04_最简单的LCD驱动_基于QEMU#

最简单的LCD驱动_基于QEMU#

本节视频对应源码在GIT仓库中,位置如下(这2个文件是完全一样的):

doc_and_source_for_drivers\STM32MP157\source\A7\03_LCD\02_lcd_drv_qemu\lcd_drv.c
或:
doc_and_source_for_drivers\IMX6ULL\source\03_LCD\02_lcd_drv_qemu\lcd_drv.c

目前百问网主推的开发板是IMX6ULL、STM32MP157。 但是也推出了一块虚拟的开发板:IMX6ULL_QEMU,原因有2:

  • 降低学习成本

    • 初学阶段,可以不买开发板,使用QEMU即可入门。

  • 深入学习内核及驱动

    • 使用QEMU可以非常方便地调试内核、查看驱动程序执行过程

    • 有助于深入研究内核及驱动

后面的视频里,会使用QEMU来讲解某些驱动程序。 注意

  • 使用QEMU不是必须的

  • QEMU只是提供另一个角度的学习方法,比如:

    • LCD驱动:使用QEMU可以时,可以简化硬件的操作

    • 中断子系统:可以跟踪调用过程

  • 你可以只看QEMU相关的视频,不使用QEMU来操作

  • 在真实的开发板上讲解的内容,会覆盖QEMU视频的知识

1. 为什么要用QEMU#

Linux驱动 = 驱动框架 + 硬件操作。 如果硬件操作足够简单,我们就可以把精力放在驱动程序的框架上,这才是Linux的核心。 看看真实的LCD连线: image-20210102122959506

对于硬件操作,你至少要做这些事情:

  • 设置引脚用于LCD

  • 阅读LCD手册,阅读LCD控制器手册,根据LCD参数设置LCD控制器

    • 设置LCD控制器时,你还需要了解所用的主控芯片的时钟系统

  • 分配Framebuffer,把Framebuffer地址告诉LCD控制器

总之,非常复杂。如果你换了芯片,这些工作又得重来一次。 如果你本身已经对阅读芯片手册很熟悉,对硬件操作很熟悉,那么学习时没必要把时间浪费在这方面。 使用QEMU,虚拟出一款简单的LCD控制器,可以简化硬件操作,让我们把精力放在驱动框架上。

2. LCD相关的芯片手册#

2.1 虚拟的LCD控制器手册#

百问网修改了QEMU的源码,实现了一个虚拟的LCD控制器,它的操作很简单。 只有4个寄存器,手册如下:

地址

寄存器

说明

0x021C8000

fb_base_phys

用于设置Framebuffer的物理地址

0x021C8004

fb_xres

用于设置Framebuffer的X方向分辨率

0x021C8008

fb_yres

用于设置Framebuffer的Y方向分辨率

0x021C800C

fb_bpp

用于设置Framebuffer中像素的位宽

2.2虚拟的LCD芯片参数#

目前这款虚拟的LCD分辨率为500x300,16bpp。暂时未支持其他参数。

3. 修改LCD驱动程序添加硬件操作#

4. 下载、安装、运行QEMU#

参考:http://wiki.100ask.org/Qemu

5. 下载、编译内核#

参考:http://wiki.100ask.org/Qemu

6. 替换LCD驱动程序#