【嵌入式分享】如何在TQ335X开发板上进行LCD渠道移植（1）

freewing · 发表于 2014-11-26 10:06:05

TQ335X开发板已经推出超过1年了，专业工业级开发板受到广大用户的肯定与支持。天嵌将在官网分享部分技术优秀用户分享的使用心得，使以后的用户能更方便更高效地进行嵌入式开发。下面，是优秀博主girlkoo编写的关于如何在TQ335X开发板上进行LCD渠道移植的心得。

　　TI 335X处理器的LCD控制器驱动是非常完善的，共通的地方已经由驱动封装好了，如果我们想进行LCD的配置，我应该通过DTS配置完成LCD的显示。下面，我们来讨论下使用DTS方式配置内核完成LCD驱动的思路。

　　(1)初步分析

　　由于TQ335x使用的芯片是AM335x，故仍然可以参考am335x-evm.dts。当然，am335x-evmsk.dts、am335x-beagbone.dts都可以。本文以am335x-evm.dts为例。大体上浏览下DTS文件，可以发现两个醒目的节点：一个是panel，一个是backlight。接下来我们逐个分析。

　　(2)panel节点信息分析及配置

　　从panel节点可以获得如下信息：

1. 匹配内核驱动的关键词是："ti,tilcdc,panel"，可以通过这个关键字找到相应的驱动。
2. 管脚配置在节点lcd_pins_s0内
3. panel-info中可以配置LCD的硬件信息，如LCD的分辨率等
4. display-times中记录了LCD刷屏的相关时序。

其中，panel-info和display-times需要去LCD手册中查找，管脚配置需要根据AM335x的芯片手册、数据手册及TQ335x的原理图确定，驱动则需要去内核的driver目录下查找。下面，我一一解决上述几个问题：

　　首先是设置panel-info和display-times。我的TQ335x是用的我调试TQ210时使用的触摸屏，型号是TN92，这个屏是800*480的分辨率，因此，panel-info与evm开发板的配置是相同的，可以不做任何修改。但是，不同屏幕的display-times一般是不相同的，因此，需要查阅触摸屏的手册来确认display-times。

　　TN92的水平扫描时序如下表：

　　垂直扫描时序如下图：

　　但是，如果对LCD各参数不怎么熟悉的话，很难建立这两个表与DTS中display-times的关系，这时应该去查阅一下linux内核的文档和芯片手册。在内核文档：”Documentation/devicetree/bindings/video/display-timing.txt"有相关的记载，该文件中有形象的描述，具体如下：

+----------+-------------------------------------+----------+-------+
| | ↑ | | |
| | |vback_porch | | |
| | ↓ | | |
+----------#######################################----------+-------+
| # ↑ # | |
| # | # | |
| hback # | # hfront | hsync |
| porch # | hactive # porch | len |
|<-------->#<-------+--------------------------->#<-------->|<----->|
| # | # | |
| # |vactive # | |
| # | # | |
| # ↓ # | |
+----------#######################################----------+-------+
| | ↑ | | |
| | |vfront_porch | | |
| | ↓ | | |
+----------+-------------------------------------+----------+-------+
| | ↑ | | |
| | |vsync_len | | |
| | ↓ | | |
+----------+-------------------------------------+----------+-------+

　　AM335x的技术参考手册中可以找到相关的寄存器解释，如下：

　　综合这三份资料，很容易确定下LCD的屏的时序参数的范围(需要强调的是，上述参数不一定精确，还需要使用图片实机测下效果)，经过多次实验，最终确定下了LCD的时序参数，详情如下：

panel {
compatible = "ti,tilcdc,panel";
status = "okay";
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&lcd_pins_s0>;
panel-info {
ac-bias = <255>;
ac-bias-intrpt = <0>;
dma-burst-sz = <16>;
bpp = <32>;
fdd = <0x80>;
sync-edge = <0>;
sync-ctrl = <1>;
raster-order = <0>;
fifo-th = <0>;
};
display-timings {
800x480p62 {
clock-frequency = <30000000>;
hactive = <800>;
vactive = <480>;
hfront-porch = <214>;
hback-porch = <40>;
hsync-len = <4>;
vback-porch = <20>;
vfront-porch = <23>;
vsync-len = <4>;
hsync-active = <0>;
vsync-active = <0>;
};
};
};

　　时序确定下来之后需要关注的就是管脚配置，由于am335x集成了LCD控制，该控制器与LCD的连接方式是通过GPIO管脚复用实现的，而evm开发板与TQ335x的LCD都接在了同一个LCD控制器上，因此，直接使用原有的管脚配置即可。这一点也可以通过阅读TQ335x的原理图确认，这里我就不再分析了。

　　(3)backlight节点分析及配置

　　从backlight节点中可以获得如下信息：

1. 匹配内核驱动的关键词是"pwm-backlight"。
2. 使用的ECAP0进行PWM输出。
3. 有8个亮度等级。
4. 默认的亮度等级是8，也就是最亮。

　　了解以上信息后需要查阅TQ335x手册，弄清楚backlight控制管脚是如何连接的。通过分析TQ335x的原理图可知，TQ335x的背光控制也是使用PWM方式控制，且该引脚接到AM335x的ECAP2_IN_PWM2_OUT管脚上，而evm开发板是接在ECAP0_IN_PWM0_OUT管脚上的，因此，需要修改DTS配置才能正常使用TQ335x的背光功能。思路是将DTS中的背光配置由EACP0改为EACP2，下面是修改的步骤：

Step1. 将backlight节点中&eacp0改为&eacp2。
Step2. 将&epwmss0改为&epwmss2，并将该节点内的ecap0: ecap@48304100改成ecap0:ecap@48304100，然后将该节点中的&ecap0_pins改成&ecap2_pins。
Step3. 将ecap0_pins节点改名为ecap2_pins，然后将pinctrl-single,pins内的内容改为：0x19c MUX_MODE4。

　　最后修改后的DTS相关部分如下：

backlight {
compatible = "pwm-backlight";
pwms = <&ecap2 0 50000 0>;
brightness-levels = <0 51 53 56 62 75 101 152 255>;
default-brightness-level = <8>;
};
&epwmss2 {
status = "okay";
ecap2: ecap@48304100 {
status = "okay";
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&ecap2_pins>;
};
};
ecap2_pins: backlight_pins {
pinctrl-single,pins = <
0x19c MUX_MODE4 /* MCASP0_AHCLKR.eCAP2_in_PWM2_out MODE4 */
>;
};

　　这样就完成了背光功能的DTS配置。

　　(4)配置内核驱动

　　由于evm开发板的代码是使用ATAGS方式启动的，没有配置pwm-backlight和基于TI LCD控制器的通用panel驱动，需要通过menuconfig开启相应的配置项。通过DTS中的compatible属性可以找到pwm-backlight驱动是在drivers/video/backlight/pwm-bl.c中实现的，而panel驱动则是在drivers/gpu/drm/tilcdc/tilcdc_panel.c中实现的，阅读相应目录下的Makefile和Kconfig就可以确定出如何配置menuconfig。Makefile和Kconfig的分析过程很简单，我就不多写了，下面是通过menuconfig开启相应功能的步骤。

　　Step1. 执行menuconfig指令：

make ARCH=arm menuconfig

　　Step2. 开启通用pwm-backlight驱动和基于TI LCD控制器的通用panel驱动，配置内容如下：

Graphics support --->
Pulse-Width Modulation (PWM) Support --->
<*> ECAP PWM support
<*> EHRPWM PWM support
-*- Backlight & LCD device support --->
<*> Generic PWM based Backlight Driver
Graphics support --->
Direct Rendering Manager --->
<*> Direct Rendering Manager (XFree86 4.1.0 and higher DRI support) --->
<*> DRM Support for TI LCDC Display Controller

(5)编译DTB和内核

　　执行DTB编译指令：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- tq335x.dtb

　　执行内核编译指令：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j8

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