嵌入式Linux下的LCD驅動程序設計與實現

隨著嵌入式Linux的迅速發展，由于其沒有昂貴的版權費，完全開放源代碼，可裁減性與可移植性，因此是開發嵌入式產品的優秀操作系統平臺。設備驅動程序是Linux內核的重要組成部分，運行在Linux內核底層，在內核源代碼中占較大比例，驅動程序開發逐漸成為嵌入式軟件開發中一項重要工作。應項目設計的需要完成了嵌入式Linux下的LCD驅動程序設計。

1 Linux下設備驅動程序
驅動程序從字面上可以理解為一類程序，這類程序的目的一般是驅動硬件正常工作，所以通常所說的驅動程序都是針對特定的硬件來編寫的。Linux設備驅動程序是為特定的硬件提供給用戶程序的一組標準化接口，它隱藏了設備工作的細節。Linux系統下驅動程序是運行在內核態的，是和內核連接在一起的程序。如果運行在用戶態的應用程序想控制硬件設備，必須通過驅動程序來控制。
Linux系統的設備分為3種類型，分別是字符設備、塊設備和網絡設備。文中所涉及的LCD驅動屬于字符型設備驅動程序。在對字符設備發出讀、寫請求時，實際的硬件I／O一般就緊接著發生了。Linux系統訪問設備就像訪問文件一樣，例如打開關閉設備系統調用open()和close()函數。在Linux內核中，字符設備使用struct file_operations結構來定義設備的各種操作集合。編寫字符設備驅動程序，主要是實現str-uct file_operations結構中的各個函數。

2 基于FFamebuffer的LCD驅動程序設計
2．1 LCD簡介
設計中采用的嵌入式微處理器是Samsung公司的S3C2410，LCD控制器主要用于傳輸顯示數據和產生控制信號，用戶只需通過讀寫一系列寄存器即可完成配置和顯示控制，圖1是S3C2410平臺LCD控制器的結構圖。

其各個信號描述及功能如表1所示。

2．2 Framebutfvr概述
Framebuffer即幀緩沖，是圖形設備的一個提取或抽象，他把一些視頻設備描繪成一個緩沖區，允許應用程序通過Framebuffer所定義的良好接口訪問圖形設備。Framebuffer是出現在Linux2．2．xx內核當中的一種驅動程序接口。Linux工作在保護模式下，所以用戶態進程無法像DOS那樣使用顯卡BIOS里提供的中斷調用來實現直接寫屏，Linux抽象出Framebuffer這個設備供用戶態進程實現直接寫屏。Framebuffer機制模仿顯卡的功能，將顯卡硬件結構抽象化，可以通過Framebuffer的讀寫直接對顯存進行操作。用戶可以將Framebuffer看成是顯示內存的一個映像，將其映射到進程地址空間之后，就可以直接進行讀寫操作，而寫操作可以立即反應在屏幕上。這種操作是抽象、統一的，用戶不必關心物理顯存的位置、換頁機制等具體細節，這些由Framebuffer設備驅動完成。