基于嵌入式Linux系统的LCD驱动实现

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技
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创
新
嵌入式系统应用
《PLC 技术应用200 例》
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基于嵌入式
Linux
系统的
LCD
驱动实现
Implemntation of LCD drivr bas on mbddd Linux
（北京大学） 宫莉莉 赵 勇
GONG Li-li ZHAO Yong
摘要: 本文首先介绍 Linux 系统设备驱动的特点, 然后以 S3C2410 平台为硬件开发环境, 实现了 Linux2.6.4 系统下 LCD 显示
设备的驱动 其中包括如何将 LCD 驱动程序添加到 Linux 内核配置系统中。
关键词: 嵌入式 Linux; S3C2410 平台; 帧缓存; 设备驱动
中图分类号 TP311.52 文献标识码: B
Abstract: This article introduced the characteristic of Linux device driver, then accomplish LCD device driver in embedded Lin-
ux2.6.4 system based on the sc240 platform.The article also illustrated how to compile the LCD driver module.
Key words Embedded Linux; S3C2410 platform Framebuffer Device driver
文章编号1008-0570(2008)12-2-0001-03
引言
随着嵌入式技术的不断推广，Linux 操作系统以其多任务，
多用户，可定制的优势越来越多的被应用于嵌入式系统开发。
Linux 内核由大量复杂代码组成，设备驱动程序在Linux 内核中
充当特殊的角色，它们好象一个个独立的“黑盒子”，使某个特
定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这个接口完全隐藏
了设备的工作细节。在应用程序看来，硬件设备只是一个设备
文件，可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。用户的
操作通过一组标准化的调用执行。 本文将详细讨论在 Linux
操作系统下液晶显示屏的驱动程序的编写。
1 Linux 系统设备驱动特点
Linux 系统将设备分成三种基本类型，字符设备、块设备、
网络接口设备。其中字符设备是个能够像字节流（类似文件）一
样被访问的设备，由字符设备驱动程序来实现这种特性；块设
备能够容纳文件系统。在大多数Unix 系统中，进行I/O 操作时
块设备每次只能传输一个或多个完整的块，每块包含52 字节
（或2 的更高次幂字节的数据）。块设备与字符设备的区别仅仅
在于内核内部管理数据的方式，也就是内核及驱动程序之间的
软件接口；任何网络事务都经过一个网络接口形成，即一个能
够和其他主机交换数据的设备。网络接口由内核中的网络子系
统驱动，负责发送和接收数据包，许多网络连接是面向流的，但
网络设备却围绕数据包的传输和接收而设计。网络驱动程序不
需要指导各个连接的相关信息，它只是处理数据包即可。
Linux 为所有的设备都提供了统一的操作函数接口。具体
通过使用数据结构struct file_operations 来实现，该数据结构中
包括许多操作函数的指针，如 open（），close（），read（），write（）
等。由于file_operations 结构中包含了所有可能对设备操作的函
数，如果这些函数全部由驱动开发人员编写实现，其工作量会
非常庞大。为了解决这个问题，Linux 设计者采用更高一层的封
装方法，为同一类设备定义了文件层次file_operations 结构中的
接口函数，这些函数对同一类设备来说实现方式相同（如申请
缓冲区空间，读取缓冲区数据等操作），只将一小部分硬件设备
寄存器相关的操作函数留给驱动开发人员实现。即Linux 内核
提供了一个文件操作层到底层设备驱动层的接口。
Linux 为LCD 显示设备提供的帧缓冲驱动就是这种分层驱
动方式。事实上，Linux 内核在fbmem.c（/drivers/video/fbmem.c）
文件中实现了几乎所有file_operations 结构中的操作函数，它将
LCD 显示设备抽象成帧缓冲区（framebuffer），帧缓冲区可作为
出现在Linux 内核中的一种驱动程序接口，用户可以将它看成
是显示内存的一个映像。它对应设备目录下的/dev/fb 设备节
点。每一个注册进Linux 内核的LCD 设备对应一个fb 节点，如/
dev/fb0，/dev/fb 等。/dev/fb 是对实际使用的 LCD 设备节点的
符号链接。在使用帧缓冲区时，Linux 将显卡置于图形模式下。
Linux 系统下LCD 设备驱动的主要工作就是定义与具体硬
件寄存器相关的数据结构，然后注册这个设备为/dev/fb 下的一
个设备节点。
2 硬件平台
嵌入式微处理器采用Samsung 公司的SC240X。LCD 控
制器主要功能是用于传输显示数据和产生控制信号，用户只需
通过读写一系列寄存器即可完成配置和显示控制。图 2_ 是
SC240 平台LCD 控制器模块图。
图2_ SC240 LCD 控制模块图
宫莉莉: 硕士研究生
基金名称: AVS-M 研究开发及其在 DSP 上的实现
颁发部门: 2006 年度深圳市科技计划研发基金
(20077975843)
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