• Články
• Rok 2013
• SAM9260 a TFT LCD - 6. část

SAM9260 a grafický TFT displej - 6. linuxový ovladač - dokončení

1. První krokem je tradičně reset. Použil jsem pro jednoduchost softwarový reset viz funkce soft_reset(). V datasheetu se zmínili, že je slušnost počkat alespoň 5ms než budeme chtít po TFT displeji nějakou další aktivitu. Součástí zmíněné funkce je tedy i čekání. Chvílí jsem přemýšlel i o ovládání signálu /RESET pomocí I/O pinu modulu SAM9260, ale nenašel jsem žádný důvod, proč to řešit takto.
2. Konfigurace PLL je po zapnutí napájení dána automatickou inicializací TFT displeje (sw reset konfiguraci PLL ponechává nedotčenou). Bohužel hodnoty, na kterých PLL běží, jsou mi neznámé, proto PLL přenastavuji podle sebe. Funkce set_pll_mn() nastaví násobiče a děliče tak, aby výstupní frekvence PLL byla 100MHz při vstupním kmitočtu 8MHz generovaném vnějším krystalem. Pak je ještě potřeba ve funkci start_pll() aktivovat PLL a po 100 mikrosekundách, kdy je už PLL bezpečně zavěšené, ho nastavit jako zdroj systémových hodin.
3. Ve funkci set_lshift_freq() se nastavuje tzv. pixel clock - rychlost s jakou jsou vykreslovány/obnovovány jednotlivé obrazové body (pixely). Je odvozena od frekvence PLL a spolu s parametry hsync a vsync (viz dále) určuje obnovovací frekvenci TFT panelu - četnost překreslování celého obrazu. Já jsem zvolil doporučenou hodnotu pixel clocku (PCLK) 30MHz.
4. Ve funkci set_lcd_mode() definuji řadiči SSD1963 parametry připojeného zobrazovacího elementu (TFT panelu). Jde o šíři datové sběrnice mezi řadičem SSD1963 a zobrazovacím elementem (TFT panelem), polaritu řídících signálů na tomto rozhraní, fyzickým rozlišením TFT panelu apod. Funkci set_address_mode() pak nastavuje mapování framebufferu na obrazové body TFT panelu. Zvolil jsem výchozí variantu: počátek framebufferu odpovídá levému hornímu rohu TFT panelu, vykresluje se řádek po řádku až dolů. Jednotlivý řádek se kreslí zleva doprava. Stejně tak i při obnově obrazu.
5. Funkce set_pixel_data_interface() řekne řadiči SSD1963, že pro obrazová data se bude používat 16bitová datová sběrnice a data pro jeden pixel se budou přenášet naráz v jednom cyklu. Funkce set_pixel_format() nastavuje počet bitů pro barevnou hloubku. V našem případě 16bitů a formát RGB565. Pikantní je, že použitý příkaz 0x3A je označen v datasheetu jako reserved.
6. Dvojice funkcí set_hori_period() a set_vert_period() nastavuje parametry, které souvisí se samotným vykreslováním jednotlivých řádků (hsync) a celého obrazu (vsync). Hsync parametry se udávají v počtech taktů pixel clocku, vsync pak v počtu vykreslených řádků. Jde o parametry horizontal total period, hsync pulse start position (hsync back porch), hsync pulse width, vertical total period, vsync pulse start position (vsync back porch) a vsync pulse width. Zájemcům o bližší pochopení doporučuji nastudovat problematiku zobrazování na klasických CRT obrazovkách. Pojmy i jejich význam je stejný.
7. Pomocí dvojice funkcí set_column_address() a set_page_address() nastavuji řadiči oblast ve framebufferu, kam může následně mikrokontrolér zapisovat (anebo odsud číst) obrazová data pomocí příkazů write_memory_start či write_memory_continue. První ze jmenovaných funkcí vymezí oblast v ose x, druhá v ose y; adresy se udávají v pixelech. Cokoliv zapsané mimo tuto oblast je ignorováno. Je logické, že v inicializační funkci nastavíme oblast na celý displej tedy rozsah adres na ose x od 0 do 799 a na ose y od 0 do 479. Při přístupu do framebufferu mějte ovšem na paměti nastavení dané funkcí set_address_mode() - mapování obsahu framebufferu na obrazové body.
8. Řadič SSD1963 dává k dispozici čtyři GPIO piny. Nepoužívám je, ale podle rozkazu z datasheetu, je potřeba jim nastavit směr, pokud nejsou používány pro potřeby TFT panelu. Pomocí funkce set_gpio_value() je nejprve nastavím na log. 1 a pak je v set_gpio_conf() nakonfiguruji jako běžné výstupní GPIO.
9. A jdeme do finále - funkce set_display_on() přepne TFT displej ze stavu Sleep (výchozí stav po resetu) do stavu Display. Ovšem dokud nezapneme podsvícení, tak stejně není nic vidět.
10. No když už jsme u toho podsvícení - DC-DC měnič, který generuje napájení pro skupinu podsvětlovacích LED diod, je řízen pulsně šířkovou modulací (PWM). Je tedy třeba nastavit frekvenci, na které měnič pracuje, a šířku pulsu (modulační poměr), která udává intenzitu podsvícení. O to se stará funkce set_pwm_conf(), která jako parametr přijímá hodnotu jasu (0 - 255). Pracovní frekvenci jsem po několika pokusech nastavil na 300Hz. Jas bude řízen z mikrokontroléru. Je možné ještě nechat řídit jas řadičem SSD193 pomocí tzv. funkce dynamic brightness control (DBC), která analyzuje obrazová data a přizpůsobuje jim jas, ale to jsem nechtěl. No a od tohoto místa bychom měli ”něco” vidět na TFT panelu.
11. Přestože funkci DBC nepoužívám, tak ve funkci set_dbc_conf() nastavuji DBC alespoň základní parametry. Co kdyby, že?
12. No a poslední konfigurační funkce set_post_proc() umožňuje upravit jas, kontrast a saturaci obrazu. Oproti výchozímu stavu jsem všechny parametry trochu ”vytáhnul” nahoru.

$ export ARCH=arm
$ export CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-
$ make distclean
$ make ucsimply_sam9260_defconfig
$ make modules_prepare

static void tft_clear(unsigned int color)
{ 	
	set_column_address(TFT_SC, TFT_EC);
	set_page_address(TFT_SP, TFT_EP);
	
	// dame SSD1963 vedet, ze budeme ted zapisovat do framebufferu
	write_cmd(CMD_WR_MEMSTART);
	// zapiseme kod barvy na celou plochu displeje
	write_data_rep(color, (TFT_ROWS * TFT_COLS));
}

# fialova
echo -en '\x1f\xf8' > /dev/int070atft-ts

# zelena
echo -en '\xe0\x07' > /dev/int070atft-ts

Krásná zelená

Seznam dílů seriálu SAM9260 a grafický TFT displej

• 1. Výběr displeje
• 2. Nakupujeme
• 3. Schéma zapojení
• 4. Realizace a oživení
• 5. Řadič SSD1963 a příprava ovladače
• 6. Linuxový ovladač - dokončení
• 7. Framebuffer device
• 8. Ovladač framebufferového zařízení