高清嵌入式系統(tǒng)中的DVI驅(qū)動開發(fā)
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3 Linux的幀緩沖設(shè)備
3．1 framebuffer機(jī)制
framebuffer(幀緩沖)是出現(xiàn)在Linux2．2．xx之后版本內(nèi)核的一種驅(qū)動程序接口，在Linux體系中它居于上層應(yīng)用程序和底層顯示設(shè)備之間。framebuffer屏蔽了不同顯示設(shè)備間的差異，將顯示設(shè)備抽象為幀緩沖區(qū)，它是一種供用戶態(tài)實(shí)現(xiàn)直接寫屏的抽象設(shè)備。framebuffer可
以看成是顯存的一個(gè)映像，用戶通過內(nèi)存映射將其映射到進(jìn)程的地址空間后，通過對顯示緩沖區(qū)的讀寫操作可直接控制LCD的屏幕輸出。
frameBuffer設(shè)備驅(qū)動主要基于linux／include／linux／fb．h和linux／drivers／video／fbmem．c這兩個(gè)文件。fb．h中包含了與幀緩沖設(shè)備相關(guān)的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。fbmem．c是framebuffer機(jī)制的核心程序，它為上層應(yīng)用程序提供了通用接口，同時(shí)也為下層特定硬件提供了接口。其內(nèi)的函數(shù)可對具體硬件進(jìn)行操作，比如對寄存器進(jìn)行設(shè)置，對顯示緩沖進(jìn)行映射等。
3．2 幾個(gè)重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
(1)struct fb_info
這個(gè)結(jié)構(gòu)是Linux為幀緩沖區(qū)設(shè)備定義的驅(qū)動層接口，它包含了關(guān)于幀緩沖設(shè)備屬性和操作的完整描述，部分成員定義如下：
其中，var記錄用戶可以修改的顯示控制器參數(shù)，包括屏幕分辨率和每個(gè)像素的位寬等；fix記錄用戶不能修改的顯示控制器參數(shù)；cmap為當(dāng)前的顏色表；fbops指向?qū)Φ讓佑布僮鞯暮瘮?shù)集；dev表示幀緩沖設(shè)備；screen_base為I／O映射的虛擬基地址。
(2)struct fb_ops
該結(jié)構(gòu)提供了指向底層操作的函數(shù)指針，其成員函數(shù)最終與LCD控制器硬件打交道，這些函數(shù)需要驅(qū)動開發(fā)者根據(jù)LCD控制器的硬件設(shè)置及LCD顯示屏的硬件參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該結(jié)構(gòu)部分成員定義如下：
其中，fb_check_var用于檢查可變的屏幕參數(shù)，并調(diào)整其為硬件支持的值；fb_set_par根據(jù)屏幕參數(shù)設(shè)置具體讀寫LCD控制器的寄存器以使其進(jìn)入相應(yīng)的工作狀態(tài)，fb_setcolreg設(shè)置color寄存器來實(shí)現(xiàn)偽顏色表和顏色表的填充。
(3)struct fb_var_screeninfo
這是fb_info的成員結(jié)構(gòu)體。它記錄了幀緩沖設(shè)備和指定顯示模式的可修改信息，包括屏幕分辨率、每個(gè)像素的位寬、幀延時(shí)、行延時(shí)等。
(4)struct fb_fix_screeninfo
這是fb_info的成員結(jié)構(gòu)體，它描述顯示卡的屬性，并且在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不能被修改，例如緩沖區(qū)的首地址、長度等。當(dāng)一種模式被設(shè)定后，內(nèi)存信息由顯示卡硬件給出，內(nèi)存的位置等信息就不可修改。
MX51將LCD控制器直接嵌入到處理器芯片內(nèi)部，這為嵌入式系統(tǒng)關(guān)于顯示功能的擴(kuò)展提供了直接接口。LCD控制器驅(qū)動是DVI設(shè)備驅(qū)動的核心，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的framebuffer設(shè)備驅(qū)動。設(shè)計(jì)驅(qū)動程序，首要的是配置LCD控制器，設(shè)置幀緩沖區(qū)，這在很大程度上要依賴于上述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，驅(qū)動設(shè)計(jì)需填寫相關(guān)結(jié)構(gòu)體并完成系統(tǒng)指定的接口函數(shù)。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
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