【正文】 ，而是采用獨(dú)立對相關(guān)變量進(jìn)行定義和賦值，最終向Linux內(nèi)核的上層進(jìn)行提交fb_info結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)對LCD硬件的向上層注冊。此設(shè)計(jì)是為了在ARM9硬件平臺上，通過Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)LCD液晶顯示器的驅(qū)動，并通過LCD應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)圖片在該LCD液晶顯示器上進(jìn)行動態(tài)顯示。正是由于嵌入式Linux 系統(tǒng)具有低成本、多種硬件平臺支持、優(yōu)異的性能和良好的網(wǎng)絡(luò)支持的優(yōu)點(diǎn)，而且液晶顯示器作為輸出設(shè)備具有體積小，耗電省的優(yōu)點(diǎn)，讓它們在各類儀器設(shè)備的控制過程中占據(jù)著越來越重要的角色。嵌入式具有軟件代碼小、高度自動化和響應(yīng)速度快等特點(diǎn),因而進(jìn)入21世紀(jì)后其應(yīng)用越來越廣泛,例如,各種家用電器如電冰箱、自動洗衣機(jī)、數(shù)字點(diǎn)電視機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等廣泛應(yīng)用這種技術(shù)。 本設(shè)計(jì)的最終目的是在LCD液晶顯示器上動態(tài)顯示多張圖片，涉及到了從LCD驅(qū)動層到應(yīng)用層的實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵技術(shù)為LCD驅(qū)動實(shí)現(xiàn)、圖片解碼、LCD應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)。軟件平臺采用Linux內(nèi)核。而這種處理能力的提高是通過增加時鐘頻率和減少指令執(zhí)行周期實(shí)現(xiàn)的。在本設(shè)計(jì)中硬件平臺采用ARM9些列，屬于中高端性能的芯片。教研室負(fù)責(zé)人 指導(dǎo)教師 接受設(shè)計(jì)論文任務(wù)開始執(zhí)行日期 年 月 日學(xué)生簽名 摘 要 近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及集成電路技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)日漸普及，在通訊、網(wǎng)絡(luò)、工控、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。 基于ARM+Linux的LCD驅(qū)動設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)在ARM的硬件平臺和Linux軟件平臺上顯示圖片，使得我對LCD實(shí)現(xiàn)的過程的硬件部分、圖片解碼和LCD應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)都有了深刻的理解，也進(jìn)一步加深了對Linux下驅(qū)動實(shí)現(xiàn)原理的理解，對圖片的解碼有了更深一步的認(rèn)識，同時也對于Linux用戶層的應(yīng)用程序如何調(diào)用到驅(qū)動層的實(shí)現(xiàn)有了深刻的理解。在圖片解碼實(shí)現(xiàn)中，本設(shè)計(jì)只實(shí)現(xiàn)對JPG格式圖片的顯示，對于輸入的JPG格式的圖片，由于對于JPG格式的圖片的數(shù)據(jù)格式排列不了解，所以首先將通過圖片庫將該格式的圖片轉(zhuǎn)換成PMB格式的圖片，而對于PMB格式的圖片可以直接知道數(shù)據(jù)格式的排列信息，首先開始的56個字節(jié)為信息頭和數(shù)據(jù)頭，然后接下來的才是位圖信息，所以就可以直接讀取位圖信息進(jìn)行顯示到LCD上，實(shí)現(xiàn)對LCD圖片的動態(tài)顯示。步驟三是在上面兩個步驟都實(shí)現(xiàn)了之后，就可以向內(nèi)核注冊LCD驅(qū)動，同時向Linux內(nèi)核上層提交設(shè)置的fb_info結(jié)構(gòu)體對象。在LCD驅(qū)動層的實(shí)現(xiàn)中，本設(shè)計(jì)采用三個步驟進(jìn)行；步驟一是設(shè)置fb_info結(jié)構(gòu)體，fb_info結(jié)構(gòu)體中的成員元素包含了對要實(shí)現(xiàn)的LCD的硬件信息和對LCD操作的函數(shù)，所以直接根據(jù)LCD硬件信息進(jìn)行設(shè)置fb_info結(jié)構(gòu)體成員元素，然后實(shí)現(xiàn)對LCD操作的函數(shù)即可。在LCD應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)上，在LCD驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)了并創(chuàng)建了設(shè)備節(jié)點(diǎn)時，在應(yīng)用程序中就可以直接open該設(shè)備節(jié)點(diǎn)，得到LCD驅(qū)動層實(shí)現(xiàn)的buffer后，從而可以相應(yīng)的write和read操作，實(shí)現(xiàn)將圖片顯示到LCD液晶顯示器上。其中在LCD驅(qū)動層的實(shí)現(xiàn)中，必須對ARM9 s3c2410的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，雖然在Linux內(nèi)核中已經(jīng)對該芯片提供的支持，但要設(shè)置芯片的相應(yīng)輸出引腳為LCD引腳；其次要對LCD液晶顯示器進(jìn)行分析，參考該LCD的手冊進(jìn)行時序的分析，并進(jìn)行相應(yīng)的硬件編程；最后也是最為重要的就是要了解在Linux內(nèi)核中LCD驅(qū)動是如何實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然可以參考內(nèi)核中其他類型LCD的實(shí)現(xiàn)，對在Linux內(nèi)核中是如何進(jìn)行LCD驅(qū)動實(shí)現(xiàn)的層次化結(jié)構(gòu)必須要了解清楚。 學(xué)號： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目 基于ARM+Linux的LCD驅(qū)動設(shè)計(jì)英文并列題目 LCD driver design on ARM + Linux畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 系 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 計(jì)算機(jī) 班 學(xué)生 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題 基于ARM+Linux的LCD驅(qū)動設(shè)計(jì) 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作自 2012 年 3 月 11 日起至 2012 年 6 月 15 日止三、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)行地點(diǎn) 廣東石油化工學(xué)院 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容要求 基于ARM+Linux的LCD驅(qū)動設(shè)計(jì)是在ARM9平臺上移植Linux系統(tǒng)，然后基于Linux系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行LCD驅(qū)動實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，最終在LCD液晶顯示器上顯示圖片。該設(shè)計(jì)可以分為三個部分，即LCD驅(qū)動層實(shí)現(xiàn)、圖片解碼實(shí)現(xiàn)和LCD應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)。在圖片解碼中，對于要顯示到LCD液晶顯示器上的圖片，首先必須對圖片進(jìn)行解碼分析，然后得到圖片的像素值，將這些像素值存儲到LCD的緩存中，然后LCD控制器就會將這些像素值打印到LCD液晶顯示器上，從而實(shí)現(xiàn)了對圖片的顯示，其中對于圖片解碼，用到了圖片的解碼庫。 基于ARM+Linux的LCD驅(qū)動設(shè)計(jì)采用了ARM+Linux的實(shí)現(xiàn)平臺，體現(xiàn)了高端性能上的LCD驅(qū)動的實(shí)現(xiàn)。步驟二是要設(shè)置ARM s3c2410平臺的硬件，設(shè)置芯片的相應(yīng)輸出引腳為LCD輸入引腳，如何根據(jù)LCD手冊進(jìn)行ARM LCD寄存器的設(shè)置，設(shè)置好LCD的時序。這樣就實(shí)現(xiàn)了對LCD驅(qū)動的設(shè)計(jì)。在LCD應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)上，關(guān)鍵的是要獲得LCD驅(qū)動層申請的buffer空間，然后通過mmap進(jìn)行映射到用戶空間進(jìn)行直接的操作，通過往該buffer中寫入位圖數(shù)據(jù)后，LCD控制器就會根據(jù)時序的設(shè)置將該位圖打印到LCD液晶顯示器上。通過本次的設(shè)計(jì)，對于在LCD上如何進(jìn)行視頻的播放和其他用戶空間界面的操作都有了一定的理解，對于以后進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)起到了最為關(guān)鍵的作用。信息時代，數(shù)字時代使得嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機(jī)，為嵌入式市場展現(xiàn)了美好的前景，同時也對嵌入式提出了新的挑戰(zhàn)。ARM9系列處理器是英國ARM公司設(shè)計(jì)的主流嵌入式處理器，通過全新的設(shè)計(jì)，采用了更多的晶體管，能夠達(dá)到兩倍以上于ARM7處理器的處理能力。同時采用型號為WXCAT35TG3的LCD液晶顯示器，分辨率為320240，可以實(shí)現(xiàn)觸摸屏的相應(yīng)時間小于10ms。Linux系統(tǒng)在嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣，與其自身的模塊化程度高、源碼公開、廣泛的硬件支持、安全性及可靠性好、具有優(yōu)秀的開發(fā)工具、有很好的網(wǎng)絡(luò)支持利文件系統(tǒng)支持和與UNIX完全兼容的自身特性是分不開的，所以本設(shè)計(jì)中采用Linux作為軟件的實(shí)現(xiàn)平臺。關(guān)鍵詞：嵌入式 ARM9系列 LCD Linux內(nèi)核 動態(tài)顯示 關(guān)鍵技術(shù) Abstract In recent years, with the development of puter technology and integrated circuit technology, embedded technology is the growing popularity of playing an increasingly important role in munications, networking, industrial, medical, electronics and other fields. Information age, the digital age makes embedded products was a great opportunity for development, show a bright future for the embedded market, but also new challenges for embedded.In this design, hardware platform of ARM9 more columns, the performance of highend chip. The ARM9 family processors mainstream British pany ARM embedded processors, new design, the more transistors can be achieved more than twice the processing capabilities of the ARM7 processor. This processing capability is achieved by increasing the clock frequency and reduce the cycle of instruction execution. Using model WXCAT35TG3 LCD display, the size of the LCD display is inch with a resolution of 320 240 touch screen response time less than 10ms.The software platform uses the Linux kernel version . Linux system more widely in the embedded field, with its own high degree of modular, open source, a wide range of hardware support, security and reliability, with excellent development tool, have a good network to support the Lee file system support and is fully patible with UNIX features are inseparable, so the design of Linux as a software platform.The ultimate goal of this design is a dynamic display on the LCD display multiple pictures related to the LCD driver layer to the application layer, key technologies, LCD driver, the picture decoding, LCD applications to achieve.Keywords: Embedded ARM9 series LCD Linux kernel Dynamic display key technologies目 錄摘 要 IAbstract II引 言 1 第一章 ARM9 s3c2410簡介 2 ARM技術(shù) 2 s3c2410處理器介紹 2 AMBA、AHB、APB 總線特點(diǎn) 3 S3C2410處理器體系結(jié)構(gòu) 4 S3C2410處理器體系結(jié)構(gòu) 4 S3C2410處理器存儲器映射 4 S3C2410處理器時鐘和電源管理 4 第二章 嵌入式Linux簡介 6 6 6 構(gòu)建嵌入式Linux 7 精簡內(nèi)核 7 系統(tǒng)啟動 8 設(shè)備驅(qū)動程序 9 第三章 開發(fā)工具 11 開發(fā)環(huán)境 11 11 配置網(wǎng)絡(luò) 13 配置samba服務(wù)器 14 交叉編譯工具 15 安裝TFTP和NFS服務(wù) 15 安裝TFTP服務(wù) 16 安裝NFS服務(wù) 17 系統(tǒng)啟動環(huán)境搭建 18 uboot啟動搭建 18 Linux內(nèi)核啟動搭建 19 文件系統(tǒng)搭建 21 第四章 LCD驅(qū)動實(shí)現(xiàn) 22 S3C2410 LCD控制器分析 22 TFT屏?xí)r序分析 23 LCD控制器主要寄存器介紹 24 LCD驅(qū)動內(nèi)核層次分析 26 FrameBuffer的介紹 27 FrameBuffer的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 27 FrameBuffer對驅(qū)動的統(tǒng)一管理 30 實(shí)現(xiàn)消息分派 31 LCD驅(qū)動實(shí)現(xiàn)代碼分析 32 設(shè)置fb_info 32 設(shè)置LCD硬件 38 注冊fb_info 50 添加驅(qū)動到內(nèi)核 51 修改內(nèi)核Makefile 51 支持啟動LCD顯示 51 第五章 LCD應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn) 53 在LCD上顯示JPG格式圖片的主流程圖 53 bmp圖片格式分析 53 文件頭 54 信息頭 55 顏色數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 56 提取圖像數(shù)據(jù) 56 應(yīng)用程序代碼實(shí)現(xiàn)分析 57 獲取顯存地址 58 讀取JPG格式圖片 59 用位圖數(shù)據(jù)填充LCD顯存