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uboot驱动实战 为SPI TFT添加显示支持

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名词解释

名词 解释
TFT TFT（Thin Film Transistor），是薄膜晶体管的缩写。
SPI Serial Peripheral Interface，是串行外围设备接口，是一种高速，全双工，同步的通信总线

写在前面

本次实验平台基于如下环境

名称 版本
SoC Allwinner Suniv F1C100s
u-boot v2023.07
屏幕 基于 SSD1327 的16灰阶 OLED

思路

简单说下实现思路

还是参考现有驱动的方法，经过一番查阅后，drivers/video/seps525.c这个驱动是最符合我们现在的场景的。

都是通过SPI通讯，类似SPI-TFT，有gpio操作。

所以在此驱动基础上，实现到我们器件的操作、转换、传输接口

uboot Video 框架

[在这里放驱动框图]

实现

1. 定义数据结构

底层显示接口 

struct ssd1327_operations {
    int (*init_display)(struct ssd1327_priv *priv);     // 初始化
    int (*reset)(struct ssd1327_priv *priv);            // 复位
    int (*clear)(struct ssd1327_priv *priv, int clear); // 清屏
    int (*blank)(struct ssd1327_priv *priv, bool on);   // 整屏操作
    int (*sleep)(struct ssd1327_priv *priv, bool on);   // 休眠
    int (*set_var)(struct ssd1327_priv *priv);      // 控制旋转等额外设置
    int (*set_contrast)(struct ssd1327_priv *priv, u8 contrast);    // 设置对比度
    int (*set_addr_win)(struct ssd1327_priv *priv, int xs, int ys, int xe, int ye); // 设置绘制窗口
    int (*set_cursor)(struct ssd1327_priv *priv, int x, int y); //设置起点
};

有关屏幕面板参数的 

struct ssd1327_display {
    u32                     xres;   // 水平分辨率
    u32                     yres;   // 垂直分辨率
    u32                     bpp;    // 像素深度
    u32                     rotate; // 旋转角度
};

显示驱动主体 

struct ssd1327_priv {
    struct udevice          *dev;
    struct spi_slave        *spi;
    u8                      *buf;       // 用于框架本身的buffer
    struct {
        void *buf;
        size_t len;
    } txbuf;    // 用来发送到spi的buffer
    struct {
        struct gpio_desc *reset;
        struct gpio_desc *dc;
        struct gpio_desc *cs;
        struct gpio_desc *blk;
    } gpio;     // 需要请求的gpio

    /* device specific */
    const struct ssd1327_operations  *tftops;
    struct ssd1327_display           *display;

    u8              contrast;
};

2. 编写 uboot driver 框架

U_BOOT_DRIVER(ssd1327) = {
    .name       = DRV_NAME "_video",
    .id         = UCLASS_VIDEO,
    .ops        = &ssd1327_ops,
    .bind       = ssd1327_bind,
    .probe      = ssd1327_probe,
    .of_match   = ssd1327_ids,
    .of_to_plat = ssd1327_ofdata_to_platdata,
    .plat_auto  = sizeof(struct video_uc_plat),
    .priv_auto  = sizeof(struct ssd1327_priv),
};

基准测试

1. SPI 速率

SPI速率不能太高，否则会超过驱动IC的时序范围

速率 耗时
8 MHz
12 MHz
16 MHz

2. DMA 传输

状态 耗时
关闭
开启

3. 颜色转换算法

方式 耗时
移位法

4. video_sync 传输优化

方式 耗时
Buffered
Legacy

5. 去除转换算法，video层直接拿灰阶数据

更多

器件细节

参考资料