Linux液晶屏驅動開發(fā)

　　幀緩沖設備屬于字符設備，采用“文件層-驅動層”的接口方式。在文件層為之定義了以下數據結構：

　　其成員函數都在Linux/driver/video/fbmem.c中定義，其中的函數對具體的硬件進行操作，對寄存器進行設置，對顯示緩沖進行映射。

　　對于/dev/fb，對顯示設備的操作主要有以下幾種：

　　讀/寫(read/write)/dev/fb 相當于讀/寫屏幕緩沖區(qū)。
　　映射(map)操作 由于Linux工作在保護模式和每個應用程序里都有自己的虛擬地址空間，在應用程序中是不能直接訪問物理緩沖區(qū)地址的。因此，Linux在文件操作file_operations結構中提供了mmap函數，可將文件的內容映射到用戶空間。對于幀緩沖設備，則可通過映射操作，可將屏幕緩沖區(qū)的物理地址映射到用戶空間的一段虛擬地址中，之后用戶就可以通過讀寫這段虛擬地址訪問屏幕緩沖區(qū)，在屏幕上繪圖。
　　I/O控制 對于幀緩沖設備，對設備文件的ioctl操作可讀取/設置顯示設備及屏幕的參數，如分辨率、顯示顏色數和屏幕大小等。ioctl的操作是由底層的驅動程序來完成的。
　　在應用程序中，操作/dev/fb的一般步驟為首先打開/dev/fb設備文件，然后用ioctl操作取得當前顯示屏幕的參數，如屏幕分辨率，每個像素點的比特數，根據屏幕參數可計算屏幕緩沖區(qū)的大小。接下來，將屏幕緩沖區(qū)映射到用戶空間。最后，映射后就可以直接讀寫屏幕緩沖區(qū)，進行繪圖和圖片顯示了。典型程序段如下：

　　由于準備在LCD 上顯示一幅256色BMP圖片，關于BMP 圖片方面的知識請見相關鏈接。

　　4.幀緩沖驅動的縮寫

　　了解了上述知識后，在編寫驅動的時候就簡單多了。源程序共將程序分為初始化幀緩沖模塊fb_init()，調色板獲取色彩模塊get_cmap()，圖片顯示模塊display_bmp()，main函數4個函數。其中調色板獲取色彩模塊的功能是從文件中獲得圖像顯示色彩，重置系統調色板，使圖像能正確的顯示色彩。

　　圖片顯示函數部分重要代碼為：

　　在主函數中，建立一個進程調用圖片顯示函數

　　至此LCD的驅動程序就編寫完成了，經過調試，編譯鏈接，然后用串口下載到實驗板上，一幅256色BMP圖片就可以出現在液晶屏幕上了。

　　5.應用價值

　　液晶屏點亮了，這只是第一步，我們可以在此基礎上進一步進行應用程序的開發(fā)，比如筆者將此應用在一個視頻監(jiān)控系統中。在這個視頻監(jiān)控系統中，圖像處理占很大的比重，基本的圖像處理構成如下：

　　圖像采集模塊圖像采集模塊需要兩種裝置，一種是將光信號轉換成電信號的物理器件，如攝像機；另一種是能夠將模擬電信號轉換成數字信號的器件，如圖像采集卡。
　　圖像處理模塊對圖像的處理一般可用算法的形式描述，但是對于特殊的問題需要特殊的解決方法，圖像處理模塊中不但包含了對圖像的一般處理方法，也包括一些特殊的算法處理。
　　圖像顯示模塊對于采集得到的圖像，經過處理以后，最終需要顯示給用戶看。在系統的實時采集部分中，需要對展開的圖像進行滾屏顯示：在圖像編輯部分中，需要瀏覽所要拼接的圖像。所以圖像顯示對于系統來說非常重要。
　　圖像儲存模塊由于圖像中包含有大量的信息，并且由于系統所采用8位真彩色格式，因此需要大量的空間。因此，在本系統中需要大容量和快速的圖像存儲器。
　　圖像通信模塊隨著網絡的建設和發(fā)展，圖像通信傳輸也得到極大的重視。另外，圖像傳輸可以使不同的系統共享圖像數據資源，快速地將結果反映到遠處系統，所以極大推動了圖像在各個方面的應用。
　　在這五步中，首先在點亮液晶屏之后，才能做下一步工作。比如說筆者能夠在LCD顯示一幅圖畫，但由于這幅圖是BMP格式的，它的存儲量非常驚人，一幅320×240的BMP格式就有320×240×8/8=76800，也就是77KB，這對于系統資源相對短缺的嵌入式設備來說占用系統RAM 太大了，因此我們就要將BMP格式的圖片壓縮成占用系統資源少的圖片格式，比如JPEG 格式或PNG格式，可以有效地減少存儲量。

　　由于篇幅所限，不可能把完整的源代碼均做一番解釋，但主要的過程就是這些，在此拋磚引玉。隨著液晶屏在嵌入式設備中的用途越來越廣，會有很大的空間值得我們去研究。