SPI LCD驱动移植（基于fbtft)
对于大部分自带驱动的lcd来说，Linux内核中自带了驱动源码，由于一些申请接口不兼容原因，需要修改后才能正常驱动，下面以linux5.7内核移植ST7789V为例。
图1
在目录drivers/staging/fbtft中可以看到有st7789v的驱动代码，这就说明Linux内核原本就有该设备的驱动，减轻了很大的移植难度。现在打开fb_st7789v.c文件，然后找到屏幕初始化函数，修改如下：
代码块
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static int init_display(struct fbtft_par *par)
{
par->fbtftops.reset(par);
mdelay(50);
write_reg(par,0x11);//Sleep exit
mdelay(12);
write_reg(par,0x11);
mdelay(10);
write_reg(par,0x3A,0x05); //65k mode
write_reg(par,0xc5,0x1a);
write_reg(par,0x36,0x70); // 屏幕显示方向设置
//-------------ST7789V Frame rate setting-----------//
write_reg(par,0xb2,0x05,0x05,0x00,0x33,0x33);
write_reg(par,0xb7,0x35);
//--------------ST7789V Power setting---------------//
write_reg(par,0xbb,0x3f);
write_reg(par,0xc0,0x2c);
write_reg(par,0xc2,0x01);
write_reg(par,0xc3,0x0f);
write_reg(par,0xc4,0x20);
write_reg(par,0xc6,0x11);
write_reg(par,0xd0,0xa4,0xa1);
write_reg(par,0xe8,0x03);
write_reg(par,0xe9,0x09,0x09,0x08);
write_reg(par,0xe0,0xd0,0x05,0x09,0x09,0x08,0x14,0x28,0x33,0x3f,0x07,0x13,0x14,0x28,0x30);
write_reg(par,0xe1,0xd0,0x05,0x09,0x09,0x08,0x03,0x24,0x32,0x32,0x3b,0x14,0x13,0x28,0x2f);
write_reg(par,0x21);
write_reg(par,0x11);
mdelay(120); //Delay 120ms
write_reg(par,0x29);
mdelay(200);
return 0;
}复制成功
上面的初始化是根据中景园屏幕提供的STM32代码修改来的。
图2 ST7789V初始化代码
现在需要修改屏幕分辨率，这里我使用的是1.14寸135*240的液晶屏，找到fbtft_display display结构体，然后修改width和height，如图
图3 修改屏幕分辨率
然后修改fbtft-core.c文件，该文件需要修改，具体如下：
首先在最开始包含两个头文件：
代码块
JavaScript
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#include "linux/gpio.h"
#include "linux/of_gpio.h"复制成功
图4 fbtft-core.c添加头文件
添加头文件的目的是后面需要用到申请gpio函数。
然后找到fbtft_request_one_gpio和fbtft_request_gpios函数，这两个函数原本因为使用的gpio申请方式不同，导致无法申请，这里需要对这两个函数进行修改：
代码块
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static int fbtft_request_one_gpio(struct fbtft_par *par,
const char *name, int index,
struct gpio_desc **gpiop)
{
struct device *dev = par->info->device;
struct device_node *node = dev->of_node;
int gpio, flags, ret = 0;
enum of_gpio_flags of_flags;
if (of_find_property(node, name, NULL)) {
gpio = of_get_named_gpio_flags(node, name, index, &of_flags);
if (gpio == -ENOENT)
return 0;
if (gpio == -EPROBE_DEFER)
return gpio;
if (gpio < 0) {
dev_err(dev,
"failed to get '%s' from DT\n", name);
return gpio;
}
//active low translates to initially low
flags = (of_flags & OF_GPIO_ACTIVE_LOW) ? GPIOF_OUT_INIT_LOW :
GPIOF_OUT_INIT_HIGH;
ret = devm_gpio_request_one(dev, gpio, flags,
dev->driver->name);
if (ret) {
dev_err(dev,
"gpio_request_one('%s'=%d) failed with %d\n",
name, gpio, ret);
return ret;
}
*gpiop = gpio_to_desc(gpio);
fbtft_par_dbg(DEBUG_REQUEST_GPIOS, par, "%s: '%s' = GPIO%d\n",
__func__, name, gpio);
}
return ret;
}复制成功
图5 修改gpio申请函数
代码块
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static int fbtft_request_gpios(struct fbtft_par *par)
{
int i;
int ret;
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "reset-gpios", 0, &par->gpio.reset);
if (ret)
return ret;
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "dc-gpios", 0, &par->gpio.dc);
if (ret)
return ret;
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "rd-gpios", 0, &par->gpio.rd);
if (ret)
return ret;
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "wr-gpios", 0, &par->gpio.wr);
if (ret)
return ret;
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "cs-gpios", 0, &par->gpio.cs);
if (ret)
return ret;
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "latch-gpios", 0, &par->gpio.latch);
if (ret)
return ret;
for (i = 0; i < 16; i++) {
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "db-gpios", i,
&par->gpio.db[i]);
if (ret)
return ret;
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "led-gpios", i,
&par->gpio.led[i]);
if (ret)
return ret;
ret = fbtft_request_one_gpio(par, "aux-gpios", i,
&par->gpio.aux[i]);
if (ret)
return ret;
}
return 0;
}复制成功
图6 修改设备树匹配字符串
修改gpio申请函数的原因在于这里一个不同版本之间的不兼容问题，因为内核版本移植在更新，但是有些驱动却没有即使更新，这就出现了一些内核接口已经更新了，而驱动却还在使用旧的方式，导致即使可以注册成功，但并不能对其操作。
然后修改fbtft复位函数，如下：
代码块
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static void fbtft_reset(struct fbtft_par *par)
{
if (!par->gpio.reset)
return;
fbtft_par_dbg(DEBUG_RESET, par, "%s()\n", __func__);
gpiod_set_value_cansleep(par->gpio.reset, 1);
msleep(10);
gpiod_set_value_cansleep(par->gpio.reset, 0);
msleep(200);
gpiod_set_value_cansleep(par->gpio.reset, 1);
msleep(10);
}复制成功
图6 修改复位函数
修改复位函数的原因在于原本的函数拉低复位引脚后并为拉高。
FBTFT的部分已经修改完毕，液晶屏使用的是SPI操作的，因此需要将fbtft驱动挂载在spi总线上，幸运的是对于F1C200S来说，内核已经有spi驱动了，因此我们只需要修改设备树就可以了，具体步骤如下：
打开arch/arm/boot/dts/suniv-f1c100s.dtsi文件，添加spi节点和pio节点
代码块
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spi0:spi@1c05000 {
compatible = "allwinner,suniv-spi", "allwinner,sun8i-h3-spi";
reg = <0x1c05000 0x1000>;
interrupts =<0xa>;
clocks = <&ccu CLK_BUS_SPI0>, <&ccu CLK_BUS_SPI0>;
clock-names = "ahb", "mod";
resets = <&ccu RST_BUS_SPI0>;
status = "okay";
#address-cells =<1>;
#size-cells =<0>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&spi0_pins>;
};
spi1:spi@1c06000 {
compatible = "allwinner,suniv-spi", "allwinner,sun8i-h3-spi";
reg =<0x1c06000 0x1000>;
interrupts =<0xb>;
clocks = <&ccu CLK_BUS_SPI1>, <&ccu CLK_BUS_SPI1>;
clock-names = "ahb", "mod";
resets = <&ccu RST_BUS_SPI1>;
status = "okay";
#address-cells =<1>;
#size-cells =<0>;
bias-pull-up;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&spi1_pins>;
};复制成功
代码块
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pio: pinctrl@1c20800 {
compatible = "allwinner,suniv-f1c100s-pinctrl";
reg = <0x01c20800 0x400>;
interrupts =<38>,<39>,<40>;
clocks = <&ccu CLK_BUS_PIO>, <&osc24M>, <&osc32k>;
clock-names = "apb", "hosc", "losc";
gpio-controller;
interrupt-controller;
#interrupt-cells =<3>;
#gpio-cells =<3>;
uart0_pe_pins: uart0-pe-pins {
pins = "PE0", "PE1";
function = "uart0";
};
lcd_rgb666_pins: lcd-rgb666-pins {
pins = "PD0", "PD1", "PD2", "PD3", "PD4",
"PD5", "PD6", "PD7", "PD8", "PD9",
"PD10", "PD11", "PD12", "PD13", "PD14",
"PD15", "PD16", "PD17", "PD18", "PD19",
"PD20", "PD21";
function = "lcd";
};
mmc0_pins: mmc0-pins {
pins = "PF0", "PF1", "PF2", "PF3", "PF4", "PF5";
function = "mmc0";
};
spi0_pins: spi0-pins{
pins = "PC0", "PC1", "PC2", "PC3";
function = "spi0";
};
spi1_pins: spi1-pins{
pins = "PA2","PA0","PA3","PA1";
function = "spi1";
};
};复制成功
图7 添加SPI节点
图8 添加pio节点
然后打开arch/arm/boot/dts/suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts在spi1中添加st7789v子节点
代码块
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&spi1 {
st7789v@0 {
status = "okay";
compatible = "sitronix,st7789v";
reg = <0>;
spi-max-frequency =<32000000>; //SPI时钟32M
rotate =<90>; //屏幕旋转90度
spi-cpol;
spi-cpha;
rgb; //颜色格式RGB
fps =<30>; //刷新30帧率
buswidth =<8>; //总线宽度8
reset-gpios=<&pio 4 3 GPIO_ACTIVE_LOW>; //GPIOE3
dc-gpios =<&pio 4 5 GPIO_ACTIVE_LOW>; //GPIOE5
debug =<0>; //不开启调试
};
}; 复制成功
图9 添加st7789v子节点
现在所有的修改都完成了，剩下的就是编译内核了，在内核根目录下执行make menuconfig启动图形配置界面，由于FC1000S的SPI中有一个BUG，因此我们在开启SPI驱动的时候必须选择A31（Device Drivers -> SPI support）如图所示
图10 选择A31SPI控制器
现在选择ST7789V驱动并编译进内核中，如下：
Device Drivers --->
[*] Staging drivers --->
<*> Support for small TFT LCD display modules --->
<*> FB driver for the ST7789V LCD Controller
图11 勾选ST7789V驱动模块编译进内核
保存退出，然后make -j4编译内核，然后将镜像拷贝到tf卡第一分区中，此时可以看到屏幕已经可以驱动起来了，并且/dev目录下有fb0设备。
注意：对于1.14寸液晶屏而言，其屏幕有偏移，这里需要修改fbtft-core.c文件中的fbtft_set_addr_win函数
代码块
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static void fbtft_set_addr_win(struct fbtft_par *par, int xs, int ys, int xe,
int ye)
{
write_reg(par, MIPI_DCS_SET_COLUMN_ADDRESS,(xs+40) >> 8, xs+40, ((xe+40) >> 8) & 0xFF, (xe+40) & 0xFF);
write_reg(par, MIPI_DCS_SET_PAGE_ADDRESS,((ys+52) >> 8) & 0xFF, (ys+52) & 0xFF, ((ye+52) >> 8) & 0xFF, (ye+52) & 0xFF);
write_reg(par, MIPI_DCS_WRITE_MEMORY_START);
}复制成功
图12 针对1.14寸修改屏幕显示偏移
对于SPI的CLK和SDA（MOSI)而言，最好接上拉电阻
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