数码相框（LCD、I2C）

一：项目介绍
   该项目最终实现的功能很简单，手指在触摸屏左滑（下一张图片），右滑（上一张图片）
   1.1软硬件资源
   硬件：pc机，ARM Cortex-A9开发板
   软件：linux 操作系统
   1.3项目流程
       本项目主要分为三大模块：
       一：LCD驱动编写
       二：I2C驱动编写
       三：使用I2C读取触摸屏上的数据，判断是向左或者向右，再控制lcd进行图片的显示

　　　大体流程图如下所示：

数码相框（LCD、I2C）

二:项目环境搭建

　　2.1安装交叉环境编译器 4.5.1，dnw软件

　　2.2烧写uboot

三：LCD裸板驱动的编写

在编写lcd驱动前先看一下电路图：

数码相框（LCD、I2C）

　　可以观察到 LCD1由45根线来控制，主要配置的寄存器是24根RGB以及TOU1 EINT10 以及VDEN VYNC HSYNC VCLK驱动；

在核心板中找到网标，找出相应的寄存器；

数码相框（LCD、I2C）

编写lcd可大致分为如下几步：
第一步：配置 OUT1 EINT10 以及24根RGB
第二步：看时序图配置相关寄存器
第三步：配置窗口寄存器
3.1 lcd控制器

Exynos4412的LCD控制器可以通过编程支持不同LCD屏的要求，例如行和列像素数，数据总线宽度，接口时序和刷新频率等。

LCD控制器的主要作用，是将定位在系统存储器中的显示缓冲区中的LCD图像数据传送到外部LCD驱动器，并产生必要的控制信号，

例如RGB_VSYNC,RGB_HSYNC, RGB_VCLK等

数码相框（LCD、I2C）

由上图可知：LCD控制器的构成主要由VSFR,VDMA,VPRCS , VTIME和视频时钟产生器几个模块组成；

（1）VSFR由121个可编程控制器组，一套gammaLUT寄存器组（包括64个寄存器），一套i80命令寄存器组（包括12个寄存器）和5块256*32调色板存储器组成，主要用于对lcd控制器进行配置。
（2）VDMA是LCD专用的DMA传输通道，可以自动从系统总线上获取视频数据传送到VPRCS，无需CPU干涉。
（3）VPRCS收到数据后组成特定的格式（如16bpp或24bpp），然后通过数据接口（RGB_VD, VEN_VD, V656_VD or SYS_VD）传送到外部LCD屏上。
（4）VTIME模块由可编程逻辑组成，负责不同lcd驱动器的接口时序控制需求。VTIME模块产生 RGB_VSYNC, RGB_HSYNC, RGB_VCLK, RGB_VDEN,VEN_VSYNC等信号。

3.2 lcd接口信号

数码相框（LCD、I2C）

其中主要的RGB接口信号：
（1）LCD_HSYNC:行同步信号，表示一行数据的开始，LCD控制器在整个水平线（整行）数据移入LCD驱动器后，插入一个LCD_HSYNC信号；
（2）LCD_VSYNC: 帧同步信号，表示一帧数据的开始，LCD控制器在一个完整帧显示完成后立即插入一个LCD_VSYNC信号，开始新一帧的显示；VSYNC信号出现的频率表示一秒钟内能显示多少帧图像，称为“显示器的频率”
（3）LCD_VCLK：像素时钟信号，表示正在传输一个像素的数据；
（4）LCD_VDEN:数据使能信号；
（5） LCD_VD[23:0]: LCD像素数据输出端口

3.3、RGB信号的时序

数码相框（LCD、I2C）

（1）、相关参数说明
VBPD(vertical back porch)：表示在一帧图像开始时，垂直同步信号以后的无效的行数。
VFBD(vertical front porch)：表示在一帧图像结束后，垂直同步信号以前的无效的行数。
VSPW(vertical sync pulse width)：表示垂直同步脉冲的宽度，用行数计算。
HBPD(horizontal back porch)：表示从水平同步信号开始到一行的有效数据开始之间的VCLK的个数。
HFPD(horizontal front porth)：表示一行的有效数据结束到下一个水平同步信号开始之间的VCLK的个数。
HSPW(horizontal sync pulse width)：表示水平同步信号的宽度，用VCLK计算。
（2）、帧的传输过程
VSYNC信号有效时，表示一帧数据的开始，信号宽度为（VSPW +1）个HSYNC信号周期，即（VSPW +1）个无效行；
VSYNC信号脉冲之后，总共还要经过（VBPD+ 1）个HSYNC信号周期，有效的行数据才出现；所以，在VSYNC信号有效之后，还要经过（VSPW +1 + VBPD + 1）个无效的行；
随即发出（LINEVAL+ 1）行的有效数据；
最后是（VFPD + 1）个无效的行。
（3）、行中像素数据的传输过程
HSYNC信号有效时，表示一行数据的开始，信号宽度为（HSPW+ 1）个VCLK信号周期，即（HSPW +1）个无效像素；
HSYNC信号脉冲之后，还要经过（HBPD +1）个VCLK信号周期，有效的像素数据才出现；
随后发出（HOZVAL+1）个像素的有效数据；
最后是（HFPD +1）个无效的像素。
（4）、将VSYNC、HSYNC、VCLK等信号的时间参数设置好之后，并将帧内存的地址告诉LCD控制器，它即可自动地发起DMA传输从帧内存中得到图像数据，最终在上述信号的控制下RGB数据出现在数据总线VD[23:0]上。用户只需要把要显示的图像数据写入帧内存中。

3.4、lcd相关寄存器设置说明

（1）设置LCD的RGB接口，只需要将其设置为2即可。同时将其IO口设置成为内部上拉，且将其驱动能力设置为最强代码如下：

GPF0CON = 0x22222222;
GPF1CON = 0x22222222;
GPF2CON = 0x22222222;
GPF3CON &= ~(0xffff);
GPF3CON |= 0x2222;
/*max driver strength*/
GPF0DRV = 0xfffffff;
GPF1DRV = 0xfffffff;
GPF2DRV = 0xfffffff;
GPF3DRV &= ~0xff;
GPF3DRV |= 0xff;

(2)设置LCD相关时钟寄存器
这一步主要设置选择LCD时钟输入源为MPLL，且不对其进行分频，同时设置LCDBLK_CFG使其使用FIMD接口，且设置LCDBLK_CFG2使其PWM输出使能；

(4)设置VIDCONx,设置接口类型，时钟分频，极性以及使能LCD控制器等
VIDCON0：这一个寄存器主要设置接口类型和时钟分频，这里仅仅设置了其时钟分频值,由于我们的MPLL为800MHZ，所以这里设置值，根据手册进行计算，要得到33.3MHZ左右的像素时钟;
VIDCON0 = (1 << 17)|(23 <<6)|3;

VIDCON1:主要设置时钟信号,需不需要翻转，以及触发方式;
VIDTCONx：用来设置时序和长宽等参数，这里就主要设置VBPD(vertical back porch)、 VFBD(vertical frontporch)、VSPW(vertical sync pulse width)、HBPD(horizontal backporch)、 HFPD(horizontal sync pulse width)等参数

VIDTCON0取值过程，VIDTCON0设置帧同步时序。

数码相框（LCD、I2C）

VIDTCON0 = (22 << 16) | (21 << 8) | (0);

VIDTCON1取值过程，VIDTCON1设置像素同步时序。

数码相框（LCD、I2C）

VIDTCON1 = (35 << 16) | (209 << 8) | (9);

数码相框（LCD、I2C）

　　VIDTCON2

数码相框（LCD、I2C）

VIDTCON2 = (479 << 11) | 799;

(5)设置WINCON0寄存器，即设置数据格式。
Exynos4412的LCD控制器有overlay功能，它支持5个window。这里只使用window0，设置其代码RGB模式为24bit(A888)且使能window0;
WINCON0 = (1 << 22) | (1 << 15) | (11 << 2) | 1;
(6)设置VID0SD0A/B/C，即设置Window0的坐标系
配置VIDW00ADD0B0和VIDW00ADD1B0，设置framebuffer的地址；
(7)配置SHADOWCON和WINCHMAP2、选择使能DMA通道0。由于我们使用的是Window0，所以需要使能DMA通道0；
(8)最后设置VIDCON0低两位使能LCD

VIDCON0 |= 1 | (1 << 1)；

下面是Tiny4412 LCD裸板驱动具体代码：

 1 #define LCD_BASE 0x11C00000
 2 
 3 #define VIDCON0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0000)) 
 4 #define VIDCON1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0004)) 
 5 #define VIDCON2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0008)) 
 6 #define VIDCON3     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x000C)) 
 7 #define VIDTCON0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0010))
 8 #define VIDTCON1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0014))
 9 #define VIDTCON2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0018))
10 #define VIDTCON3     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x001C))
11 #define WINCON0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0020)) 
12 #define WINCON1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0024)) 
13 #define WINCON2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0028)) 
14 #define WINCON3     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x002C)) 
15 #define WINCON4     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0030)) 
16 #define SHADOWCON     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0034))
17 #define WINCHMAP2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x003C))
18 #define VIDOSD0A     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0040)) 
19 #define VIDOSD0B     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0044)) 
20 #define VIDOSD0C     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0048)) 
21 #define VIDOSD1A     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0050)) 
22 #define VIDOSD1B     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0054)) 
23 #define VIDOSD1C     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0058)) 
24 #define VIDOSD1D     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x005C)) 
25 #define VIDOSD2A     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0060)) 
26 #define VIDOSD2B     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0064)) 
27 #define VIDOSD2C     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0068)) 
28 #define VIDOSD2D     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x006C)) 
29 #define VIDOSD3A     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0070)) 
30 #define VIDOSD3B     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0074)) 
31 #define VIDOSD3C     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0078)) 
32 #define VIDOSD4A     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0080)) 
33 #define VIDOSD4B     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0084)) 
34 #define VIDOSD4C     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0088)) 
35 #define VIDW00ADD0B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00A0)) 
36 #define VIDW00ADD0B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00A4)) 
37 #define VIDW00ADD0B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20A0)) 
38 #define VIDW01ADD0B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00A8)) 
39 #define VIDW01ADD0B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00AC)) 
40 #define VIDW01ADD0B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20A8)) 
41 #define VIDW02ADD0B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00B0)) 
42 #define VIDW02ADD0B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00B4)) 
43 #define VIDW02ADD0B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20B0)) 
44 #define VIDW03ADD0B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00B8)) 
45 #define VIDW03ADD0B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00BC)) 
46 #define VIDW03ADD0B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20B8)) 
47 #define VIDW04ADD0B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00C0)) 
48 #define VIDW04ADD0B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00C4)) 
49 #define VIDW04ADD0B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20C0)) 
50 #define VIDW00ADD1B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00D0)) 
51 #define VIDW00ADD1B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00D4)) 
52 #define VIDW00ADD1B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20D0)) 
53 #define VIDW01ADD1B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00D8)) 
54 #define VIDW01ADD1B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00DC)) 
55 #define VIDW01ADD1B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20D8)) 
56 #define VIDW02ADD1B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00E0)) 
57 #define VIDW02ADD1B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00E4)) 
58 #define VIDW02ADD1B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20E0)) 
59 #define VIDW03ADD1B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00E8)) 
60 #define VIDW03ADD1B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00EC)) 
61 #define VIDW03ADD1B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20E8)) 
62 #define VIDW04ADD1B0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00F0)) 
63 #define VIDW04ADD1B1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x00F4)) 
64 #define VIDW04ADD1B2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x20F0)) 
65 #define VIDW00ADD2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0100)) 
66 #define VIDW01ADD2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0104)) 
67 #define VIDW02ADD2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0108)) 
68 #define VIDW03ADD2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x010C)) 
69 #define VIDW04ADD2     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0110)) 
70 #define VIDINTCON0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0130)) 
71 #define VIDINTCON1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0134)) 
72 #define W1KEYCON0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0140)) 
73 #define VIDW0ALPHA0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x021C)) 
74 #define VIDW0ALPHA1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0220)) 
75 #define VIDW1ALPHA0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0224)) 
76 #define VIDW1ALPHA1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0228)) 
77 #define VIDW2ALPHA0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x022C)) 
78 #define VIDW2ALPHA1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0230)) 
79 #define VIDW3ALPHA0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0234)) 
80 #define VIDW3ALPHA1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0238)) 
81 #define VIDW4ALPHA0     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x023C)) 
82 #define VIDW4ALPHA1     (*(volatile unsigned int *)(LCD_BASE + 0x0240)) 
83 
84 #endif

lcd.h