1# LCD 2 3## 概述 4 5### 功能简介 6 7LCD（Liquid Crystal Display）驱动编程，通过对显示器上电、初始化显示器驱动IC（Integrated Circuit）内部寄存器等操作，使其可以正常工作。 8 9基于HDF（Hardware Driver Foundation）[驱动框架](../driver/driver-hdf-overview.md)构建的Display驱动模型作用如下： 10 11- 为LCD器件驱动开发提供了基础驱动框架，提升驱动开发效率。 12 13- 便于开发的器件驱动实现跨OS、跨芯片平台迁移。 14 15基于HDF驱动框架的Display驱动模型如下所示： 16 17 18 **图1** 基于HDF驱动框架的Display驱动模型 19 20  21 22Display驱动模型主要由平台驱动层、芯片平台适配层、LCD器件驱动层三部分组成。驱动模型基于HDF驱动框架开发，通过Platform层和OSAL层提供的接口，屏蔽内核形态的差异，使得器件驱动可以便利的迁移到不同OS及芯片平台。模型向上对接Display公共HAL层，支撑HDI（Hardware Device Interface）接口的实现，通过Display-HDI对图形服务提供各类驱动能力接口。 23 24- Display平台驱动层：通过HDF提供的IOService数据通道，与公共HAL层对接，集中接收并处理各类上层调用指令。 25 26- SoC平台驱动适配层：借助此SoC适配层，实现Display驱动和SoC侧驱动解耦，主要完成芯片平台相关的参数配置，并传递平台驱动层的调用到器件驱动层。 27 28- LCD器件驱动层：在器件驱动层中，主要实现和器件自身强相关的驱动适配接口，例如发送初始化序列、上下电、背光设置等。 29 30基于Display驱动模型开发LCD驱动，可以借助平台提供的各种能力及接口，较大程度的降低器件驱动的开发周期和难度，提升开发效率。 31 32### 基本概念 33 34LCD接口通常可分为MIPI DSI接口、TTL接口和LVDS接口，常用的是MIPI DSI接口和TTL接口，下面对常用的MIPI DSI接口和TTL接口作简要介绍。 35 36- MIPI DSI接口 37 38 **图2** MIPI DSI接口 39 40  41 42 MIPI DSI接口是MIPI（Mobile Industry Processor Interface）联盟定义的显示接口，主要用于移动终端显示屏接口，接口数据传输遵循MIPI协议，MIPI DSI接口为数据接口，传输图像数据，通常情况下MIPI DSI接口的控制信息以MIPI包形式通过MIPI DSI接口发送到对端IC，不需要额外的外设接口。 43 44- TTL接口 45 46 **图3** TTL接口 47 48  49 50 TTL（Transistor Transistor Logic）即晶体管-晶体管逻辑，TTL电平信号由TTL器件产生，TTL器件是数字集成电路的一大门类，它采用双极型工艺制造，具有高速度、低功耗和品种多等特点。 51 52 TTL接口是并行方式传输数据的接口，有数据信号、时钟信号和控制信号（行同步、帧同步、数据有效信号等），在控制信号控制下完成数据传输。通常TTL接口的LCD，内部寄存器读写需要额外的外设接口，比如SPI接口、I2C接口等。 53 54### 约束与限制 55 56开发者在进行LCD驱动编程过程中，除了要关注IC的型号，还要关注LCD外围电路设计、基带芯片的LCD接口单元、背光IC的控制等多个方面，同时包括软件的上层程序。这些都是影响开发者在调试LCD驱动的影响因素。 57 58## 开发指导 59 60### 场景介绍 61 62LCD驱动模型属于驱动基础适配模块，第三方需要适配OpenHarmony系统时，需要进行LCD驱动适配。LCD驱动适配基于HDF驱动框架、Platform接口及OSAL接口开发，可以做到不区分OS（LiteOS、Linux）和芯片平台（Hi35xx、Hi38xx、V3S等），为LCD器件提供统一的驱动模型。 63 64### 接口说明 65 66表1 LCD驱动适配所需接口 67 68| 接口名 | 描述 | 69| :------------------------------------------------------ | ------------------- | 70| display :: host | 设备描述配置 | 71| static int32_t LcdResetOn(void) | 设置Reset Pin脚状态 | 72| int32_t SampleEntryInit(struct HdfDeviceObject *object) | 器件驱动入口函数 | 73 74### 开发步骤 75 76 771. 添加LCD驱动相关的设备描述配置。 78 792. 在SoC平台驱动适配层中适配对应的芯片平台驱动。 80 813. 添加器件驱动，并在驱动入口函数Init中注册Panel驱动数据，驱动数据接口主要包括如下接口： 82 - LCD上下电 83 84 根据LCD硬件连接，使用Platform接口层提供的GPIO操作接口操作对应LCD管脚，例如复位管脚、IOVCC管脚，上电时序参考LCD供应商提供的SPEC。 85 86 - 发送初始化序列 87 88 根据LCD硬件接口，使用Platform接口层提供的I2C、SPI、MIPI等接口，下载LCD初始化序列，初始化参数序列可以参考LCD供应商提供的SPEC。 89 904. （可选）根据需求实现HDF框架其他接口，比如Release接口。 91 925. （可选）根据需求使用HDF框架可创建其他设备节点，用于业务逻辑或者调试功能。 93 94### 开发实例 95 96以Hi35xx系列芯片为例，根据开发步骤所述，介绍LCD驱动的详细适配过程。 97 981. 添加设备描述配置（vendor/bearpi/bearpi_hm_micro/hdf_config/device_info/device_info.hcs） 99 100 ```c++ 101 /* Display驱动相关的设备描述配置 */ 102 display :: host { 103 hostName = "display_host"; 104 /* Display平台驱动设备描述 */ 105 device_hdf_disp :: device { 106 device0 :: deviceNode { 107 policy = 2; 108 priority = 200; 109 permission = 0660; 110 moduleName = "HDF_DISP"; 111 serviceName = "hdf_disp"; 112 } 113 } 114 /* SoC适配层驱动设备描述 */ 115 device_hi35xx_disp :: device { 116 device0 :: deviceNode { 117 policy = 0; 118 priority = 199; 119 moduleName = "HI351XX_DISP"; 120 } 121 } 122 /* LCD器件驱动设备描述 */ 123 device_lcd :: device { 124 device0 :: deviceNode { 125 policy = 0; 126 priority = 100; 127 preload = 0; 128 moduleName = "LCD_Sample"; 129 } 130 device1 :: deviceNode { 131 policy = 0; 132 priority = 100; 133 preload = 2; 134 moduleName = "LCD_SampleXX"; 135 } 136 } 137 } 138 ``` 139 1402. SoC平台驱动适配层中适配对应的芯片平台驱动（drivers/hdf_core/framework/model/display/driver/adapter_soc/hi35xx_disp.c） 141 142 ```c++ 143 /* Display驱动适配MIPI等和芯片平台相关的配置 */ 144 static int32_t MipiDsiInit(struct PanelInfo *info) 145 { 146 int32_t ret; 147 struct DevHandle *mipiHandle = NULL; 148 struct MipiCfg cfg; 149 150 mipiHandle = MipiDsiOpen(0); 151 if (mipiHandle == NULL) { 152 HDF_LOGE("%s: MipiDsiOpen failure", __func__); 153 return HDF_FAILURE; 154 } 155 cfg.lane = info->mipi.lane; 156 cfg.mode = info->mipi.mode; 157 cfg.format = info->mipi.format; 158 cfg.burstMode = info->mipi.burstMode; 159 cfg.timing.xPixels = info->width; 160 cfg.timing.hsaPixels = info->hsw; 161 cfg.timing.hbpPixels = info->hbp; 162 cfg.timing.hlinePixels = info->width + info->hbp + info->hfp + info->hsw; 163 cfg.timing.vsaLines = info->vsw; 164 cfg.timing.vbpLines = info->vbp; 165 cfg.timing.vfpLines = info->vfp; 166 cfg.timing.ylines = info->height; 167 /* 0 : no care */ 168 cfg.timing.edpiCmdSize = 0; 169 cfg.pixelClk = CalcPixelClk(info); 170 cfg.phyDataRate = CalcDataRate(info); 171 /* config mipi device */ 172 ret = MipiDsiSetCfg(mipiHandle, &cfg); 173 if (ret != HDF_SUCCESS) { 174 HDF_LOGE("%s:MipiDsiSetCfg failure", __func__); 175 } 176 MipiDsiClose(mipiHandle); 177 HDF_LOGI("%s:pixelClk = %d, phyDataRate = %d\n", __func__, 178 cfg.pixelClk, cfg.phyDataRate); 179 return ret; 180 } 181 ``` 182 1833. 添加器件（drivers/hdf_core/framework/model/display/driver/panel/mipi_icn9700.c） 184 185 - 驱动定义相关接口信息 186 187 ```c++ 188 #define RESET_GPIO 5 189 #define MIPI_DSI0 0 190 #define BLK_PWM1 1 191 #define PWM_MAX_PERIOD 100000 192 /* backlight setting */ 193 #define MIN_LEVEL 0 194 #define MAX_LEVEL 255 195 #define DEFAULT_LEVEL 100 196 #define WIDTH 480 197 #define HEIGHT 960 198 #define HORIZONTAL_BACK_PORCH 20 199 #define HORIZONTAL_FRONT_PORCH 20 200 #define HORIZONTAL_SYNC_WIDTH 10 201 #define VERTICAL_BACK_PORCH 14 202 #define VERTICAL_FRONT_PORCH 16 203 #define VERTICAL_SYNC_WIDTH 2 204 #define FRAME_RATE 60 205 ``` 206 207 - 定义PanelInfo结构体 208 209 ```c++ 210 struct PanelInfo { 211 uint32_t width; 212 uint32_t height; 213 uint32_t hbp; 214 uint32_t hfp; 215 uint32_t hsw; 216 uint32_t vbp; 217 uint32_t vfp; 218 uint32_t vsw; 219 uint32_t frameRate; 220 enum LcdIntfType intfType; 221 enum IntfSync intfSync; 222 struct MipiDsiDesc mipi; 223 struct BlkDesc blk; 224 struct PwmCfg pwm; 225 }; 226 ``` 227 228 - 初始化LCD屏 229 230 ```c++ 231 static uint8_t g_payLoad0[] = { 0xF0, 0x5A, 0x5A }; 232 static uint8_t g_payLoad1[] = { 0xF1, 0xA5, 0xA5 }; 233 static uint8_t g_payLoad2[] = { 0xB3, 0x03, 0x03, 0x03, 0x07, 0x05, 0x0D, 0x0F, 0x11, 0x13, 0x09, 0x0B }; 234 static uint8_t g_payLoad3[] = { 0xB4, 0x03, 0x03, 0x03, 0x06, 0x04, 0x0C, 0x0E, 0x10, 0x12, 0x08, 0x0A }; 235 static uint8_t g_payLoad4[] = { 0xB0, 0x54, 0x32, 0x23, 0x45, 0x44, 0x44, 0x44, 0x44, 0x60, 0x00, 0x60, 0x1C }; 236 static uint8_t g_payLoad5[] = { 0xB1, 0x32, 0x84, 0x02, 0x87, 0x12, 0x00, 0x50, 0x1C }; 237 static uint8_t g_payLoad6[] = { 0xB2, 0x73, 0x09, 0x08 }; 238 static uint8_t g_payLoad7[] = { 0xB6, 0x5C, 0x5C, 0x05 }; 239 static uint8_t g_payLoad8[] = { 0xB8, 0x23, 0x41, 0x32, 0x30, 0x03 }; 240 static uint8_t g_payLoad9[] = { 0xBC, 0xD2, 0x0E, 0x63, 0x63, 0x5A, 0x32, 0x22, 0x14, 0x22, 0x03 }; 241 static uint8_t g_payLoad10[] = { 0xb7, 0x41 }; 242 static uint8_t g_payLoad11[] = { 0xC1, 0x0c, 0x10, 0x04, 0x0c, 0x10, 0x04 }; 243 static uint8_t g_payLoad12[] = { 0xC2, 0x10, 0xE0 }; 244 static uint8_t g_payLoad13[] = { 0xC3, 0x22, 0x11 }; 245 static uint8_t g_payLoad14[] = { 0xD0, 0x07, 0xFF }; 246 static uint8_t g_payLoad15[] = { 0xD2, 0x63, 0x0B, 0x08, 0x88 }; 247 static uint8_t g_payLoad16[] = { 0xC6, 0x08, 0x15, 0xFF, 0x10, 0x16, 0x80, 0x60 }; 248 static uint8_t g_payLoad17[] = { 0xc7, 0x04 }; 249 static uint8_t g_payLoad18[] = { 250 0xC8, 0x7C, 0x50, 0x3B, 0x2C, 0x25, 0x16, 0x1C, 0x08, 0x27, 0x2B, 0x2F, 0x52, 0x43, 0x4C, 0x40, 251 0x3D, 0x30, 0x1E, 0x06, 0x7C, 0x50, 0x3B, 0x2C, 0x25, 0x16, 0x1C, 0x08, 0x27, 0x2B, 0x2F, 0x52, 252 0x43, 0x4C, 0x40, 0x3D, 0x30, 0x1E, 0x06 253 }; 254 static uint8_t g_payLoad19[] = { 0x11 }; 255 static uint8_t g_payLoad20[] = { 0x29 }; 256 static DevHandle g_mipiHandle = NULL; 257 static DevHandle g_pwmHandle = NULL; 258 ``` 259 260 - 设置Reset Pin脚状态 261 262 ```c++ 263 static int32_t LcdResetOn(void) 264 { 265 int32_t ret; 266 ret = GpioSetDir(RESET_GPIO, GPIO_DIR_OUT); 267 if (ret != HDF_SUCCESS) { 268 HDF_LOGE("GpioSetDir failure, ret:%d", ret); 269 return HDF_FAILURE; 270 } 271 ret = GpioWrite(RESET_GPIO, GPIO_VAL_HIGH); 272 if (ret != HDF_SUCCESS) { 273 HDF_LOGE("GpioWrite failure, ret:%d", ret); 274 return HDF_FAILURE; 275 } 276 /* delay 20ms */ 277 OsalMSleep(20); 278 return HDF_SUCCESS; 279 } 280 ``` 281 282 - 器件驱动入口函数 283 284 ```c++ 285 int32_t SampleEntryInit(struct HdfDeviceObject *object) 286 { 287 HDF_LOGI("%s: enter", __func__); 288 if (object == NULL) { 289 HDF_LOGE("%s: param is null!", __func__); 290 return HDF_FAILURE; 291 } 292 /* 器件驱动接口注册，ops提供给平台驱动调用 */ 293 if (PanelDataRegister(&g_panelData) != HDF_SUCCESS) { 294 HDF_LOGE("%s: PanelDataRegister error!", __func__); 295 return HDF_FAILURE; 296 } 297 return HDF_SUCCESS; 298 } 299 300 struct HdfDriverEntry g_sampleDevEntry = { 301 .moduleVersion = 1, 302 .moduleName = "LCD_SAMPLE", 303 .Init = SampleEntryInit, 304 }; 305 306 HDF_INIT(g_sampleDevEntry); 307 ```