         /*Panel的一些参数。见下方*/
    enum PowerStatus powerStatus;
    struct PanelEsd *esd;
    struct BacklightDev *blDev;
    void *priv;
};

在驱动初始化接口中实例化后使用 RegisterPanel接口向display模型注册该panel驱动

以 ili9881_st_5p5MIPI显示屏驱动为例来看看大致的流程：

...
    /*获取panel节点，rk一般都使用的 simple panel*/
    panelNode = of_find_compatible_node(NULL, NULL, "simple-panel-dsi");
    if (panelNode == NULL) {
        HDF_LOGE("%s of_find_compatible_node fail", __func__);
        goto FAIL;
    }
    /*通过panel节点进一步获取mipi dsi的节点*/
    panel_dev->dsiDev = of_find_mipi_dsi_device_by_node(panelNode);
    if (panel_dev->dsiDev == NULL) {
        HDF_LOGE("%s of_find_mipi_dsi_device_by_node fail", __func__);
        goto FAIL;
    }
    /*获取power节点*/
    panel_dev->supply = devm_regulator_get(&panel_dev->dsiDev->dev, "power");
    if (panel_dev->supply == NULL) {
        HDF_LOGE("Get regulator fail");
        goto FAIL;
    }

    /*获取其他gpio控制节点，需根据硬件配置**/
    panel_dev->enable_gpio = devm_gpiod_get_optional(&panel_dev->dsiDev->dev, "enable", GPIOD_ASIS);
    if (IS_ERR(panel_dev->enable_gpio)) {
        HDF_LOGE("get enable_gpio fail");
        goto FAIL;
    }
    ...
    /*初始化PanelData mipi_dsi_device结构体，下面会展开详细说明*/
    PanelResInit(panel_dev);
    ...

    /*注册到Panel Manager*/
    if (RegisterPanel(&panel_dev->panel) != HDF_SUCCESS) {
        HDF_LOGE("RegisterPanel fail");
        goto FAIL;
    }
    ...

PanelResInit函数主要是关键结构体(struct PanelData和 struct mipi_dsi_device )的实例化：

/*mipi dsi 的一些参数*/
panel_dev->dsiDev->lanes = 4;  /* 4: dsi,lanes ,number of active data lanes */
panel_dev->dsiDev->format = MIPI_DSI_FMT_RGB888; // dsi,format pixel format for video mode MIPI_DSI_FMT_RGB888
panel_dev->dsiDev->mode_flags = (MIPI_DSI_MODE_VIDEO | MIPI_DSI_MODE_VIDEO_BURST | MIPI_DSI_MODE_LPM \
                                      | MIPI_DSI_MODE_EOT_PACKET);

panel_dev->panel.info = &g_panelInfo; /*Panel的一些参数。见下方*/
panel_dev->panel.init = PanelInit;  /*panel的软件初始化，这里为空函数*/
panel_dev->panel.on = PanelOn;   /*主要控制上电*/
panel_dev->panel.off = PanelOff; /*主要控制下电*/
panel_dev->panel.prepare = PanelPrepare;  /*亮屏硬件时序初始化， 通过MIPI DCS发送亮屏初始化代码*/
panel_dev->panel.unprepare = PanelUnprepare;  /*灭屏硬件时序初始化， 通过MIPI DCS发送灭屏代码*/
panel_dev->panel.priv = panel_dev->dsiDev;

这里，在v3.2版本的代码里，最终还是调用的是Linux下mipi dsi相关的接口，并没有使用OH实现的mipi的驱动接口

panel相关的硬件参数定义，这个主要跟显示屏硬件有关，这些参数的具体含义可参看：《做鸿蒙应用开发到底学习些啥？》

static struct PanelInfo g_panelInfo = {
    .width = 720,          /* width */
    .height = 1280,          /* height */
    .hbp = 40,             /* horizontal back porch */
    .hfp = 40,         /* horizontal front porch */
    .hsw = 10,              /* horizontal sync width */
    .vbp = 15,              /* vertical back porch */
    .vfp = 10,              /* vertical front porch */
    .vsw = 36,               /* vertical sync width */
    .clockFreq = 75000000,  /* clock */
    .pWidth = 68,           /* physical width */
    .pHeight = 121,         /* physical height */
    .connectorType = DRM_MODE_CONNECTOR_DPI,   /* DRM_MODE_CONNECTOR_DPI=17 */
    .blk = { BLK_PWM, MIN_LEVEL, MAX_LEVEL, DEFAULT_LEVEL },
};

总结

以上的内容主要简单介绍了OpenHarmony南向之LCD显示屏，没有具体到代码分析，移植等细节。

要想成为一名鸿蒙高级开发，以上知识点是必须要掌握的，除此之外，还需要掌握一些鸿蒙应用开发相关的一些技术，需要我们共同去探索。

为了节省大家一些查找的时间，这边联合几位行业大佬，为大家准备了一份《Open Harmony4.0&Next》的学习导图，从入门到进阶再到南北向开发实战的一整套完整体系，想要学习了解更多鸿蒙开发的相关知识可以借鉴：《做鸿蒙应用开发到底学习些啥？》

除了以上的知识内容，我还为大家整理了一份《鸿蒙 (Harmony OS)开发学习手册》都是整理成PDF文档方式，分享给大家参考学习：《鸿蒙开发学习指南》

《鸿蒙 (Harmony OS)开发学习手册》

一、入门必看

1. 应用开发导读(ArkTS)

2. 应用开发导读(Java)

3.......

二、HarmonyOS 概念

1. 系统定义

2. 技术架构

3. 技术特性

4. 系统安全

5......

三、如何快速入门？《鸿蒙基础入门开发宝典！》

1. 基本概念

2. 构建第一个ArkTS应用

3. 构建第一个JS应用

4. ……

四、开发基础知识

1. 应用基础知识

2. 配置文件

3. 应用数据管理

4. 应用安全管理

5. 应用隐私保护

6. 三方应用调用管控机制

7. 资源分类与访问

8. 学习ArkTS语言

9. ……

五、基于ArkTS 开发

1. Ability开发

2. UI开发

3. 公共事件与通知

4. 窗口管理

5. 媒体

6. 安全

7. 网络与链接

8. 电话服务

9. 数据管理

10. 后台任务(Background Task)管理

11. 设备管理

12. 设备使用信息统计

13. DFX

14. 国际化开发

15. 折叠屏系列

16. ……

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