i.MX8MP LVDS 显示子系统全解析：设备树配置与 DRM 架构详解

最新推荐文章于 2025-06-24 16:25:26 发布

嵌入式Jerry

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分类专栏： Linux+内核文章标签：架构 linux 运维服务器算法

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i.MX8MP LVDS 显示子系统全解析：设备树配置与 DRM 架构详解

在基于 NXP i.MX8MP 平台进行 LVDS 显示屏适配时，理解 Linux DRM 框架与设备树之间的映射关系至关重要。本文结合完整的设备树节点与实际显示路径，系统梳理 CRTC → LDB Bridge → LVDS Panel 的逻辑链路，并说明每一部分在 Linux 内核中的定位与作用，助你精准调试和配置 LVDS 显示。

一、背景概览：什么是 LVDS 显示链路？

LVDS（Low Voltage Differential Signaling）是一种用于中短距离高速图像信号传输的电气协议，常用于工业和嵌入式系统中的平板液晶屏。相比 HDMI、MIPI，它更强调稳定性和 EMI 抑制，适合固定分辨率的定制化显示屏。

在 Linux DRM 框架中，LVDS 并非单独的子系统，而是由多个组件协同完成显示功能：

CRTC（显示控制器）：负责产生时序信号与像素流
Bridge（桥）：将标准 RGB 像素信号转换为 LVDS 协议
Panel（面板）：最终接收信号并显示内容

二、完整设备树配置解析

以下为实际项目中使用的 i.MX8MP + AUO LVDS 屏的完整设备树配置，分为三部分讲解：

1. `/lcdif2`：显示控制器（CRTC）

lcdif2: lcd-controller@32e90000 {
    compatible = "fsl,imx8mp-lcdif2";
    ...
    lcdif2_disp: port@0 {
        lcdif2_disp_ldb_ch0: endpoint@0 {
            remote-endpoint = <&ldb_ch0>;
        };
        lcdif2_disp_ldb_ch1: endpoint@1 {
            remote-endpoint = <&ldb_ch1>;
        };
    };
};

lcdif2 是图像源（CRTC），输出像素流
endpoint@0/1 与 LDB 通道连接

2. `/ldb`：LVDS Bridge + Encoder

ldb: ldb@32ec005c {
    compatible = "fsl,imx8mp-ldb";
    fsl,dual-channel;
    ...

    lvds-channel@0 {
        port@0 {
            ldb_ch0: endpoint {
                remote-endpoint = <&lcdif2_disp_ldb_ch0>;
            };
        };
        port@1 {
            lvds_out: endpoint {
                remote-endpoint = <&panel_lvds_in>;
            };
        };
    };

    lvds-channel@1 {
        port@0 {
            ldb_ch1: endpoint {
                remote-endpoint = <&lcdif2_disp_ldb_ch1>;
            };
        };
    };
};

ldb 是桥（bridge），也是 encoder 的承载组件
lvds-channel@0 承担主输出功能，连接面板
lvds-channel@1 在 fsl,dual-channel 模式下协助输出，但不挂 panel

3. `/lvds0_panel`：显示屏节点（Panel）

lvds0_panel {
    compatible = "auo,g156hat03";
    power-supply = <&reg_lvds_3v3>;
    backlight = <&lvds_backlight>;

    port {
        panel_lvds_in: endpoint {
            remote-endpoint = <&lvds_out>;
        };
    };
};

面板直接挂在 LDB 的输出端（port@1）
无需单独的 connector 节点

三、Linux DRM 架构逻辑图（结合设备树）

+-------------------------------+
|         DRM Framebuffer       |
+-------------------------------+
                |
                v
+-------------------------------+     /lcdif2
|             CRTC              |     → lcd-controller
|     (驱动: imx-lcdif-crtc)    |
+-------------------------------+
                |
                v
+-------------------------------+     非独立节点，封装于 ldb
|            Encoder            |     → drm_encoder
+-------------------------------+
                |
                v
+-------------------------------+     /ldb
|            Bridge             |     → ldb@32ec005c
|   (驱动: imx8mp-ldb.c)        |
+-------------------------------+
                |
                v
+-------------------------------+     /lvds0_panel
|             Panel             |     → auo,g156hat03
|   (驱动: panel-simple)        |
+-------------------------------+
                |
                v
+-------------------------------+
|         实际物理屏幕输出       |
+-------------------------------+

在这里插入图片描述

四、核心概念快速总结

组件	类型	设备树节点	作用说明
Framebuffer	图像缓冲区	无	应用写入像素数据
CRTC	控制器	`/lcdif2`	输出像素与时序
Encoder	编码器	LDB 内部实现	通常由 bridge 封装提供
Bridge	显示桥	`/ldb`	转换为 LVDS 电气协议信号
Panel	面板设备	`/lvds0_panel`	接收 LVDS 并显示内容