IMX6Q平台下双通道LVDS屏幕linux驱动设备树调试笔记

一、 LVDS简单理解

LVDS粗略了解

LVDS = Low-Voltage Differential Signaling 低电压差分信号，属于平衡传输信号。这种技术的核心是采用极低的电压摆幅高速差动传输数据，从而有以下特点：低功耗—低误码率—低串扰—低抖动—低辐射 良好的信号完整性。推荐的最高数据传输速率是655Mbps，而理论上可以达到1.923Gbps。在17inch及以上的液晶显示器中得到广泛应用。

单路6bit LVDS：这种接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用6位数据，共18位RGB数据，因此，也称18位或18bit LVDS接口。此，也称18位或18bit LVDS接口。

双路6bit LVDS：这种接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用6位数据，其中奇路数据为18位，偶路数据为18位，共36位RGB数据，因此，也称36位或36bit LVDS接口。

单路8bit LVDS：这种接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用8位数据，共24位RGB数据，因此，也称24位或24bit LVDS接口。

双路8bit LVDS：这种接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用8位数据，其中奇路数据为24位，偶路数据为24位，共48位RGB数据，因此，也称48位或48bit LVDS接口。

单路6bit，只用到三对差分信号数据线，一对时钟线
双路6bit，只用到六对差分信号数据线，两对时钟线，分为两个通道
RGB666

单路8bit，只用到四对差分信号数据线，一对时钟线
双路8bit，只用到八对差分信号数据线，两对时钟线，分为两个通道
RGB888/RGB24

LVDS显示模式

单通道LVDS ：只通过一个通道接向外面的LVDS panel。（单路显示）
split双通道LVDS： 通过两个通道接向外面的一个LVDS panel. （双通道lvds）
两路通道LVDS： 通过两个通道接向外面的两个LVDS panel， panel 显示相同内容； （双屏同显）
两路通道LVDS：两个不同输入，分别指向两个不同LVDS panel，panel 显示不同内容； （双屏异显）

IPU：image process unit图像处理单元，所有图像视频处理都经过这个IPU来进行处理输出，IPU从framebuffer取数据，然后从DI口输出到接口传输到屏幕上。一个IPU有两路DI口。IPU 将framebuffer 中的数据读入到IPU，然后根据其分辨率参数，生成带有时序的显示数据，最终通过DI口送出。每个DI 口送出的数据，就已经包含了hsync，vsync，pixelclock，及像素数据。 在HDMI， LVDS， LCD 端，都可以控制相关寄存器，让DI 的数据流流向自己，最终经过显示协议的转换输出到显示屏幕上去。 也就是说 LVDS显示数据是从IPU DI 路由给它的。

双通道LVDS：使用相同的IPU DI，且每个通道都路由这个DI 的数据到 自己的通道。由于使用的是相同的DI， 所以两个显示屏幕内容是相同的。 很明显，双通道LVDS 能够实现多屏幕同显。

split通道LVDS：使用相同的IPU DI，但每个通道路由不同的数据，奇数通道路由奇数位像素数据，偶数通道路由偶数位像素数据，依次来构成一个完整的帧。

LVDS输出格式

imx6平台包含 2 个 8 位数据线的 LVDS 接口，每个接口都可以支持 JEIDA 和 SPWG 数据格式，在 SPWG 格式时支持 6 位数据线和 8 位数据线输出。 2 个接口同时使用可以连接 12 位或 16 位数据线的显示屏。
我们在选择了一块 LVDS 接口的显示屏后我们需要确认该显示屏的数据格式和数据位数，按照要求做出相应配置，输出正确的显示信号。
1、 首先，确认数据传输的格式，我们参考 imx6手册 LDB 章节， imx6支持SPWG和JEIDA 2 种格式输出显示信号。看下图，每个时钟周期，每对数据线传输 7 位数据， SPWG 和 JEIDA 的区别就是每条数据线上传输的数据的顺序是不同的，而且 JEIDA 不支持 18 位模式，所以我们在拿到显示屏的手册后，需要先确认此屏的数据传输格式是哪种。

2、 其次确认 LVDS 接口包含多少条数据线。 LVDS 显示包含的数据线大致包含以下几种，
6 位数据线（ 3 对数据传输线），数据传输时 RGB 信号按 18 位传输。
8 位数据线（ 4 对数据传输线），数据传输时 RGB 信号按 24 位传输

二、 按照手册配置好编译环境。
三、 拿到原厂的内核源码，解压。

四、 修改设备树。
打开imx6q-sabresd.dts设备树文件

其中&ldb节点

lvds-channel@0：指定lvds第0通道使用哪个IPU哪个DI口进行数据输出
这里 ipu2-di0:表示使用IPu的第0个di口进行数据输出。

lvds-channel@1：指定lvds第1通道使用哪个IPU哪个DI口进行数据输出
这里 ipu2-di0:表示使用IPu的第0个di口进行数据输出。


mxcfb1~mxcfb4 用于开启哪个fb，与imx6qdl-sabresd.dtsi设备树中的节点有关。

打开imx6qdl-sabresd.dtsi设备树进行配置。

与LVDS配置相关的几点如下：

Aliases是取别名的意思。

这部分不知道是什么作用，更改了之后，对屏幕显示没有影响

 
四个fb设备，与上面的这些有关，这里我打开了mxcfb1，status为okay，所以只关心mxcfb1:fb@0接电即可。
  
Compatibe = fsl,mxc_sdc_fb，用来匹配的内核的驱动，这个确定是原厂编写好的，不用管它
Disp_dev = ldb , 显示的节点是ldb，这个ldb会在文件后面声明
Interface_pix_fmt = RGB24：这个是根据实际情况来填写，屏幕手册显示是8bitRGB，则是RGB24。这里我试过用RGB66，会影响显示的颜色，不会没有显示/黑屏的情况。
Default_bpp= <16> 位深，这里只能填16，我填了24则显示不出来。

显示屏背光相关节点。

Backlight 背光节点
compatible = "pwm-backlight";   //匹配内核驱动，原厂自带的驱动
pwms = <&pwm1 0 5000000>;   //指定使用你pwm1，节点在后续定义，频率是5MHz
brightness-levels = <0 4 8 16 32 64 128 255>; //通过调整占空比来控制亮度等级，分为8级（0~7）
default-brightness-level = <7>; //指定默认的占空比，亮度等级为7（255）。
status = "okay";

这两块定义了pwm1节点，并知名pwm1使用到的引脚号。

五、 编译设备树，执行./build-dtb.sh

在arch/arm/boot/dts/ 下即会生成 imx6q-sabresd.dtb imx6dl-sabresd.dtb 替换原厂的设备树，重新烧录即可。