lcd fb参数如何计算

拼搏现实的明天。 2022-09-20 08:31 23阅读 0赞

本文参考了：http://www.linuxidc.com/Linux/2011-01/31800.htm 感谢该文的作者。
    Linux内核的amba lcd控制器使用clcd_panel结构体表示一个LCD屏的硬件参数：
    /* include/linux/fb.h */

struct  **fb\_videomode**  \{   
     const char \*name;     /\* optional \*/  
     u32 refresh;          /\* optional \*/  
     u32 xres;  
     u32 yres;  
     u32 pixclock;  
     u32 left\_margin;  
     u32 right\_margin;  
     u32 upper\_margin;  
     u32 lower\_margin;  
     u32 hsync\_len;  
     u32 vsync\_len;  
     u32 sync;  
     u32 vmode;  
     u32 flag;  
\};

/\* include/linux/amba/clcd.h \*/

struct **clcd\_panel** \{  
     struct **fb\_videomode     mode**;  
     signed short          width;     /\* width in mm \*/  
     signed short          height;     /\* height in mm \*/  
     u32                       tim2;  
     u32                       tim3;  
     u32                        cntl;  
     unsigned int             bpp:8,  
                                   fixedtimings:1,  
                                   grayscale:1;  
     unsigned int           connector;  
\};

先看一个例子：[http://lxr.linux.no/linux+v2.6.37.4/arch/arm/mach-lpc32xx/phy3250.c][http_lxr.linux.no_linux_v2.6.37.4_arch_arm_mach-lpc32xx_phy3250.c]

![0_1332308752pcDA.gif][]

![Image 1][]

**fb\_videomode各个参数的意义**

--------------------

Linux对LCD的抽象如下图所示：

![0_1332308765VvL6.gif][]

![Image 1][]

下面研究一下**fb\_videomode**各个成员的意义：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>名称</td> 
 <td>在数据手册中的简称</td> 
 <td>中文名</td> 
 <td>意义</td> 
 <td>备注</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>name</td> 
 <td>No</td> 
 <td>名字</td> 
 <td>液晶屏名字（可选）</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>refresh</td> 
 <td>No</td> 
 <td>刷新频率</td> 
 <td>刷新频率（内核中很多例子都赋值为60）</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>xres</td> 
 <td>No</td> 
 <td>行宽</td> 
 <td>每行的像素个数</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>yres</td> 
 <td>No</td> 
 <td>屏幕高度</td> 
 <td>屏幕的行数</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>pixclock</td> 
 <td>No</td> 
 <td>像素时钟</td> 
 <td>每个像素时钟周期的长度，单位是皮秒（10的负12次方分之1秒）</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>left_margin</td> 
 <td>HBP&nbsp;&nbsp;(Horizontal Back Porch)</td> 
 <td>水平后沿</td> 
 <td>在每行或每列的象素数据开始输出时要插入的象 素时钟周期数</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>right_margin</td> 
 <td>HFP&nbsp;(Horizontal Front Porch )</td> 
 <td>水平前沿</td> 
 <td>在每行或每列的象素结束到LCD 行时钟输出脉冲 之间的象素时钟数</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>upper_margin</td> 
 <td>VBP&nbsp;(Vertical Back Porch)</td> 
 <td>垂直后沿</td> 
 <td>在垂直同步周期之后帧开头时的无效行数</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>lower_margin</td> 
 <td>VFP&nbsp;(Vertical Front Porch)</td> 
 <td>垂直前沿</td> 
 <td>本帧数据输出结束到下一帧垂直同步周期开始之 前的无效行数</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>hsync_len</td> 
 <td>HPW &nbsp;(HSYNC plus width)</td> 
 <td>行同步脉宽</td> 
 <td>单位：像素时钟周期</td> 
 <td>也有手册简称为HWH(HSYNC width)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>vsync_len</td> 
 <td>VPW (VSYNC width)</td> 
 <td>垂直同步脉宽</td> 
 <td>单位：显示一行的时间th</td> 
 <td>也有手册简称为VWH(VSYNC width)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>sync</td> 
 <td>No&nbsp;</td> 
 <td>同步极性设置</td> 
 <td>可以根据需要设置FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT(水平同步高电平有效)和FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT(垂直同步高电平有效)</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>vmode</td> 
 <td>No</td> 
 <td>No</td> 
 <td>在内核中的大多数示例都直接置为FB_VMODE_NONINTERLACED。interlaced的意思是交错［隔行］扫描，电视中使用2:1的交错率, 即每帧分两场,垂直扫描两次,一场扫描奇数行,另一场扫描偶数行。很显然LCD目前不是这种模式。</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>flag</td> 
 <td>No</td> 
 <td>No</td> 
 <td>目前没有看到用法</td> 
 <td>No</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

说明：

(1)Linux对LCD的抽象是**以图像为中心**的，而LCD手册则以同步信号为中心，所以内核中的left\_margin是指在每一行之前（前面自然对应左边）的空闲周期数，而它对应LCD数据手册中的水平后沿（HBP  Horizontal Back Porch），是指在行同步信号之后的空闲周期。**参照物不同**而已，但是说的是同一个东西。

(2)水平同步信号有时也成为行同步型号，垂直同步信号有人称为场同步信号。

(3)对于LCD的frambuffer抽象模型请参考内核中的文档：Documention/fb/frambuffer.txt。

(4)**fb\_videomode**各个成员的用处是我自己参照内核代码中的include/linux/amba/clcd.h中的clcdfb\_decode()函数总结的，不保证护绝对正确。

**clcd\_panel各个成员的意义**

--------------------

clcd\_panel是ARM的AMBA LCD控制器专有的数据结构，定义在include/linux/amba/clcd.h中。

ARM的AMBA LCD控制器数据手册在这里：[http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0121d/DDI0121.pdf][http_infocenter.arm.com_help_topic_com.arm.doc.ddi0121d_DDI0121.pdf]

**width**和**height**的单位是mm，应该是指屏幕的物理尺寸。但是在drivers/video/amba-clcd.c中只是简单的赋给fb.var.width/height，内核中大多数例子直接赋为-1。

从include/linux/amba/clcd.h中的clcdfb\_decode()函数和drivers/video/amba-clcd.c中的clcdfb\_set\_par()函数可以看出 tim2是时钟和信号极性寄存器，**tim3**是行末控制寄存器,用来控制每行输出结束后是否输出一个脉冲。tim3一般不用理，使用默认值。**tim2**一般要根据LCD数据手册用下面几个宏赋值：

\#define TIM2\_CLKSEL          (1 << 5)      选择LCD的时钟源，0选择片内时钟，1选择外部引脚接入的时钟。一般用默认值即可 
\#define **TIM2\_IVS **         (1 << 11)          反转垂直同步 信号的极性。0:高电平有效，低电平无效。1：相反 
\#define **TIM2\_IHS**          (1 << 12)          反转水平同步 信号的极性。0：高电平有效，低电平无效。1：相反 
\#define **TIM2\_IPC**          (1 << 13)          来选择象素数据是在显示屏时钟的上升沿还是下降沿被驱动到LCD 数据线。0：上升沿。1：下降沿。 
\#define **TIM2\_IOE**          (1 << 14)          这个位选择输出使能信号的有效极性。0:高电平有效，低电平无效。1：相反 
\#define TIM2\_BCD          (1 << 26)         将该位设为 1，令 PCD 的分频无效。主要用于 TFT 显示屏。这个位通常不设置，使用默认值0.

clcd\_panel的cntl成员实际上是要写入AMBA LCD控制器的控制寄存器，根据具体硬件使用下面的宏填充：

\#define **CNTL\_LCDEN**          (1 << 0)                  LCD 使能控制位。0：禁止。1：使能。 
\#define CNTL\_LCDBPP1          (0 << 1)               bit\[1-3\]定义色深。bpp：bits per pixel,每个像素的比特数。000 = 1 bpp.

\#define CNTL\_LCDBPP2          (1 << 1)               001 = 2 bpp. 
\#define CNTL\_LCDBPP4          (2 << 1)               010 = 4 bpp. 
\#define CNTL\_LCDBPP8          (3 << 1)               011 = 8 bpp. 
\#define CNTL\_LCDBPP16          (4 << 1)             100 = 16 bpp  
\#define **CNTL\_LCDBPP16\_565**     (6 << 1)           110 = 16 bpp, 5:6:5 mode 
\#define CNTL\_LCDBPP24          (5 << 1)             101 = 24 bpp (TFT panel only). 
\#define CNTL\_LCDBW          (1 << 4)                  STN LCD 单色/彩色选择 。1：彩色，0：单色 
\#define **CNTL\_LCDTFT**          (1 << 5)                 LCD 显示屏 TFT 类型选择。0： STN 显示屏，使用灰度定标器。1: TFT 显示屏，不使用灰度定标器 
\#define CNTL\_LCDMONO8          (1 << 6)            这个位决定单色 STN LCD 是使用 4 位并行接口还是 8 位并行接口。0:4位接口。 
\#define CNTL\_LCDDUAL          (1 << 7)               STN  单 LCD 显示屏或双 LCD 显示屏选择 。0＝单屏 
\#define **CNTL\_BGR**          (1 << 8)                      色彩模式选择，0＝RGB：正常输出，1＝BGR：红色和蓝色交换位置 
\#define CNTL\_BEBO          (1 << 9)                    控制内存中字节的存储顺序： 0＝小端字节顺序，1＝大端字节顺序 
\#define CNTL\_BEPO          (1 << 10)                    设定象素排序的方式，0＝采用小端象素排序，1＝采用大端象素排序 
\#define **CNTL\_LCDPWR**          (1 << 11)               LCD 电源使能。1＝LCD 显示屏通电且 LCDV\[23:0\]信号使能 
\#define **CNTL\_LCDVCOMP(x)**     ((x) << 12)          LCD 纵向比较中断.00＝垂直同步脉冲有效,01＝垂直后沿开始,10＝有效视频图像开始,11＝垂直前沿开始 
\#define CNTL\_LDMAFIFOTIME     (1 << 15)          DMA FIFO请求延时 
\#define CNTL\_WATERMARK          (1 << 16)        LCD DMA FIFO 水位线.0：当 DMA  FIFO 包含 4 个或 4 个以上空单元时产生一个 LCD DMA 请求  .1:8个。

一般要初始化** CNTL\_LCDBPP16\_565、 CNTL\_LCDTFT、CNTL\_BGR、CNTL\_LCDVCOMP(x)** 。**CNTL\_LCDEN**和**CNTL\_LCDPWR会被驱动自动置位。**

**CNTL\_LCDVCOMP(x)一般初始化为CNTL\_LCDVCOMP(1).**

**clcd\_panel的bpp成员是传递给frambuffer子系统的。感觉这个地方有点重复，cntl中本来就已经有了这个信息。**

**bpp一般是16 或者24.**

**clcd\_panel的其它成员没看到具体用法。**

**如何从LCD数据手册中计算参数**

--------------------

下面主要以16BPP的TFT屏作为例子。有的LCD会给出参数列表，比如下图，可以很清楚的在红框中找到需要的参数，取“type”典型值即可。但是有的LCD并没有直接给出这样的列表，设置某些参数没有给出，这需要通过时序图来确定。

![Image 1][]

![0_13323087754iyK.gif][]

下面以天马的3.5寸TFT液晶屏 TM035KDH03为例进行讲解。

**参数计算：**

**![0_1332308782LysE.gif][]**

![Image 1][]

可以看到LCD时钟是28M，所以pixclock=1000000/28

行同步脉冲宽度是一个时钟周期，所以，hsync\_len=1

场同步脉冲的宽度是一个行周期，所以vsync\_len = 1

![0_1332308789F3p7.gif][]

![Image 1][]

上图是一帧图像的显示时序图。的上图显示，up\_margin = 13-1=12,， yres= 240,

整个场周期为263，所以lower\_margin= 263-13-240 = 10

同时看到，列同步信号高电平有效，行同步信号也是高电平有效。

![0_1332308798Mp3p.gif][]

![Image 1][]

上图是一行的时序图。

可以看到，left\_margin = 69， xres = 320， right\_margin = 408 -320 - 70 = 18

数据在上升沿有效，输出使能是高电平有效。

总计一下上面的参数，得到如下结果：

static struct clcd\_panel conn\_lcd\_panel = \{  
     .mode          = \{  
          .name          = "QVGA TM035KDH03",

.refresh     = 60,  
          .xres          = 240,  
          .yres          = 320,  
          .pixclock     = 35714,  
          .left\_margin     = 69,  
          .right\_margin     = 18,  
          .upper\_margin     = 12,  
          .lower\_margin     = 10,  
          .hsync\_len     = 1,  
          .vsync\_len     = 1,  
          .sync          = **FB\_SYNC\_HOR\_HIGH\_ACT|FB\_SYNC\_VERT\_HIGH\_ACT**,

.vmode          = FB\_VMODE\_NONINTERLACED,  
     \},  
     .width          = -1,  
     .height          = -1,  
     .tim2          = 0,  
     .cntl          = ( CNTL\_LCDTFT | CNTL\_LCDVCOMP(1) | CNTL\_LCDBPP16\_565),  
   **  .bpp          = 16,**  
\};

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作者：yuanlulu  
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