基于S3C2440A終端LCD驅(qū)動電路的設(shè)計與實現(xiàn)
LCD作為一種被動顯示器件本身并不能發(fā)光,必須要有背光模塊提供光源。白光LED由于復(fù)雜程度較低、成本低且尺寸較小,被普遍用做嵌入式手持設(shè)備的LCD背光源。本文中背光驅(qū)動電路如圖3所示。
驅(qū)動芯片采用MP1521,該芯片有3組獨立的電流反饋回路,可同時驅(qū)動3組并聯(lián)的LED?,F(xiàn)將3組反饋回路FB1、FB2、FB3短接,可以提供更大的驅(qū)動電流,用于驅(qū)動6個白色串聯(lián)LED背光燈。
MP1521支持兩種方式控制LED亮度,一是將BRT連接在范圍為0.26V~1.2V的電壓上,另外一種是通過PWM信號控制LED亮度。設(shè)計時,將其連接在PWM端口,使用PWM控制LCD背光亮度。
S3C2440A有5個16bit定時器,其中定時器0、1、2、3有PWM功能。將BRT連接到能夠輸出PWM信號的CPU的TOUT0/GPB0引腳,利用定時器0產(chǎn)生的PWM信號控制LCD亮度。通過改變PWM信號的占空比調(diào)整LED亮度,而通過設(shè)置CPU內(nèi)部寄存器的值可以改變PWM的占空比。
為了節(jié)省功耗,電路的使能(EN)端接CPU的LCD_PWREN管腳,高電平時背光電路工作;低電平時背光電路不工作。同時,可將EN端通過電阻直接連接到3.3V電源上以便調(diào)試時使用。
LCD_BCK+和LCD_BCK-分別連接到串聯(lián)LED的正負兩端。
軟件設(shè)計
手持終端的嵌入式Linux所采用的內(nèi)核版本是kernel-2.4.18。 為了使LCD能正常顯示,還需要在Linux系統(tǒng)下開發(fā)LCD的驅(qū)動程序。
字符設(shè)備的驅(qū)動程序
字符設(shè)備是Linux系統(tǒng)中最簡單的設(shè)備,可以像文件一樣訪問。當字符設(shè)備初始化的時候,其驅(qū)動程序向Linux內(nèi)核登記,在chrdevs向量表中增加一個device_struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)條目。這個設(shè)備的主設(shè)備標識符用作這個向量表的索引。一個設(shè)備的主設(shè)備標識符是固定的。chrdevs向量表中的device_struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括一個登記設(shè)備驅(qū)動程序名稱的指針和一個指向一組文件操作的指針。這組文件操作本身位于這個設(shè)備的字符設(shè)備驅(qū)動程序中,并處理一些特定任務(wù)。
Linux下的幀緩沖設(shè)備
Linux操作系統(tǒng)為LCD等顯示設(shè)備提供了幀緩沖區(qū)。幀緩沖區(qū)(Framebuffer)是Linux為顯示設(shè)備提供的一個接口,是把顯存抽象化后的一種設(shè)備。為LCD編寫驅(qū)動程序的實質(zhì)就是為幀緩沖區(qū)編寫驅(qū)動程序。
由于幀緩沖驅(qū)動程序的實現(xiàn)在許多論文中有詳細敘述,這里不再贅述,本文重點討論背光設(shè)備驅(qū)動程序的實現(xiàn)。
LCD背光設(shè)備的驅(qū)動程序
LCD背光設(shè)備可看作字符設(shè)備,可以按照字符設(shè)備驅(qū)動程序的編寫方法進行實現(xiàn)。在驅(qū)動程序里實現(xiàn)了LCD各種控制功能。驅(qū)動程序主要包括lcdctrl.c和lcdctrl_smdk2440.c。其中l(wèi)cdctrl.c屏蔽了具體的硬件,它通過鉤子函數(shù)調(diào)用lcdctrl_smdk2440.c相關(guān)函數(shù)完成各種具體操作。為了形象地說明兩個文件之間的關(guān)系,這里以LCD亮度調(diào)節(jié)過程為例,說明函數(shù)的調(diào)用過程,如圖4所示。
lcdctrl.c中的lcdctrl_ioctl函數(shù)需根據(jù)上層應(yīng)用程序的不同參數(shù)實現(xiàn)不同的功能,這些控制LCD的功能包括亮度調(diào)整、對比度調(diào)整、關(guān)閉LCD、開啟LCD等。
下面分別敘述兩個文件的實現(xiàn)。
lcdctrl.c文件
1、定義file_operation結(jié)構(gòu)體
static struct file_operations lcdctrl_fops = {
ioctl: lcdctrl_ioctl,
open: lcdctrl_open,
release: lcdctrl_close };
LCD的各種控制功能在lcdctrl_ioctl函數(shù)中實現(xiàn),lcdctrl_open和lcdctrl_close不實現(xiàn)具體功能,直接返回0值。
2、lcdctrl_ioctl函數(shù)
lcdctrl_ioctl函數(shù)需根據(jù)上層應(yīng)用程序的不同參數(shù)實現(xiàn)不同的功能,這里主要說明亮度調(diào)節(jié)功能的實現(xiàn)。部分代碼如下:
static int lcdctrl_ioctl(struct inode * inode, struct file *filp, unsigned int cmd , unsigned long arg)
{……
switch(cmd)
{ ……
case
_LCDCTRL_IOCTL_BRIGHTNESS:
if ((arg >=0) (arg = 100))
ret = lcdctrl_set_brightness(arg);
break; //調(diào)節(jié)LCD背光亮度
……
break;}
return ret;}
當應(yīng)用程序傳遞的命令參數(shù)為LCDCTRL_IOCTL_BRIGHTNESS時,lcdctrl_ioctl調(diào)用lcdctrl_set_ brightness具體實現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)功能。
3、lcdctrl_set_brightness函數(shù)
lcdctrl_set_brightness具體實現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)功能。主要代碼如下:
int lcdctrl_set_brightness(int b)
{
brightness = b;
return lcd_device->set_brightness(b);
}
可以看出,此函數(shù)調(diào)用lcd_ device->set_brightness函數(shù),而lcd_device在初始化時已被指向與具體的硬件相關(guān)的函數(shù)。
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