RK fb源码分析之SCREEN

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#调试 #源码 #RK3288 #ROCKCHIP

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本文详细解析了RK平台LCD驱动的实现过程，重点介绍了probe()函数的作用及内部流程，包括如何解析dts中的display_timing获取屏幕信息，以及如何解析powercontrol获取LCD控制脚。

前言
学习，学而时习之。在工作中，利用闲暇时光简单分析下RK平台下fb源码部分，本人才疏学浅，很多地方理解的也不到位，只是简单的分析下代码流程，搞明白驱动调试过程中需要注意的地方。现将自己的一些理解与建议总结下来，如有错误之处，还望指正。

RK的LCD这块，亮点也就在于双屏异显，才开始搞驱动时，感觉这就是个高大上的东西，一脸懵逼，不知所措。随着后来慢慢深入才发现，原理和单屏也是差不多的。

分析之前，我将RK LCD这块首先分为四大块：fb、lcdc、screen、screen_type.这四部分相互依赖，首先从我们最容易入手的地方开始:rk_screen.c

一、函数调用关系
rk_screen.c函数调用关系如下：
这里写图片描述

二、probe()分析

毫无疑问，驱动的重点就是probe()函数，驱动在匹配到compatible = “rockchip,screen”后进入probe()函数，rk_screen_probe()：
在probe函数中获取”screen_prop”、”native-mode”等属性，在这里有个重要的结构体：prmry_screen会被初始化，prmry_screen 定义如下：
static struct rk_screen *prmry_screen
还有一个结构体：struct rk_screen *rk_screen，rk_screen贯串上下文，并将prmry_screen指向rk_screen，prmry_screen之所以重要,是因为之后screen_type(例如LVDS，EDP,MIPI等)需要获取screen参数，就是获取prmry_screen的值，而这里prmry_screen就是rk_screen。
进入probe函数有两个函数比较重要：rk_fb_prase_timing_dt()和rk_disp_pwr_ctr_parse_dt。
首先会根据device_node中”screen_prop”的值，来决定rk_screen的”归属”：
这里写图片描述
代码中，dts的”screen_prop”的值决定了屏参文件传递进来后赋值给了谁：prmry_screen或者extend_screen.(NOTE:只有在DUAL_LCD时，screen节点下才会有”screen_prop”属性，单屏，由LCDC部分判断”screen_prop”)
rk_fb_prase_timing_dt()
这里写图片描述
通过of_get_display_timings(np)解析device_node中的所有display_timing条目，然后调用
display_timings_get()从结构体display_timing中得到入口地址，最后调用了rk_fb_video_mode_from_timing(dt, screen)从display_timing中获取screen的详细信息，并将其赋值给rk_screen结构体(即prmry_screen).

rk_disp_pwr_ctr_parse_dt()
该函数主要是从dts中解析power control节点。其中，又引出来一个比较重要的结构体：struct rk_disp_pwr_ctr_list *pwr_ctr;该结构体也是一个双向链表。然后，初始化了一个双向链表rk_screen->pwrlist_head，最终会将pwr_ctr挂到rk_screen->pwrlist_head链表下：
list_add_tail(&pwr_ctr->list, rk_screen->pwrlist_head);

for_each_child_of_node(root, child)循环解析每个子节点,例如：
这里写图片描述
首先为每个子节点(如lcd_en,lcd_cs,lcd_rst等)kmalloc一段空间, 解析dts中”rockchip,power_type”的值，rockchip,power_type = GPIO，分别获取其GPIO存至各自的pwr_ctr->pwr_ctr.gpio中，然后申请GPIO。这里，还有一个值：rockchip,delay，可以控制上电时序的延时操作，这个值在后面用到时再讲。
这里写图片描述
2. rk_fb_video_mode_from_timing()

该函数获取dts中display_timing各个子节点的值，其中有我们熟悉的VBP,VFP,HBP,HFP等可变参数，最终将获取到的值写入变量screen中，这样screen就被初始化完。
至此，screen部分probe()函数完结，现在总结下：
Screen的probe()函数主要干了两件事：
解析dts中的display_timing，获取屏幕信息
解析dts中的power control，获取LCD的使能脚、片选脚、复位脚
最终，这些信息都存在了struct rk_screen *rk_screen这个结构体中，也就是prmry_screen这个结构体。那么，prmry_screen这个结构体在什么地方会用到呢？答案也是在rk_screen.c中：
这里写图片描述
调用rk_fb_get_screen()这个函数来取得screen的信息。该函数在哪被调用，后续会碰到，暂且不讨论。

以上部分，是双屏时screen部分的流程，事实上，单屏的代码更为简单。就是在probe()直接调用rk_fb_prase_timing_dt(np, rk_screen)来获取LCD屏信息，获取screen：
这里写图片描述
区别在于display_timings_get()的第二形参不同

但是，有些人又有疑问了？那双屏时会去获取power control节点的信息，单屏时为什么不用获取呢？其实也不是没有获取，只不过处理的地方不一样。双屏时，在screen部分获取power control，因为有两个LCD屏，有各自的使能脚、背光脚等等，所以引入链表保存至rk_screen结构体中，待将来使用。而单屏只有一组控制脚，只要在需要的地方获取使用就可以了。后续，只分析单屏的，理清思路即可。

最后，我们再来总结下probe()的功能：
1.如果是双屏，解析dts中screen节点下的power_ctl节点,单屏的power_ctl节点在别的地方(后续讲述)处理
2.从dts中获取LCD各个参数(VFP,VBP,HBP,HFP,W,H,CLOCK等等)
3.单屏保存至全局静态变量rk_screen，双屏时分别保存至prmry_screen和extend_screen以区别主副屏

SCREEN部分是整个fb调试过程中，需要更改参数最多的，通常LCD调试只需要调整screen的dts各个参数即可。LCD调试部分请参考另外一篇博文【Rk平台LCD调试说明】

三、struct rk_screen

struct rk_screen {
#ifdef CONFIG_DUAL_LCD
    struct device   *dev;
    int prop;
    struct list_head *pwrlist_head;    //power ctl链表，保存power ctl gpio
    int native_mode;
#endif
    u16 type;
    u16 lvds_format;    //LVDS数据格式
    u16 face;           //display out face,18bit,24bit
    u16 color_mode;     
    u8 lcdc_id;         //dual lcd时用于区分LCD
    u8 screen_id; 

    struct fb_videomode mode;   //important
    u32 post_dsp_stx;
    u32 post_dsp_sty;
    u32 post_xsize;
    u32 post_ysize;
    u16 x_mirror;
    u16 y_mirror;
    int interlace;
    int pixelrepeat; //For 480i/576i format, pixel is repeated twice.
    u16 width;
    u16 height;
    u8  ft;
    int *dsp_lut;
    int *cabc_lut;
    int *cabc_gamma_base;

#if defined(CONFIG_MFD_RK616) || defined(CONFIG_LCDC_RK312X)
    u32 pll_cfg_val;  //bellow are for jettaB
    u32 frac;
    u16 scl_vst;
    u16 scl_hst;
    u16 vif_vst;
    u16 vif_hst;
#endif
    u8 hdmi_resolution;
    u8 mcu_wrperiod;
    u8 mcu_usefmk;
    u8 mcu_frmrate;

    u8 pin_hsync;
    u8 pin_vsync;
    u8 pin_den;
    u8 pin_dclk;

    /* Swap rule */
    u8 swap_gb;
    u8 swap_rg;
    u8 swap_rb;
    u8 swap_delta;
    u8 swap_dumy;

#if defined(CONFIG_MIPI_DSI)
    /* MIPI DSI */
    u8 dsi_lane;
    u8 dsi_video_mode;
    u32 hs_tx_clk;
#endif

    int xpos;  //horizontal display start position on the sceen ,then can be changed by application
    int ypos;
    int xsize; //horizontal and vertical display size on he screen,they can be changed by application
    int ysize;
    struct overscan overscan;
    struct rk_screen *ext_screen;
    /* Operation function*/
    int (*init)(void);
    int (*standby)(u8 enable);
    int (*refresh)(u8 arg);
    int (*scandir)(u16 dir);
    int (*disparea)(u8 area);
    int (*sscreen_get)(struct rk_screen *screen, u8 resolution);
    int (*sscreen_set)(struct rk_screen *screen, bool type);// 1: use scaler 0:bypass
};

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;
};