lcd fb參數如何計算

本文參考了：http://www.linuxidc.com/Linux/2011-01/31800.htm感謝該文的作者。Linux內核的amba lcd控制器使用clcd_panel結構體表示一個LCD屏的硬件參數：/* 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;
};

先看一個例子：http://lxr.linux.no/linux+v2.6.37.4/arch/arm/mach-lpc32xx/phy3250.c

fb_videomode各個參數的意義

Linux對LCD的抽象如下圖所示：

下面研究一下fb_videomode各個成員的意義：

名稱	在數據手冊中的簡稱	中文名	意義	備註
name	No	名字	液晶屏名字（可選）	No
refresh	No	刷新頻率	刷新頻率（內核中很多例子都賦值爲60）	No
xres	No	行寬	每行的像素個數	No
yres	No	屏幕高度	屏幕的行數	No
pixclock	No	像素時鐘	每個像素時鐘週期的長度，單位是皮秒（10的負12次方分之1秒）	No
left_margin	HBP (Horizontal Back Porch)	水平後沿	在每行或每列的象素數據開始輸出時要插入的象 素時鐘週期數	No
right_margin	HFP (Horizontal Front Porch )	水平前沿	在每行或每列的象素結束到LCD 行時鐘輸出脈衝 之間的象素時鐘數	No
upper_margin	VBP (Vertical Back Porch)	垂直後沿	在垂直同步週期之後幀開頭時的無效行數	No
lower_margin	VFP (Vertical Front Porch)	垂直前沿	本幀數據輸出結束到下一幀垂直同步週期開始之 前的無效行數	No
hsync_len	HPW (HSYNC plus width)	行同步脈寬	單位：像素時鐘週期	也有手冊簡稱爲HWH(HSYNC width)
vsync_len	VPW (VSYNC width)	垂直同步脈寬	單位：顯示一行的時間th	也有手冊簡稱爲VWH(VSYNC width)
sync	No	同步極性設置	可以根據需要設置FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT(水平同步高電平有效)和FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT(垂直同步高電平有效)	No
vmode	No	No	在內核中的大多數示例都直接置爲FB_VMODE_NONINTERLACED。interlaced的意思是交錯［隔行］掃描，電視中使用2:1的交錯率, 即每幀分兩場,垂直掃描兩次,一場掃描奇數行,另一場掃描偶數行。很顯然LCD目前不是這種模式。	No
flag	No	No	目前沒有看到用法	No

說明：

(1)Linux對LCD的抽象是以圖像爲中心的，而LCD手冊則以同步信號爲中心，所以內核中的left_margin是指在每一行之前（前面自然對應左邊）的空閒週期數，而它對應LCD數據手冊中的水平後沿（HBP Horizontal Back Porch），是指在行同步信號之後的空閒週期。參照物不同而已，但是說的是同一個東西。

(2)水平同步信號有時也成爲行同步型號，垂直同步信號有人稱爲場同步信號。

(3)對於LCD的frambuffer抽象模型請參考內核中的文檔：Documention/fb/frambuffer.txt。

(4)fb_videomode各個成員的用處是我自己參照內核代碼中的include/linux/amba/clcd.h中的clcdfb_decode()函數總結的，不保證護絕對正確。

clcd_panel各個成員的意義

clcd_panel是ARM的AMBA LCD控制器專有的數據結構，定義在include/linux/amba/clcd.h中。

ARM的AMBA LCD控制器數據手冊在這裏：http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0121d/DDI0121.pdf

width和height的單位是mm，應該是指屏幕的物理尺寸。但是在drivers/video/amba-clcd.c中只是簡單的賦給fb.var.width/height，內核中大多數例子直接賦爲-1。

從include/linux/amba/clcd.h中的clcdfb_decode()函數和drivers/video/amba-clcd.c中的clcdfb_set_par()函數可以看出 tim2是時鐘和信號極性寄存器，tim3是行末控制寄存器,用來控制每行輸出結束後是否輸出一個脈衝。tim3一般不用理，使用默認值。tim2一般要根據LCD數據手冊用下面幾個宏賦值：

#define TIM2_CLKSEL (1 << 5) 選擇LCD的時鐘源，0選擇片內時鐘，1選擇外部引腳接入的時鐘。一般用默認值即可
#define TIM2_IVS (1 << 11) 反轉垂直同步 信號的極性。0:高電平有效，低電平無效。1：相反
#define TIM2_IHS (1 << 12) 反轉水平同步 信號的極性。0：高電平有效，低電平無效。1：相反
#define TIM2_IPC (1 << 13) 來選擇象素數據是在顯示屏時鐘的上升沿還是下降沿被驅動到LCD 數據線。0：上升沿。1：下降沿。
#define TIM2_IOE (1 << 14) 這個位選擇輸出使能信號的有效極性。0:高電平有效，低電平無效。1：相反
#define TIM2_BCD (1 << 26) 將該位設爲 1，令 PCD 的分頻無效。主要用於 TFT 顯示屏。這個位通常不設置，使用默認值0.

clcd_panel的cntl成員實際上是要寫入AMBA LCD控制器的控制寄存器，根據具體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]定義色深。bpp：bits per pixel,每個像素的比特數。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 單色/彩色選擇 。1：彩色，0：單色
#define CNTL_LCDTFT (1 << 5) LCD 顯示屏 TFT 類型選擇。0： STN 顯示屏，使用灰度定標器。1: TFT 顯示屏，不使用灰度定標器
#define CNTL_LCDMONO8 (1 << 6) 這個位決定單色 STN LCD 是使用 4 位並行接口還是 8 位並行接口。0:4位接口。
#define CNTL_LCDDUAL (1 << 7) STN 單 LCD 顯示屏或雙 LCD 顯示屏選擇 。0＝單屏
#define CNTL_BGR (1 << 8) 色彩模式選擇，0＝RGB：正常輸出，1＝BGR：紅色和藍色交換位置
#define CNTL_BEBO (1 << 9) 控制內存中字節的存儲順序： 0＝小端字節順序，1＝大端字節順序
#define CNTL_BEPO (1 << 10) 設定象素排序的方式，0＝採用小端象素排序，1＝採用大端象素排序
#define CNTL_LCDPWR (1 << 11) LCD 電源使能。1＝LCD 顯示屏通電且 LCDV[23:0]信號使能
#define CNTL_LCDVCOMP(x) ((x) << 12) LCD 縱向比較中斷.00＝垂直同步脈衝有效,01＝垂直後沿開始,10＝有效視頻圖像開始,11＝垂直前沿開始
#define CNTL_LDMAFIFOTIME (1 << 15) DMA FIFO請求延時
#define CNTL_WATERMARK (1 << 16) LCD DMA FIFO 水位線.0：當 DMA FIFO 包含 4 個或 4 個以上空單元時產生一個 LCD DMA 請求 .1:8個。

一般要初始化 CNTL_LCDBPP16_565、 CNTL_LCDTFT、CNTL_BGR、CNTL_LCDVCOMP(x) 。CNTL_LCDEN和CNTL_LCDPWR會被驅動自動置位。

CNTL_LCDVCOMP(x)一般初始化爲CNTL_LCDVCOMP(1).

clcd_panel的bpp成員是傳遞給frambuffer子系統的。感覺這個地方有點重複，cntl中本來就已經有了這個信息。

bpp一般是16 或者24.

clcd_panel的其它成員沒看到具體用法。

如何從LCD數據手冊中計算參數

下面主要以16BPP的TFT屏作爲例子。有的LCD會給出參數列表，比如下圖，可以很清楚的在紅框中找到需要的參數，取“type”典型值即可。但是有的LCD並沒有直接給出這樣的列表，設置某些參數沒有給出，這需要通過時序圖來確定。

下面以天馬的3.5寸TFT液晶屏 TM035KDH03爲例進行講解。

參數計算：

可以看到LCD時鐘是28M，所以pixclock=1000000/28

行同步脈衝寬度是一個時鐘週期，所以，hsync_len=1

場同步脈衝的寬度是一個行週期，所以vsync_len = 1

上圖是一幀圖像的顯示時序圖。的上圖顯示，up_margin = 13-1=12,， yres= 240,

整個場週期爲263，所以lower_margin= 263-13-240 = 10

同時看到，列同步信號高電平有效，行同步信號也是高電平有效。

上圖是一行的時序圖。

可以看到，left_margin = 69， xres = 320， right_margin = 408 -320 - 70 = 18

數據在上升沿有效，輸出使能是高電平有效。

總計一下上面的參數，得到如下結果：

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,
};

轉載自：http://blog.chinaunix.net/uid-9688646-id-3251696.html