在100ASK_IMX6ULL板子上支持其他型号的屏幕

支持使用其他型号的屏幕

100ASK_IMX6ULL板子上支持其他型号的屏幕

1)

 

1. 100ASK_IMX6ULL底板上如何接其他厂家的屏幕

很多学员有过STM32的学习经验,他们手上的开发板很多,LCD也很多。

一个LCD还挺贵的,不能浪费。

各家的LCD引脚顺序都不一样,所以别家的LCD不能直接接到100ASK_IMX6ULL开发板,需要转接板。

大部分单片机学员都是使用正点原子、野火的板子,有他们的屏。

针对这两家的屏,我们做了转接板,如下:

 attachments-2020-03-JAXsT6Nv5e788324ce25d.png

 

我们提供的内核、设备树,并不能直接支持其他厂家的LCD,可以联系我们,我们来调试。

下面的文档是示例,教你们怎么自己移植。

如果搞不定,欢迎联系我们,半小时帮您搞定。

 

2. 移植思路

LCD除了显示之外,它的表面通常还贴有一个触摸屏。

所以我们移植的是2个设备的驱动:LCD、触摸屏。

 

LCD驱动在内核中已经有了,并且很完善,我们只需要修改设备树就可以:修改时序等LCD参数,修改背光引脚等板子参数。

 

触摸屏的驱动在内核中一般也有了,各厂家用的触摸屏IC可能不同。需要配置内核把它加进去,同时修改设备树:指定触摸IC的信息(比如I2C地址),指定中断引脚。

 

如果能拿到这块LCD在别的板子上的内核源码,就可以参数它的LCD参数、触摸IC信息。

再结合你用的开发板,把涉及的GPIO找出来写入设备树。

简单吧?

开工!

 

3. 移植LCD驱动

注意100ASK_IMX6ULL不能直接连接其他厂家的屏,需要转接板。

IMX6ULLLCD的连接框图如下:

attachments-2020-03-8LuF1h0i5e78835aa4da2.png

IMX6ULL内部有LCD控制器,肯定是厂家对这个LCD控制器最熟悉了,所以他们为了卖芯片,一般都会在内核中做好LCD控制器的驱动程序。

IMX6ULL可以接各种LCD,这些LCD参数各有不同。LCD控制器的驱动程序会去设备树中获得这些参数,并根据这些参数来设置LCD控制器。

所以,我们要做的事情从理论上讲很简单:根据LCD参数修改设备树。

但是,谁说厂家的驱动就没有BUG,就完美无缺了?

我们要做的事有3项:确定LCD参数,修改设备树,完善驱动。

 

3.1 确定LCD参数

如果还保留有LCD的芯片手册,这是最好的。可惜我碰到的大多学员早已经忘记这些资料在哪了。

野火的屏在板子背后直接写明分辨率是多少,这比较简单直接。

正点原子的屏在背后画有一个表格,如下:

attachments-2020-03-uQPUy6hH5e78837da5e05.png

上图例子中,M2M1接地,M0接电源,所以M2M1M0001;对比表格可知它的分辨率为800x480

如果是从零开发,我们还需要找到芯片手册确定LCD的详细时序。

 

我们没有LCD的手册,即使有也懒得看。

直接看厂家的源码不就行了?直接点,直接看它的设备树不就行了?

找到LCD厂家的IMX6ULL内核源码,执行以下命令:

$ cd  arch/arm/boot/dts/

$ ls  *imx6ull*.dts

结果如下:

 attachments-2020-03-HHdczEPh5e7883926fefd.png

可以找到2个设备树文件,我们只关心里面的LCD信息,打开任意一个看看:

attachments-2020-03-NeyYy8zc5e7883a1aca65.png

3.2 修改设备树

100ASK_IMX6ULL用的内核版本是4.9.88,版本高一点,但是IMX6ULL设备树的写法完全一样。

设备树文件是arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts,替换下图红框部分:

 attachments-2020-03-ONAP8ykS5e7883aac6831.png

修改好设备树后,就可以编译了。

为方便你们操作,下面贴出编译命令,假设你已经位于我们提供的内核源码目录中:

$ export  ARCH=arm

$ export  CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

$ export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

$ make  dtbs

新编译好的设备树文件为:arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dtb

怎么更新设备树?请看我们的开发板使用手册。

更新设备树后,重启板子观察效果。

 

3.3 完善驱动

使用新的设备树启动板子后,你会发现一个神奇的现象:LCD有时候有显示,有时候没有,不断地冷启动偶尔会有显示。

如果你经验丰富,可以判断这是复位问题。

为验证是否复位问题,我们可以执行命令手工发出复位信号,先确定LCD复位引脚是哪个GPIO

attachments-2020-03-WtisMMxj5e7883b80da8f.png

从上图可以确定LCD的复位引脚用到GPIO3_IO04,那我们可以使用GPIO子系统来验证。

执行某些命令让GPIO输出低电平,再输出高电平,这样就可以复位LCD了。

3.3.1 使用GPIO子系统复位LCD

GPIO3_IO04GPIO子系统中编号为:(3-1)*32+4=68,它是第68GPIO

板子进入Linux后,执行以下命令:

$ fb-test                                          // LCD上应该显示红绿蓝色块

$ echo  68 > /sys/class/gpio/export                  // 导出68GPIO

$ echo out > /sys/class/gpio/gpio68/direction          // 设置为输出引脚

$ echo 0 > /sys/class/gpio/gpio68/value              // 让它输出0

$ echo 1 > /sys/class/gpio/gpio68/value              // 让它输出1

$ echo  68 > /sys/class/gpio/unexport               // unexport

你会发现一旦执行上述命令,LCD立刻就有显示了。

所以,LCD驱动不完善,应该加上复位信号。

 

3.3.2 修改设备树:指定复位引脚

设备树文件为:arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts

如下图修改:

attachments-2020-03-pCnMci615e7883ca4824d.png

把添加的代码写出来:

reset-gpios = <&gpio3 4 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* 100ask */

3.3.3 修改驱动:复位LCD

LCD驱动程序是哪个?

Linux内核源码目录下执行命令:

$ ls drivers/video/fbdev/*.o

drivers/video/fbdev/built-in.o  drivers/video/fbdev/mx3fb.o  drivers/video/fbdev/mxsfb.o

发现有2.o文件:mx3fb.omxsfb.o。我们是imx6ull,应该是后者。

我们在mxsfb.cmxsfb_probe函数的后面添加复位代码,如下图修改:

attachments-2020-03-RTbOb42i5e7883d2e8ef0.png


把添加的代码写出来(mxsfb.cmxsfb_probe函数的后面添加复位代码,)

       /* 100ask */

        printk("100ask, %s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);

        rst_gpio = of_get_named_gpio(pdev->dev.of_node, "reset-gpios", 0);

        if (gpio_is_valid(rst_gpio)) {

                ret = gpio_request(rst_gpio, "lcdif_rst");

                if (ret < 0) {

                        dev_err(&pdev->dev,

                                "Failed to request GPIO:%d, ERRNO:%d\n",

                                (s32)rst_gpio, ret);

                } else {

                        gpio_direction_output(rst_gpio, 0);

                        msleep(2);

                        gpio_direction_output(rst_gpio, 1);

                        dev_info(&pdev->dev,  "Success seset LCDIF\n");

                }

        }

 

修改完后,重新编译得到zImage100ask_imx6ull-14x14.dtb,更新开发板,重启,完美! 

 

4. 移植触摸屏驱动

4.1 确定触摸屏型号

还是那句话,如果有触摸屏数据手册,看手册就好了。

如果没有手册,怎么办?

触摸屏的主控芯片一般都是I2C接口的,那么我们可以把屏接到板子上,用i2cdetect检测出I2C设备的地址,根据地址就可以知道它的型号。

注意100ASK_IMX6ULL不能直接连接其他厂家的屏,需要转接板。

接上屏幕后,启动开发板进入Linux,执行如下命令:

[root@imx6ull:~]# i2cdetect -y 1

命令解析:“-y”表示 Disable interactive mode,简单地说就是“别让我确认了,赶紧执行”;“1”表示I2C总线1(0开始)

结果如下:

attachments-2020-03-lmJaC3xl5e7883f8caddb.png


上图中,

--”表示没有这个地址对应的I2C设备;

UU”表示这个地址的I2C设备已经有驱动在使用占用它了,那这个I2C设备肯定是存在的;

其他数值表示该地址对应的I2C设备是存在的,并且还没有驱动程序跟它匹配。

根据上图,我们可以知道0x38就是触摸屏设备,为什么!为什么不是0x60?你可以把屏幕取下,再重新执行命令,就可以看到“38”消失了。

根据0x38,我们得找到对应的芯片型号,怎么找?去内核设备树目录里找。

$ cd arch/arm/boot/dts/

$ grep "@38" * -nR

 

可以得到很多结果,比如:

attachments-2020-03-Sbn4U3Bu5e78841b2babf.png

地址为0x38I2C芯片有不少,比如HDMI PHY,还有ft5306ft5x06。你在百度搜一下“ft5306”,它确实就是触摸屏芯片。所以这款触摸屏的主控芯片就是ft5x06x表示某些数字,可能有多个型号,我们暂时没不用去细分。

 

4.2 在设备树中指定触摸IC信息

IMX6ULL跟触摸IC的连接图如下:

attachments-2020-03-cNmbTQwj5e78843d099ad.png

所以,我们要确定的信息是:

a. 它接在哪个I2C控制器上?

b. 它的I2C地址是?

c. 复位引脚使用哪个GPIO?低电平有效还是高电平有效?

d. 中断引脚使用哪个GPIO?低电平有效还是高电平有效?

 

不知道怎么写?没关系,参考!

a. 对于ft5x06,设备树节点中有哪些内容?

b. 那些内容怎么适配100ASM_IMX6ULL板子?即怎么改成100ASK_IMX6ULL所用的GPIO引脚

前面说过,根据I2C设备的地址0x38,执行如下命令:

$ cd arch/arm/boot/dts/

$ grep "@38" * -nR

我们可以得到很多结果,打开跟imx6ull最相近的imx6ul-tx6ul.dtsi,可以看到如下代码: 

attachments-2020-03-byoq6cf95e78844b1ab5b.png


我们把这个结点的内容先复制下来,粘贴到哪里去?

100ASK_IMX6ULL也配有触摸屏,我们用的型号是gt9xx,把这个结点放到gt9xx结点相同位置去就可以了,如下图所示:

attachments-2020-03-p2EjQber5e78849a9ca6a.png

100ASK_IMX6ULL接标配的LCD时,触摸ICgt9xx,用的引脚假设是 AAA

那么同一个底板接上另一块LCD时,虽然触摸IC型号不同,但是它仍然用的是同一个引脚AAA

所以,新加的节点,其内容可以参考gt9xx节点的内容。

下图就是改好的样子:

attachments-2020-03-5nRFByiR5e7884a4ec170.png


重新编译设备树,更新到板子上,发现触摸屏还是不能用。

这还得往内核里加驱动。

 

4.3 重新配置内核添加驱动

这设备节点对应哪个驱动啊?它有这个属性:

compatible = "edt,edt-ft5x06"

在内核drivers/input/touchscreen目录下搜搜"edt,edt-ft5x06"

$ cd drivers/input/touchscreen/

$ grep "edt,edt-ft5x06" * -nr

什么都没搜到,再搜“edt-ft5x06”:

$ grep "edt-ft5x06" * -nr

edt-ft5x06.c:1071:      { .name = "edt-ft5x06", .driver_data = (long)&edt_ft5x06_data },

Kconfig:667:      module will be called edt-ft5x06.

Makefile:31:obj-$(CONFIG_TOUCHSCREEN_EDT_FT5X06)        += edt-ft5x06.o

 

显然,驱动程序是edt-ft5x06.c,内核配置项是CONFIG_TOUCHSCREEN_EDT_FT5X06

我们需要配置内核,把CONFIG_TOUCHSCREEN_EDT_FT5X06配置为y

在内核目录下执行“make  menuconfig”,然后搜“CONFIG_TOUCHSCREEN_EDT_FT5X06”:

attachments-2020-03-IUlCa0I75e7884ba409c8.png

在菜单里找到它,把它配置为y,如下图:

attachments-2020-03-vnGkk8Jn5e7884cd4b075.png

重新编译内核zImage,更新到板子上,启动。

发现触摸屏有反应,但是点不准,还得调试。

4.4 调试:找出问题

Tslib是触摸屏的库,自带有很多工具:

a. ts_print_raw :打印触摸屏原始数据

b. ts_print :打印经过较准的数据

c. ts_test_mt:测试电容屏,点击触摸屏,同时就会在LCD上显示触点位置。

 

我们先把系统自带的QT系统去掉,在开发板执行:

# mv /etc/init.d/S07hmi  /root/

# reboot

 

然后设置环境变量,执行ts_test_mt

export TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event1

export TSLIB_CONFFILE=/etc/ts.conf

export TSLIB_CALIBFILE=/etc/pointercal

export TSLIB_PLUGINDIR=/usr/lib/ts

ts_test_mt

可以在LCD屏幕上看到提示,你点击某个位置,正常的话在该位置就会显示一个标号。

我们发现有意思的现象:从左往右点,标号从上边移动到下边;从上往下点,标号从左边移动到右边。

猜测:XY坐标对调了。

 

再试一下,执行 ts_print_raw,然后从左往右点,现象如下:

attachments-2020-03-UcakJdQZ5e7884e3a0652.png

从左往右点,x坐标应该发生变化,y坐标保持不变;但是从上图看来,这是相反的。

所以,确实是xy坐标对调了。

  

 

4.5 解决方法

可以从应用层面解决,也可以从驱动层面解决。二选一就好了,不要同时做。

4.5.1 修改/etc/ts.conf

如下图加上xyswap就可以了:

attachments-2020-03-qmQJjst95e7884f3dfeff.png


4.5.2 修改设备树

有时候我们并不愿意、不能修改应用层的东西,那可以修改设备树:

attachments-2020-03-wlGlRD1j5e78850180fb8.png

 

4.6 其他情况

100ASK_IMX6ULL标配的屏,带的触摸ICgt9xx;但是我们发现别家的LCD即使同样使用gt9xx,但是它的xy值是反转的。

什么意思呢?

你从左往右点,正常来说x值是从小变大,但是有些屏是从大变小。

你从上往下点,正常来说y值是从小变大,但是有些屏是从大变小。

这时候,你同样可以修改设备树,或是修改/etc/ts.conf

 

怎么修改设备树?

参考内核文档:Documentation/devicetree/bindings/input/touchscreen,该目录下有很多I2C触摸芯片的设备树说明,比如有goodix.txt,对应gt9xx芯片;有edt-ft5x06.txt

要让x反转,或是y反转,在设备节点中加入这样的属性值就可以:

touchscreen-inverted-x = <1>;

touchscreen-inverted-y = <1>;

 

有时为了测试方便,就是想临时改一下/etc/ts.conf,怎么做?

这个文件本身是有些注释的,可以参考:

attachments-2020-03-SiDA69g35e788529d3d58.png

x0=1024”的意思就是:x坐标,0表示1024

y0=600”的意思是:y坐标,0表示600

 

4.7 gt9xx芯片固件更新

gt9xx芯片功能强大,可以写入配置信息让它支持不同分辨率的触摸屏。

但是出厂的触摸屏IC一般都已经写好配置信息了,我们不应该让驱动程序去修改这些配置信息。

可以在设备树中加上这一句,禁止驱动去修改配置信息:

goodix,driver-send-cfg = <0>;

 

这是我们调试过程中碰到的一个坑。

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