下载文档原格式
嵌入式Linux的LCD驱动的设计与实现LCD Driver based on Linux第一章概述Linux操作系统有许多优点，最重要的就是它的内部实行细节对所有人都是公开的。
以前，操作系统的代码仅仅掌握在少数程序员手里，但是Linux使我们只要具备必要的技术能力，就可以方便的验证、理解、修改、移植操作系统，或者其中的某一部分。
驱动程序在Linux内核中扮演着特殊的角色。
它们使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这些接口完全隐藏了设备的工作细节。
用户的操作通过一组标准化的调用执行，而这些调用独立于特定的驱动程序。
将这些调用映射到作用于实际硬件的设备特有操作上，是驱动程序的主要任务。
这些接口可以使驱动程序独立于内核的其他部分而建立，以模块的形式，在需要时动态的插入到内核中，在不需要时可以移出内核。
显示出了其良好的特性。
由于液晶显示器的大量需求，以及Linux操作系统众多的优点，因此，本题目的设计选择了以Linux作为嵌入式设备的操作系统，对于基于Linux的嵌入式LCD驱动，将会有很好的应用前景。
1.1本课题的研究意义LCD（液晶显示）模块满足了嵌入式系统日益提高的要求，它可以显示汉字、字符和图形，同时还具有低压、低功耗、体积小、重量轻和超薄等很多优点。
随着嵌入式系统的应用越来越广泛，功能也越来越强大，对系统中的人机界面的要求也越来越高，在应用需求的驱使下，许多工作在Linux下的图形界面软件包的开发和移植工作中都涉及到底层LCD驱动的开发问题。
因此在嵌入式系统中开发LCD驱动得以广泛运用随着高性能嵌入式处理器的普及和硬件成本的不断降低,尤其是Arm系列处理器的推出,嵌入式系统的功能也越来越强。
在多媒体应用的推动下,彩色LCD也越来越多地应用到了嵌入式系统中,如新一代掌上电脑（PDA）多采用TFT显示器件,支持彩色图形界面,图片显示和视频媒体播放。
掌上电脑（PDA）的操作系统有微软Window CE, PalmOS等。
如何将新的应用程序添加到uCLinux下假设新应用程序名称为app，操作步骤如下：1.在uClinux-coldfire/user/目录下增加一个新的目录，并且将新的应用程序源代码复制到这个目录下。
该目录下Makefile文件的编写方式，可以参考其它已经有的用户程序，如tip下的Makefile，并作适当修改。
2.修改uClinux-coldfire/venders/config.in文件，在该文件合适的位置增加下面一句：bool 'app' CONFIG_USER_APP这样，在Make config时，uCLinux就会提示你是否需要编译这个新的应用程序。
3.修改uClinux-coldfire/user/Makefile文件，在该文件合适的位置增加下面一句：DIRS$(CONFIG_USER_APP) += app加上这句后，如果你在Make config时选择了这个新应用程序，则编译时就会编译这个新的应用程序。
4.修改uCLinux-coldfire/romfs.mk文件，在该文件合适的位置增加下面一句BIN$(CONFIG_USER_ APP) += $(USER)/app/app这里假设新添加的应用程序的可执行文件名称为app, 在user/app目录下。
加上这一句后，在最后编译成的可执行二进制影象中，root文件系统的/bin/目录下就会增加一个新的应用程序app。
如何设置目标系统的IP地址目标系统的IP地址是在出厂时是固定的，为192.168.1.42，要想改变目标系统的IP地址，例如改为192.168.2.34，有两种方法一、在目标系统上输入下列命令：/>ifconfig eth0 192.168.2.34 netmask 255.255.255.0 up/>route add -net 192.168.2.0 eth0这样就改变了目标系统的IP地址。
嵌入式Linux平台上编写触摸屏驱动的开发触摸屏因方便灵活、节省空间、直观等特点，作为嵌入式系统的输入设备越来越受各种终端产品生厂商的青睐。
而linux操作系统因为有着源代码公开、便于裁减的优点，是当前嵌入式系统的一大热门选择。
本文将在构造硬件的基础上，深入的讨论如何在linux操作系统里编写一个触摸屏驱动。
SPI接口的简介串行外围设备接口SPI总线技术是摩托罗拉公司推出的一种全双工、同步串行接口，它提供了功能强大的四线接口（接收线、传输线、时钟线和从片选线）。
SPI的从设备和主设备共用一个时钟线，而时钟始终是从主设备里发送出来的。
当823e 是主模式的时候，片选信号线就停用，如果是从模式的话，它的从片选线低电平使能。
在本例中，823e是主设备，所以我们另外选用了一个823e的GPIO（通用输入输出口）作为从设备的片选信号。
大多数同步串行式数据转换器都很容易与这种接口连接,其硬件功能很强，所以，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。
触摸屏的硬件触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制芯片和数据处理器三部分组成。
触摸屏按其技术原理可分为五类：矢量压力传感式、电阻式、电容式、红外线式和表面声波式，其中电阻式触摸屏在嵌入式系统中用的较多。
我们选用的触摸屏是AMD公司的电阻式触摸屏AMT9502。
触摸屏控制芯片是TI公司的模数转换芯片ADS7846。
该芯片支持SPI通信协议，所以我们就用823e的SPI接口与ADS7846芯片通信，从触摸屏得到的模拟信号经过模数转换器后输入作为数据处理器的823e。
软件程序823e通过SPI接口与触摸屏控制器通信，所以对触摸屏的控制就是对SPI接口的操作。
完成SPI接口驱动的编写之后，就能够与触摸屏控制器建立通信。
在linux内核运行完毕之后，SPI接口要打开，并且已经分配了一部分内存供它使用。
同时，SPI的中断程序已经。
基于嵌入式Linux系统的LCD驱动实现Implementation of LCD driver based on embedded Linux北京大学宫莉莉指导老师：赵勇文献标识码：B 中图分类号：TP311.52 [摘要] 本文首先介绍Linux系统设备驱动的特点，然后以S3C2410平台为硬件开发环境，实现了Linux2.6.14系统下LCD显示设备的驱动，其中包括如何将LCD驱动程序添加到Linux 内核配置系统中。
[Abstract] This article introduced the characteristic of Linux device driver, then accomplish LCD device driver in embedded Linux2.6.14 system based on the s3c2410 platform.The article also illustrated how to compile the LCD driver module.关键字：嵌入式Linux，S3C2410平台，帧缓存，设备驱动Keywords：Embedded Linux, S3C2410 platform, Framebuffer, Device driver引言随着嵌入式技术的不断推广，Linux操作系统以其多任务，多用户，可定制的优势越来越多的被应用于嵌入式系统开发。
Linux内核由大量复杂代码组成，设备驱动程序在Linux内核中充当特殊的角色，它们好象一个个独立的“黑盒子”，使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这个接口完全隐藏了设备的工作细节。
在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。
用户的操作通过一组标准化的调用执行。
本文将详细讨论在Linux操作系统下液晶显示屏的驱动程序的编写。
1.Linux系统设备驱动特点[1]Linux系统将设备分成三种基本类型，字符设备、块设备、网络接口设备。
嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。
一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提供方便。
如有错误之处，谢请指正。
∙共享资源，欢迎转载：一、开发环境∙主机：VMWare--Fedora 9∙开发板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4∙编译器：arm-linux-gcc-4.3.2二、背景知识1. LCD工作的硬件需求：要使一块LCD正常的显示文字或图像，不仅需要LCD驱动器，而且还需要相应的LCD控制器。
在通常情况下，生产厂商把LCD驱动器会以COF/COG的形式与LCD玻璃基板制作在一起，而LCD控制器则是由外部的电路来实现，现在很多的MCU内部都集成了LCD控制器，如S3C2410/2440等。
通过LCD控制器就可以产生LCD驱动器所需要的控制信号来控制STN/TFT屏了。
2. S3C2440内部LCD控制器结构图：我们根据数据手册来描述一下这个集成在S3C2440内部的LCD控制器：a：LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、TIMEGEN、VIDPRCS寄存器组成；b：REGBANK由17个可编程的寄存器组和一块256*16的调色板内存组成，它们用来配置LCD控制器的；c：LCDCDMA是一个专用的DMA，它能自动地把在侦内存中的视频数据传送到LCD驱动器，通过使用这个DMA通道，视频数据在不需要CPU的干预的情况下显示在LCD屏上；d：VIDPRCS接收来自LCDCDMA的数据，将数据转换为合适的数据格式，比如说4/8位单扫，4位双扫显示模式，然后通过数据端口VD[23:0]传送视频数据到LCD驱动器；e：TIMEGEN由可编程的逻辑组成，他生成LCD驱动器需要的控制信号，比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等等，而这些控制信号又与REGBANK寄存器组中的LCDCON1/2/3/4/5的配置密切相关，通过不同的配置，TIMEGEN就能产生这些信号的不同形态，从而支持不同的LCD驱动器(即不同的STN/TFT屏)。
嵌入式Linux设备驱动程序开发随着嵌入式技术的不断发展，嵌入式Linux设备已经成为了主流之一。
而设备驱动程序是嵌入式Linux系统的核心部分，能够让操作系统与硬件设备进行交互，实现设备的控制、管理和数据传输等功能。
本文将介绍嵌入式Linux设备驱动程序开发的基本概念、流程、关键技术和典型案例。
设备驱动程序是一种操作系统内核的一部分，它与硬件设备进行交互，为应用程序提供访问设备的接口。
设备驱动程序的主要功能包括：对设备进行初始化、配置和检测；将输入/输出请求转换为硬件特定的操作；处理设备特定的中断等。
在开始编写设备驱动程序之前，需要明确驱动程序的需求和目标。
这包括了解设备的硬件特性、与其它系统的接口以及需要实现的功能等。
根据需求分析结果，进行设备驱动程序设计。
一般而言，嵌入式Linux 设备驱动程序的基本框架包括：驱动程序注册与注销、设备初始化与释放、读写操作、中断处理等。
在实现驱动程序后，需要进行调试与测试，确保驱动程序能够正常运行并实现所需功能。
调试过程中可以采用仿真器、示波器等工具进行辅助分析。
调试完成后，将驱动程序烧录到目标板卡上并部署到嵌入式Linux系统中。
嵌入式Linux设备驱动程序可以采用经典的分层架构设计，分为：设备驱动程序层、设备驱动框架层和用户应用程序层。
其中，设备驱动程序层主要负责与硬件设备的交互；设备驱动框架层提供了一套标准的接口，用于支持驱动程序的开发与使用；用户应用程序层则直接使用接口进行设备的操作。
在嵌入式Linux系统中，设备驱动程序的注册与注销都是通过内核空间进行管理的。
注册时需要将驱动程序的名称、功能和等信息注册到一个全局的数据结构中；注销时则需要将相关信息从全局数据结构中删除。
在设备驱动程序启动时，需要对设备进行初始化操作。
初始化操作包括：配置设备的寄存器、分配内存资源、设置中断等。
在设备使用完成后，需要释放设备占用的资源，以避免系统资源的浪费。
读写操作是设备驱动程序最基本的功能之一。
《嵌入式Linux驱动程序》PDFThe success's road嵌入式Linux驱动程序设计/doc/744669185.html,远见品质今天的内容v Linux驱动程序和应用程序的区别 v 嵌入式Linux驱动程序特点v 高效的嵌入式Linux内核和驱动程序开发 v 嵌入式Linux内核开发工具远见品质驱动程序对比应用程序v 应用程序是一个进程编程从主函数main()开始主函数main()返回即是进程结束v 驱动程序是一系列内核函数驱动程序向内核添加了一些函数,是内核的一部分üOpen() üRelease() üRead() üWrite() 这些函数由内核在适当的时候来调用这些函数可以用来完成硬件访问等操作远见品质Linux驱动程序介绍v 驱动程序的分类 v 设备驱动程序分字符设备块设备网络接口另外有一些设备驱动比较特殊,比如ip forwarding accelerator, cypher coprocessor, realtime extend hardware远见品质Linux驱动程序介绍(2)v 嵌入式Linux驱动已经支持的设备门类齐全,已成为linux相对其他嵌入式操作系统的一大优势工业控制常用的串口,并口人机输入设备鼠标,键盘,触摸屏彩色,黑白液晶显示输出远见品质Linux驱动程序介绍(3)v 嵌入式Linux驱动包含了完善的基础设施,这是Linux另一大优势网络的完善支持包括ü TCP/UDP/IP ü Firewall ü WLAN ü IP forwarding,IPSEC,VPN USB主机和设备的全面支持,包括ü USB Hard Disk,Flash Disk ü USB Camera ü USB 网卡ü USB HID 支持各种标准总线和I/O规范远见品质Linux驱动程序介绍(4)v 嵌入式Linux支持非常多的文件系统DOS/Windows兼容的vfat,NTFS Linux自有的ext2,ext3文件系统强大的企业级文件系统XFS,ReiserFS 针对嵌入式FLASH存储器设计的JFFS2/YAFFS2文件系统可堆叠统一化文件系统的UNIONFS cryptfs gzipfs 实现 Compression/Cipher on the Fly远见品质Linux驱动程序介绍(5)v 嵌入式Linux支持丰富的音频和视频硬件,以及各种流行的codec,包括mpeg4,wmv9,realvideo. v 嵌入式Linux支持图形硬件加速,可以充分利用图形硬件的强大功能 v 嵌入式Linux的驱动/图形库有DirectFB OpenGL ES Simple DirectMedia Layer QT-embedded GTK+ 2.0远见品质驱动程序的作用v 从传统嵌入式开发角度来看,Linux驱动程序是直接操控硬件的软件直接读写硬件寄存器,控制硬件操作设备缓冲区数据读写存储介质,比如flash或硬盘操作输出设备和执行机,例如打印,开关门襟等等远见品质驱动程序的作用(2)v 从应用软件编写人员来看,Linux驱动程序提供软件访问硬件的机制应用软件通过驱动程序安全高效的访问硬件驱动程序文件节点可以方便的提供访问权限控制驱动程序作为一个隔离的中间层软件,将底层细节隐藏起来,提高了软件的可移植性和可重用性接口鲜明的Linux 驱动程序便于将软件划分开, 并隔离有缺陷的代码,对于项目的管理有积极贡献远见品质访问Linux设备驱动的方法v 设备提供dev文件系统节点和proc文件系统节点 v 应用程序通过dev文件节点访问驱动程序字符型驱动一般通过标准的文件I/O访问块设备在上层加载文件系统,比如以FAT32 的形式访问网络设备通过SOCKET来访问v 应用程序通过proc文件节点可以查询设备驱动的信息远见品质驱动程序在哪儿v 驱动程序位于内核源代码的drivers目录下,按照层次结构分门别类放置v 驱动程序占kernel源代码超过50%. v 开发完毕的驱动程序,放置在/lib/modules/kernel-version里远见品质嵌入式Linux驱动程序特点v 嵌入式Linux驱动程序需求多样嵌入式设备硬件各异嵌入式处理器往往资源有限,比如处理速度, 存储器容量,总线带宽,电池容量等v 开发团队面临上市时间的压力v 开发驱动程序需要专业知识,包括硬件和软件的远见品质典型的嵌入式设备框图远见品质典型的嵌入式设备框图v Intel PXA远见品质嵌入式Linux驱动程序特点(2)v 嵌入式系统硬件还在不停的更新进步v 国际上嵌入式芯片提供商如intel, samsung,freescale,TI,ST 每年都有新品推出v Linux对于ARM,PPC/PPC64, MIPS/MIPS64,x86都有很好的支持v 芯片花样繁多的功能总是需要相应的驱动程序远见品质Linux驱动程序开发流程v 熟悉设备的特性 v 确定设备驱动程序是哪一类 v 编写测试用例 v 搜集可重用的代码 v 编写自己的驱动程序代码 v 调试,编码,测试远见品质Linux驱动程序的开发环境v 本机编译调试开发环境配置简单无需网络环境适用于配置较高的x86机器v 主机+目标机主机可以自由选择Linux或Windows+Cygwin 主机和目标机通过网络共享文件系统内核崩溃不会影响主机远见品质Linux驱动程序的开发环境v 主机+目标机环境包括主机运行的工具链:cross gcc + glibc + gdb, 如果是windows主机还要有cygwin仿真环境主机运行远程服务,常用的有tftp用来传送内核映像,initrd,nfs用来共享文件系统目标机运行ssh或telnet等远程登陆服务,用来调试驱动程序。
