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iMX8M系列技術(shù)貼 | iMX8MM uboot添加新的顯示支持

 ARM開發(fā)板 2022-01-21

OKMX8MM-C開發(fā)板基于NXP公司的i.MX8MMini 四核64位處理器設(shè)計(jì),，采用核心板+底板結(jié)構(gòu),，主頻最高1.8GHz,，Cortex-A53架構(gòu),；2GB DDR4 RAM,，支持一個(gè)通用型Cortex?-M4 400MHz內(nèi)核處理器提供多種外設(shè)接口,，如MIPI-CSI,、MIPI-DSI,、USB、PCIe,、UART ,、eCSPI 、IIC和千兆以太網(wǎng),。本文主要講解OKMX8MM-C開發(fā)板平臺(tái)uboot添加新的顯示支持,。

一、MIPI接口能夠連接的顯示設(shè)備

OKMX8MM-C開發(fā)板只有一個(gè)MIPI DSI顯示接口,，這個(gè)接口除了可以連接MIPI顯示屏,，還可以通過MIPI轉(zhuǎn)LVDS模塊，連接LVDS顯示屏或HDMI顯示屏,。

其中MIPI顯示屏還分為需要配置和不需要配置的,。

1、不需要配置的MIPI屏

MIPI接口的顯示屏分為需要DSI進(jìn)入命令模式配置后才能顯示的MIPI屏和不需要配置的MIPI屏,。不需要配置的MIPI屏比較簡(jiǎn)單,，只要MIPI DSI接口正常輸出信號(hào)就能正常顯示，飛凌嵌入式OKMX8MM-C開發(fā)板提供的1024x600分辨率的7寸MIPI屏就是一塊不需要配置的MIPI屏,，它默認(rèn)就工作在4lanes高速模式下,，只需要將CPU內(nèi)的顯示相關(guān)的模塊配置好，并讓其開始工作,，MIPI屏就能夠正常顯示,。

2、需要配置的MIPI屏

需要配置的MIPI屏,，DSI接口在輸出顯示信號(hào)前需要進(jìn)入命令模式對(duì)顯示屏進(jìn)行配置,，配置參數(shù)一般由屏體廠家提供。NXP i.MX8MM 評(píng)估套件使用的OLED屏RM67191,，就是一款需要配置的MIPI顯示屏,。

3、MIPI轉(zhuǎn)LVDS和HDMI模塊

這個(gè)模塊能將MIPI信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)VDS或HDMI信號(hào),，通過這個(gè)模塊可以連接LVDS顯示屏或者HDMI顯示屏,。MIPI轉(zhuǎn)LVDS&HDMI模塊需要通過I2C配置轉(zhuǎn)接，將包含對(duì)應(yīng)的顯示屏的顯示參數(shù)等信息配置到芯片內(nèi),，然后MIPI接口輸出對(duì)應(yīng)的顯示信號(hào),。

二,、UBOOT階段的LOGO顯示

OKMX8MM-C開發(fā)板默認(rèn)添加了

  • 1024x600的7寸屏（MIPI7）；

  • 自定義7MIPI顯示（MIPICUSTOM）,；

  • MIPI轉(zhuǎn)HDMI的1920x1080 (MIPI2HDMI1920x1080）,；

  • 1280x720 (MIPI2HDMI1280x720）； 

  • 640x480 (MIPI2HDMI640x480）,；

  • 10.1寸1280x800LVDS顯示屏（MIPI2HDMI1280x800）,；

  • 自定義MIPI轉(zhuǎn)LVDS（MIPI2HDMICUSTOM）。

小編截取了MIPI7和MIPI2HDMI_1280x720的完整的顯示參數(shù),，分別對(duì)應(yīng)了直接連接MIPI屏和通過MIPI轉(zhuǎn)LVDS&HDMI模塊連接LVDS或HDMI顯示屏,。 


struct display_info_t const displays[] = {
        {
                .bus = LCDIF_BASE_ADDR,
                .addr = 0,
                .pixfmt = 24,
                .detect = NULL,
                .enable = do_enable_mipi_led,
                .mode   = {
                        .name                   = "MIPI7",
                        .refresh                = 60,
                        .xres                   = 1024 ,
                        .yres                   = 600,
                        .pixclock               = 22733, /* 43987200 */
                        .left_margin    = 48,
                        .right_margin   = 40,
                        .upper_margin   = 16,
                        .lower_margin   = 13,
                        .hsync_len              = 48,
                        .vsync_len              = 3,
                        .sync                   = FB_SYNC_EXT,
                        .vmode                  = FB_VMODE_NONINTERLACED
                }
        },
    	...
        {       
                .bus = LCDIF_BASE_ADDR,
                .addr = 0,
                .pixfmt = 24,
                .detect = NULL,
                .enable = do_enable_mipi2hdmi,
                .mode   = {
                        .name                   = "MIPI2HDMI_1280x720",
                        .refresh                = 60,
                        .xres                   = 1280,
                        .yres                   = 720,
                        .pixclock               = 13468, //74250000
                        .left_margin    = 220,
                        .right_margin   = 110,
                        .upper_margin   = 20,
                        .lower_margin   = 5,    
                        .hsync_len              = 40,
                        .vsync_len              = 5,
                        .sync                   = FB_SYNC_EXT,
                        .vmode                  = FB_VMODE_NONINTERLACED
                }
        },
      ...
}

1、如何選擇顯示參數(shù)

UBOOT階段通過讀取UBOOT的環(huán)境變量panel的值來判定使用哪一組顯示參數(shù),，可以通過UBOOT命令行或者UBOOT菜單設(shè)置panel的值，方法可以參考飛凌嵌入式提供的用戶手冊(cè),。UBOOT代碼通過判斷哪組參數(shù)的mode字段的name值和panel的值相等就選擇哪組參數(shù),，例如panel的值等于MIPI7，那么就會(huì)選擇MIPI7對(duì)應(yīng)的那組顯示參數(shù),，也就是飛凌嵌入式提供的1024x600分辨率的7寸MIPI屏,。

2、自定義參數(shù)是什么意思

我們?cè)谡{(diào)試顯示的時(shí)候需要修改panel對(duì)應(yīng)的顯示參數(shù)結(jié)構(gòu)體內(nèi)的參數(shù),，自定義參數(shù)是指可以通過UBOOT命令行設(shè)置環(huán)境變量來修改顯示參數(shù)結(jié)構(gòu)體內(nèi)的參數(shù),。自定義參數(shù)的用法是panel的值設(shè)置為MIPI2HDMI_CUSTOM或MIPI_CUSTOM，代碼通過讀取環(huán)境變量customvideomode,，然后解析xres,、yres等參數(shù)的值替顯示參數(shù)結(jié)構(gòu)體內(nèi)的xres、yres等參數(shù),，其代碼實(shí)現(xiàn)如下,。 

int board_video_skip(void)
{
        int i;
        int ret = 0;
        char const *panel = env_get("panel");
        if (!panel) {
             ...
        } else {
                for (i = 0; i < display_count; i++) {
                        if (!strcmp(panel, displays[i].mode.name))
                                break;
                }
        }
        if (i < display_count) {
                if(!strcmp(panel, "MIPI_CUSTOM") || !strcmp(panel, "MIPI2HDMI_CUSTOM")) {
                        char const* options = env_get("custom_video_mode");
                        char *opt = strdup(options);
                        get_mode_frome_env(&displays[i], opt);
                }
		...
static void get_mode_frome_env(struct display_info_t *dev, char *options)
{       
        char *opt;
        while ((opt = strsep(&options, ",")) != NULL) {
                if (!*opt)
                        continue; 
                if (!strncmp(opt, "xres=", 5)) {
                        dev->mode.xres = simple_strtoul(opt + 5, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "yres=", 5)) {
                        dev->mode.yres = simple_strtoul(opt + 5, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "pixclock=", 9)) {
                        dev->mode.pixclock = simple_strtoul(opt + 9, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "left_margin=", 12)) {
                        dev->mode.left_margin = simple_strtoul(opt + 12, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "right_margin=", 13)) {
                        dev->mode.right_margin = simple_strtoul(opt + 13, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "upper_margin=", 13)) {
                        dev->mode.upper_margin = simple_strtoul(opt + 13, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "lower_margin=", 13)) {
                        dev->mode.lower_margin = simple_strtoul(opt + 13, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "hsync_len=", 10)) {
                        dev->mode.hsync_len = simple_strtoul(opt + 10, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "vsync_len=", 10)) {
                        dev->mode.vsync_len = simple_strtoul(opt + 10, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "sync=", 5)) {
                        dev->mode.sync = simple_strtoul(opt + 5, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "vmode=", 6)) {
                        dev->mode.vmode = simple_strtoul(opt + 6, NULL, 0);
                } else if (!strncmp(opt, "refresh=", 8)) {
                        dev->mode.refresh = simple_strtoul(opt + 8 , NULL, 0);
                }
        }
        printf("use custom mode %s: %d, %d, %d, %d, %d, %d, %d, %d, %d, %d, %08X, %08X \n ",                         dev->mode.name,dev->mode.refresh, dev->mode.xres, dev->mode.yres, dev->mode.pixclock,                         dev->mode.left_margin, dev->mode.right_margin,  dev->mode.upper_margin, dev->mode.lower_margin,                         dev->mode.hsync_len, dev->mode.vsync_len, dev->mode.sync, dev->mode.vmode);
}

三、UBOOT新增顯示調(diào)試

UBOOT新增顯示屏?xí)r,，先確認(rèn)增加的是哪種類型的顯示屏,，下面跟著小編一起對(duì)不同的顯示屏進(jìn)行調(diào)試。

1,、MIPI轉(zhuǎn)LVDS和HDMI模塊

MIPI轉(zhuǎn)LVDS和HDMI模塊,，能夠正常顯示的條件是：

  • 顯示結(jié)構(gòu)體內(nèi)配置當(dāng)前顯示屏的顯示參數(shù)；
  • I2C下發(fā)正確的配置參數(shù)到轉(zhuǎn)接模塊,。

I2C需要下發(fā)的配置參數(shù)是通過顯示參數(shù)計(jì)算得出,，所以當(dāng)連接LVDS或HDMI顯示時(shí)，只需要正確配置顯示參數(shù)就能讓UBOOT正常顯示LOGO,。飛凌嵌入式提供的代碼已經(jīng)默認(rèn)支持了640x480,、1280x720,、1920x1080、1280x800四種分辨率,，如果選擇這幾種分辨率的顯示屏,，直接通過菜單顯示即可（LVDS接口分辨率最大支持到1280x800）。如果要添加其它分辨率的顯示屏,，飛凌嵌入式提供了一組可以自定義顯示的參數(shù),，只需要將panel的值設(shè)置為”MIPI2HDMICUSTOM“，然后設(shè)置環(huán)境變量customvideo_mode,，修改你需要的xres,、yres等值后保存環(huán)境變量，重啟檢測(cè)能否顯示LOGO,。在啟動(dòng)的過程可以看到新設(shè)置的顯示參數(shù),，方便驗(yàn)證修改的是否成功。 



...
u-boot=> setenv panel MIPI2HDMI_CUSTOM              
u-boot=> setenv custom_video_mode xres=1024,yres=768
u-boot=> sa                                         
Saving Environment to MMC... Writing to MMC(1)... OK
u-boot=> reset 
resetting ...
...
Loading Environment from MMC... OK
use custom mode MIPI2HDMI_CUSTOM: 60, 1024, 768, 12048, 200, 64, 24, 1, 136, 3, 00000004, 00000000 
...

2,、不需配置的MIPI顯示屏

不需配置的MIPI屏,，只需要修改顯示參數(shù)即可正常顯示LOGO。飛凌嵌入式開發(fā)板默認(rèn)支持分辨率為1024x600的顯示屏,，如需添加新的此類型的顯示屏,，飛凌嵌入式提供了一組可以自定義顯示的參數(shù)，只需要將panel的值設(shè)置為”MIPICUSTOM“,，然后設(shè)置環(huán)境變量customvideo_mode,，修改你需要的xres、yres等值后保存環(huán)境變量,，重啟檢測(cè)能否顯示LOGO,。在啟動(dòng)的過程可以看到新設(shè)置的顯示參數(shù)，方便驗(yàn)證修改的是否成功,。 


...
u-boot=> setenv panel MIPI_CUSTOM
u-boot=> setenv custom_video_mode xres=800,yres=600,pixclock=20000,refresh=55
u-boot=> sa
Saving Environment to MMC... Writing to MMC(1)... OK
u-boot=> reset 
resetting ...
...
Loading Environment from MMC... OK
use custom mode MIPI_CUSTOM: 55, 800, 600, 20000, 48, 40, 16, 13, 48, 3, 00000004, 00000000 
 Display: MIPI_CUSTOM (800x600)
Video: 800x600x24
...

3,、需要配置的MIPI顯示屏

這種顯示屏對(duì)比不需配置的MIPI顯示屏多了一步配置，可以參照原廠提供的RM67191進(jìn)行修改,。

首先,，添加一組顯示參數(shù)，顯示參數(shù)根據(jù)顯示屏修改,，修改文件board/freescale/imx8mmevk/imx8mmevk.c,。 


 {
        .bus = LCDIF_BASE_ADDR,
        .addr = 0,
        .pixfmt = 24,
        .detect = NULL,
        .enable = do_enable_mipi_led,
        .mode   = {
        		.name                   = "RM67191_OLED",
        		.refresh                = 60,
       			.xres                   = 1080,
        		.yres                   = 1920,
        		.pixclock               = 7575, /* 132000000 */
        		.left_margin    = 34,
        		.right_margin   = 20,
        		.upper_margin   = 4,
        		.lower_margin   = 10,
        		.hsync_len              = 2,
        		.vsync_len              = 2,
        		.sync                   = FB_SYNC_EXT,
        	.vmode                  = FB_VMODE_NONINTERLACED         
         } 
 }

然后修改這組參數(shù)的使能函數(shù) 


void do_enable_mipi_led(struct display_info_t const *dev)
{
        imx_iomux_v3_setup_multiple_pads(backlight_pads,
                                         ARRAY_SIZE(backlight_pads));
        gpio_request(IMX_GPIO_NR(1, 1), "backlight");
        gpio_direction_output(IMX_GPIO_NR(1, 1), 0);
        gpio_request(IMX_GPIO_NR(1, 8), "DSI EN");
        gpio_direction_output(IMX_GPIO_NR(1, 8), 0);
        mdelay(10);
        gpio_direction_output(IMX_GPIO_NR(1, 8), 1);
        /* enable the dispmix & mipi phy power domain */
        call_imx_sip(FSL_SIP_GPC, FSL_SIP_CONFIG_GPC_PM_DOMAIN, DISPMIX, true, 0);
        call_imx_sip(FSL_SIP_GPC, FSL_SIP_CONFIG_GPC_PM_DOMAIN, MIPI, true, 0);
        /* Put lcdif out of reset */
        disp_mix_bus_rstn_reset(imx8mm_mipi_dsim_plat_data.gpr_base, false);
        disp_mix_lcdif_clks_enable(imx8mm_mipi_dsim_plat_data.gpr_base, true);
        /* Setup mipi dsim */
        sec_mipi_dsim_setup(&imx8mm_mipi_dsim_plat_data);
		rm67191_init();
        rm67191_dev.name = dev->mode.name;
		imx_mipi_dsi_bridge_attach(&rm67191_dev); /* attach rm67191 device */
}
struct mipi_dsi_client_dev rm67191_dev = {
        .channel        = 0,
        .lanes = 4,
        .format  = MIPI_DSI_FMT_RGB888,
        .mode_flags = MIPI_DSI_MODE_VIDEO | MIPI_DSI_MODE_VIDEO_SYNC_PULSE |
                          MIPI_DSI_MODE_EOT_PACKET | MIPI_DSI_MODE_VIDEO_HSE,
};

修改顯示屏驅(qū)動(dòng)drivers/video/rm67191.c，在函數(shù)int rm67191lcdsetup(struct mipidsiclientdev *paneldev)添加自己的屏的初始化序列,。

修改完成后編譯測(cè)試,。

注意:uboot代碼不開源，修改代碼需要聯(lián)系銷售人員


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