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U-boot中通過ENV設定顯示裝置(如LCD)引數的方法與格式

對於一個移植比較完善的U-boot來說,顯示裝置一般也是可以使用的。在嵌入式中的LCD液晶屏一般由晶片的內建的LCD控制器或者VPSS(視訊處理子系統)來控制。在U-boot中已經實現了類似framebuffer的機制,只要在移植的時候完成對LCD控制等顯示裝置的初始化,並將framebuffer的對應的記憶體地址空間通過結構體傳遞給u-boot的中控制檯實現部分,就可以在u-boot的啟動時從LCD上看到u-boot的控制檯終端資訊,並且可以在LCD的左上角看到uboot的logo。對於顯示部分的初始化程式碼根據CPU晶片的不同而異,但是大體結構都是一樣的。       在大部分液晶控制器的初始化中都需要以下引數:
  1. /******************************************************************
  2.  * 解析結構體
  3.  ******************************************************************/
  4. struct ctfb_res_modes {
  5.     int xres; /* 可見解析度 */
  6.     int yres;
  7.     /* 時序: 所有值都以畫素時鐘為單位(當然除了畫素時鐘本身) */
  8.     int pixclock; /* 畫素時鐘(單位:微秒) */
  9.     int left_margin; /* 從行同步到影象左邊沿的畫素時鐘數 *
    /
  10.     int right_margin; /* 從行同步到影象右邊沿的畫素時鐘數 */
  11.     int upper_margin; /* 從場同步到影象上邊沿的行數 */
  12.     int lower_margin; /* 從場同步到影象下邊沿的行數 */
  13.     int hsync_len; /* 行同步時間長度(畫素時鐘數) */
  14.     int vsync_len; /* 場同步時間長度(行數) */
  15.     int sync; /* see FB_SYNC_* */
  16.     int vmode; /* see FB_VMODE_* */
  17. };
      而這些引數將隨著所使用的LCD液晶屏不同而不同。如果將這些引數寫死在程式碼中,這樣換一個不同引數的液晶屏就要重新給引數,重新編譯一次uboot,這麼做當然比較不合適。動態配置這些引數對於U-boot來說,當然是從自身ENV(環境變數)中獲取。兩年前我在移植MINI6410的時候,就對液晶屏的顯示做了支援,並參考uboot中別的液晶驅動做了動態引數配置的支援,但是當時寫完程式碼之後沒有仔細去測試和研究其配置的方法和格式。這些研究顯示裝置引數的傳遞的時候才重新回來驗證一下原來的程式碼,發現原來我在MINI6410上的程式碼是完全OK的,並支援3種不同的配置方法。關鍵的引數獲取程式碼如下:

  1. got_mode = 0;
  2.     videomode = CONFIG_SYS_DEFAULT_VIDEO_MODE;
  3.          /* get video mode via environment */
  4.          if (((penv = getenv ("videomode")) != NULL) &&
  5.                  (penv[0] <= '9'))    {
  6.                      videomode = (int) simple_strtoul (penv, NULL, 16);
  7.          /* parameter are vesa modes */
  8.          /* search params */
  9.          for (i = 0; i < VESA_MODES_COUNT; i++) {
  10.          if (vesa_modes[i].vesanr == videomode)
  11.          break;
  12.          }
  13.          if (i == VESA_MODES_COUNT) {
  14.          printf ("no VESA Mode found, switching to mode 0x%x ",
  15.                      CONFIG_SYS_DEFAULT_VIDEO_MODE);
  16.          i = VESA_MODES_COUNT - 2;
  17.          }
  18.          res_mode = (struct ctfb_res_modes *) &res_mode_init[vesa_modes[i].resindex];
  19.          bits_per_pixel = vesa_modes[i].bits_per_pixel;
  20.          } else {
  21.                  /*init to default params*/
  22.                  res_mode = (struct ctfb_res_modes *) &res_mode_init[vesa_modes[VESA_MODES_COUNT - 2].resindex];
  23.                 bits_per_pixel = vesa_modes[VESA_MODES_COUNT - 2].bits_per_pixel;
  24.                  if ((penv = getenv ("video-mode")) != NULL) {
  25.                     ret = video_get_video_mode(&var_mode.xres, &var_mode.yres,
  26.                                                 &bits_per_pixel, &dumpfreq, &p);
  27.                     while ((i = video_get_param_len (p, ',')) != 0) {
  28.                         GET_OPTION ("le:", var_mode.left_margin)
  29.                         GET_OPTION ("ri:", var_mode.right_margin)
  30.                         GET_OPTION ("up:", var_mode.upper_margin)
  31.                         GET_OPTION ("lo:", var_mode.lower_margin)
  32.                         GET_OPTION ("hs:", var_mode.hsync_len)
  33.                         GET_OPTION ("vs:", var_mode.vsync_len)
  34.                         GET_OPTION ("pclk:", var_mode.pixclock)
  35.                         p += i;
  36.                         if (*p != 0)
  37.                             p++;    /* skip ',' */
  38.                     }
  39.          res_mode = (struct ctfb_res_modes *) &var_mode;
  40.                 }    else    {
  41.                     printf ("no Video params found, try bootargs~~ ");
  42.                     res_mode = (struct ctfb_res_modes *) &var_mode;
  43.                     bits_per_pixel = video_get_params (res_mode, "bootargs");
  44.                     if((bits_per_pixel != 8) &&
  45.                         (bits_per_pixel != 15) &&
  46.                         (bits_per_pixel != 16) &&
  47.                         (bits_per_pixel != 24))    {
  48.                         printf ("Get params error, set to default!");
  49.                         res_mode = (struct ctfb_res_modes *) &res_mode_init[vesa_modes[VESA_MODES_COUNT - 2].resindex];
  50.                         bits_per_pixel = vesa_modes[VESA_MODES_COUNT - 2].bits_per_pixel;
  51.                         }
  52.                 }
  53.         }
      上面的程式碼根據先後順序會從3個不同的環境變數中獲取所連線的液晶屏引數:
  • 一、選擇預先編譯進uboot的某個顯示器引數(videomode=)
      這種形式的引數配置適合預先知道你要用的幾個液晶屏的引數,並將其寫在driver/video/videomodes.c中。比如我在MINI6410的移植中添加了3.5寸、 4.3寸和7寸屏的引數:
  1. const struct ctfb_vesa_modes vesa_modes[VESA_MODES_COUNT] = {
  2. ......
  3.      {0x211, RES_MODE_240x320, 16},
  4.      {0x212, RES_MODE_480x272, 16},
  5.      {0x213, RES_MODE_800x480, 16},
  6. };
  7. const struct ctfb_res_modes res_mode_init[RES_MODES_COUNT] = {
  8.      /* x y pixclk le ri up lo hs vs s vmode */
  9. ......
  10.      {240, 320, 90000, 1, 4, 1, 1, 30, 4, 0, FB_VMODE_NONINTERLACED},
  11.      {480, 272, 75000, 2, 3, 1, 1, 40, 1, 0, FB_VMODE_NONINTERLACED},
  12.      {800, 480, 50000, 2, 2, 2, 2, 41, 4, 0, FB_VMODE_NONINTERLACED},
  13. };
而對於這三種屏,只需要在環境變數中配置:
  1. 3.5寸 :videomode=0x211
  2. 4.3寸 :videomode=0x212
  3. 7 寸  :videomode=0x213
即,
  1. 3.5寸 : setenv videomode 0x211 ;saveenv
  2. 4.3寸 : setenv videomode 0x212 ;saveenv
  3. 7 寸 : setenv videomode 0x213 ;saveenv
  • 二、通過環境變數(video-mode=)獲取引數
    如果在環境變數中沒有videomode,則uboot會繼續查詢是否有video-mode變數。如果有,程式碼會從這個環境變數中直接解析出所需要的引數,這個環境變數的格式應為:
  1. video-mode=ctfb:800x480-16@60,le:2,ri:2,up:2,lo:2,hs:41,vs:4,pclk:50000
其中ctfb 有沒有都無所謂,但是後面的 :一定要有 藍色的符合只要不是數字就好,寫成這個形式比較標準罷了。這個看了程式碼就明白了。 這種情況比較適用於僅uboot需要這些顯示引數,並需要靈活配置的情況。這些引數沒有主動傳遞給核心。
  • 三、從將要傳遞給核心的cmdline(bootargs=)獲取引數
    如果通過上面兩步,在環境變數中沒有正確地解析出引數,程式碼會到bootargs(也就是傳遞給核心的cmdline)中找相關引數,在bootargs中的格式必須是:
  1. video=ctfb:x:800,y:480,depth:16,le:2,ri:2,up:2,lo:2,hs:41,vs:4,pclk:50000,vmode:0,sync:0
紅色的字型是必須的,這個看了video_get_params 函式你就明白了。     這種情況可以靈活配置,並且這些引數會通過tagged-list--->cmdline主動傳遞給核心,適用於uboot和核心共享ENV區引數的情況。         而對於在上面我在mini6410中實現的程式碼,其實可以移植到別的晶片啟動中去,只要將引數解析到struct ctfb_res_modes 中去,其中的資料就可以用於初始化LCD控制器等初始化程式碼中了