OpenHarmony南向之LCD显示屏-编程知识

OpenHarmony南向之LCD显示屏

概述

LCD（Liquid Crystal Display）驱动，通过对显示器上下电、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。

HDF Display驱动模型

LCD器件驱动是显示框架最底层的部分。

向上对接到 Display 公共 HAL 层，辅助 HDI 的实现。通过Display-HDI对图形服务提供各类驱动能力接口；

向下对接显示屏 panel 器件，驱动屏幕正常工作，自上而下打通显示全流程通路。

所以驱动LCD主要在于LCD panel器件驱动。

LCD接口通常可分为MIPI DSI接口、TTL接口和LVDS接口，这里以rk3568平台为例，是常见的mipi接口的显示屏

驱动主要分为2大部分：hcs配置和panel驱动

vendor/hihope/rk3568/hdf_config/khdf/device_info/device_info.hcs
drivers/hdf_core/framework/model/display/driver/panel/

下面就这2大部分分别来简单分析下

hcs配置及流程

hcs配置

display :: host {hostName = "display_host";device_hdf_drm_panel :: device {device0 :: deviceNode {policy = 0;priority = 197;preload = 0;moduleName = "HDF_DRMPANEL";}}device_hdf_disp :: device {device0 :: deviceNode {policy = 2;priority = 196;permission = 0660;moduleName = "HDF_DISP";serviceName = "hdf_disp";}}device_lcd :: device {...device3 :: deviceNode {policy = 0;priority = 100;preload = 0;moduleName = "LCD_ILI9881_ST_5P5";}}device_pwm_bl :: device {device0 :: deviceNode {policy = 0;priority = 95;preload = 0;moduleName = "PWM_BL";deviceMatchAttr = "pwm_bl_dev";}}device_backlight :: device {device0 :: deviceNode {policy = 2;priority = 90;preload = 0;permission = 0660;moduleName = "HDF_BL";serviceName = "hdf_bl";}}
}

大致流程

从上面的hcs配置可以看出，这里使用的是 DRM Panel，根据 priority值，驱动加载的顺序依次为：

1：HDF_BL:

2：PWM_BL

3：LCD

4：HDF_DISP

5：HDF_DRMPANEL

这个顺序是跟驱动代码里面的逻辑是相匹配的，LCD驱动在init的时候会注册panel(RegisterPanel)，然后在HDF_DISP驱动的init中会通过 GetPanelManager获取注册的panelManager, 并使用 panelManager来 DispManagerInit，HDF_DRMPANEL驱动在init的时候会通过 GetDispManager获取在前面初始化的 DispManager，并使用DRM框架的接口来init和add相应drm_panel，且将mipi接口联系起来，整个过程是环环相扣。

panel驱动

Panel驱动中最核心的主要是实现以下接口：

struct PanelData {struct HdfDeviceObject *object;int32_t (*init)(struct PanelData *panel);       /*panel的软件初始化*/int32_t (*on)(struct PanelData *panel);         /*主要控制上电*/int32_t (*off)(struct PanelData *panel);        /*主要控制下电*/int32_t (*prepare)(struct PanelData *panel);    /*亮屏硬件时序初始化， 通过MIPI DCS发送亮屏初始化序列*/int32_t (*unprepare)(struct PanelData *panel);  /*灭屏硬件时序初始化， 通过MIPI DCS发送灭屏代码*/struct PanelInfo *info;         /*Panel的一些参数。见下方*/enum PowerStatus powerStatus;struct PanelEsd *esd;struct BacklightDev *blDev;void *priv;
};

在驱动初始化接口中实例化后使用 RegisterPanel接口向display模型注册该panel驱动

以 ili9881_st_5p5MIPI显示屏驱动为例来看看大致的流程：

.../*获取panel节点，rk一般都使用的 simple panel*/panelNode = of_find_compatible_node(NULL, NULL, "simple-panel-dsi");if (panelNode == NULL) {HDF_LOGE("%s of_find_compatible_node fail", __func__);goto FAIL;}/*通过panel节点进一步获取mipi dsi的节点*/panel_dev->dsiDev = of_find_mipi_dsi_device_by_node(panelNode);if (panel_dev->dsiDev == NULL) {HDF_LOGE("%s of_find_mipi_dsi_device_by_node fail", __func__);goto FAIL;}/*获取power节点*/panel_dev->supply = devm_regulator_get(&panel_dev->dsiDev->dev, "power");if (panel_dev->supply == NULL) {HDF_LOGE("Get regulator fail");goto FAIL;}/*获取其他gpio控制节点，需根据硬件配置**/panel_dev->enable_gpio = devm_gpiod_get_optional(&panel_dev->dsiDev->dev, "enable", GPIOD_ASIS);if (IS_ERR(panel_dev->enable_gpio)) {HDF_LOGE("get enable_gpio fail");goto FAIL;}.../*初始化PanelData mipi_dsi_device结构体，下面会展开详细说明*/PanelResInit(panel_dev);.../*注册到Panel Manager*/if (RegisterPanel(&panel_dev->panel) != HDF_SUCCESS) {HDF_LOGE("RegisterPanel fail");goto FAIL;}...

PanelResInit函数主要是关键结构体(struct PanelData和 struct mipi_dsi_device )的实例化：

/*mipi dsi 的一些参数*/
panel_dev->dsiDev->lanes = 4;  /* 4: dsi,lanes ,number of active data lanes */
panel_dev->dsiDev->format = MIPI_DSI_FMT_RGB888; // dsi,format pixel format for video mode MIPI_DSI_FMT_RGB888
panel_dev->dsiDev->mode_flags = (MIPI_DSI_MODE_VIDEO | MIPI_DSI_MODE_VIDEO_BURST | MIPI_DSI_MODE_LPM \| MIPI_DSI_MODE_EOT_PACKET);panel_dev->panel.info = &g_panelInfo; /*Panel的一些参数。见下方*/
panel_dev->panel.init = PanelInit;  /*panel的软件初始化，这里为空函数*/
panel_dev->panel.on = PanelOn;   /*主要控制上电*/
panel_dev->panel.off = PanelOff; /*主要控制下电*/
panel_dev->panel.prepare = PanelPrepare;  /*亮屏硬件时序初始化， 通过MIPI DCS发送亮屏初始化代码*/
panel_dev->panel.unprepare = PanelUnprepare;  /*灭屏硬件时序初始化， 通过MIPI DCS发送灭屏代码*/
panel_dev->panel.priv = panel_dev->dsiDev;

这里，在v3.2版本的代码里，最终还是调用的是Linux下mipi dsi相关的接口，并没有使用OH实现的mipi的驱动接口

panel相关的硬件参数定义，这个主要跟显示屏硬件有关，这些参数的具体含义可参看：《做鸿蒙应用开发到底学习些啥？》

static struct PanelInfo g_panelInfo = {.width = 720,          /* width */.height = 1280,          /* height */.hbp = 40,             /* horizontal back porch */.hfp = 40,         /* horizontal front porch */.hsw = 10,              /* horizontal sync width */.vbp = 15,              /* vertical back porch */.vfp = 10,              /* vertical front porch */.vsw = 36,               /* vertical sync width */.clockFreq = 75000000,  /* clock */.pWidth = 68,           /* physical width */.pHeight = 121,         /* physical height */.connectorType = DRM_MODE_CONNECTOR_DPI,   /* DRM_MODE_CONNECTOR_DPI=17 */.blk = { BLK_PWM, MIN_LEVEL, MAX_LEVEL, DEFAULT_LEVEL },
};