ARM40-A5应用——fbset与液晶屏参数的适配-电子工程世界

在ARM板卡上使用某个型号的LCD，往往要修改LCD驱动程序或者设备树，很不方便。

在ARM40-A5中，我们把常用的LCD型号的配置指令存放在 /etc/init.d/S01user1lcd 文件中，通过修改该文件，即可非常方便的适配不同的LCD。

对于 /etc/init.d/S01user1lcd 文件中未包含的LCD型号，也可通过本文介绍的方法，方便的自行在该文件中添加新的LCD型号。

一、Linux fbset 指令介绍

fbset指令可用于设置framebuffer缓冲区的大小，还能调整画面分辨率，位置，高低宽窄，色彩深度，并可决定是否启动显卡之各项硬件特性。

语法

fbset [-ahinsvVx][-db <信息文件>][-fb <外围设备代号>][--test][显示模式]

参数：

二、fbset 指令在ARM40-A5上的应用

在 /etc/init.d/S01user1lcd 文件中，有如下的内容：

#for TM028HDHG59

#fbset -fb /dev/vfb -g 240 320 240 320 24 -t 142857 38 10 8 4 10 4

#for TM035kdh03,vrefresh=36

#fbset -fb /dev/vfb -g 320 240 320 240 24 -t 254320 19 50 10 13 20 1

#for at043tn24 and G043FW01

#fbset -fb /dev/vfb -g 480 272 480 272 24 -t 180000 2 41 2 11 2 2

#for AT070TN92

#fbset -fb /dev/vfb -g 800 480 800 480 24 -t 30030 210 41 22 21 5 2

#for NL084SV01L

#fbset -fb /dev/vfb -g 800 600 800 600 24 -t 26040 200 12 5 15 12 5

#for A104SN03

#fbset -fb /dev/vfb -g 800 600 800 600 24 -t 25000 40 88 1 24 128 3

例如我们现在要使用 NL084SV01L 这一款LCD，则取消LCD配置指令前面的注释，改为：

fbset -fb /dev/vfb -g 800 600 800 600 24 -t 26040 200 12 5 15 12 5

保存后，reboot 重启 ARM40-A5，即已适配 NL084SV01L，然后可用《ARM40-A5应用程序——液晶屏触摸屏测试程序》介绍的方法，对LCD做简单的测试，观察适配是否完美。

LCD的接线情况，需参阅ARM40-A5的硬件文档、TCON板文档、以及LCD本身的数据手册。

三、fbset 指令参数详解

仍以 NL084SV01L 液晶屏为例，根据该LCD的数据手册，可知其部分参数：

图1

我们参照图1的 Timing characteristics 表格对 fbset -fb /dev/vfb -g 800 600 800 600 24 -t 26040 200 12 5 15 12 5 中的参数进行解析。

（1）fbset 指令中 -g 800 600 800 600 24 的前两个参数为XRES和YRES，是液晶屏的分辨率，对应于图1中的 thd 和 tvd 。第5个参数24为色彩深度，对于ARM40-A5，若硬件接线为888，则色彩深度为24；若硬件接线为666，则色彩深度为18.

（2）fbset 指令中 -t 26040 200 12 5 15 12 5 的参数，名称依次为 PIXCLOCK、LEFT、RIGHT、UPPER、LOWER、HSLEN、VSLEN，其中：（实际数值与LCD数据手册中的可能稍有差异，需根据调试的情况决定实际数值）

LEFT值200为HBP，“HS Back Porch”；

RIGHT值12为HFP，“HS Front Porch”；

HSLEN值12为HPW或HWH，“HS pluse width”；

XRES+LEFT+RIGHT+HSLEN 应等于 th 的值 1024（CLK），有的LCD给出的 th 值是一个范围，则 XRES+LEFT+RIGHT+HSLEN 的值应在 th 的范围内。

由于 NL084SV01L 未给出LEFT、RIGHT、HSLEN三者的值，本文中三者的值由实际调试得来，其意义在第四节讲解。

UPPER值5为VBP，“VS Back Proch”；

LOWER值15为VFP，“VS Front Porch”；

VSLEN值5为VPW或VWH，“VS pulse width”；

YRES+UPPER+LOWER+VSLEN 应等于 tv 的值 625（H），有的LCD给出的 tv 值是一个范围，则 YRES+UPPER+LOWER+VSLEN 的值应在 tv 的范围内。

由于 NL084SV01L 未给出UPPER、LOWER、VSLEN三者的值，本文中三者的值由实际调试得来，其意义在第四节讲解。

注意：

不同的型号的LCD和CPU/GPU，“VS pulse width”、“VS Front Porch”等术语和缩写会有差异，请注意理解其实质，避免因为术语和缩写的不同产生误解。本文亦未严格统一术语和缩写。

PIXCLOCK的计算公式：

① 假定LCD的刷新率为60Hz，则

(XRES+LEFT+RIGHT+HSLEN) * (YRES+UPPER+LOWER+VSLEN) * 60

= 1024 * 625 * 60 = 38400000

② PIXCLOCK = 10^12/38400000 = 26040

③ 上述计算方式可以这样理解：

th * tv * 刷新率 = fclk // fclk = 1/tc

按实际取的值，计算fclk为：

fclk = 1024 * 625 * 60 = 38.4 MHz // 与数据手册中的的典型值 1/tc = 38.362MHz 极为接近

PIXCLOCK = tc = 1 / fclk = 26042 (ps) // 实际取值26040，与数据手册中的典型值26067很接近

上述计算，可参照 AT070TN92、A104SN03等其它液晶屏进一步理解。

液晶屏 fbset 参数的调试，应以其数据手册为基本依据，根据测试时图像的显示情况，反复多次调整，方能得到理想的参数。

四、LCD参数的时序解析

4.1、VSLEN与HSLEN

仍以 NL084SV01L 液晶屏为例，其分辨率为800 * 600，若刷新率为60时，每秒LCD刷 800 * 600 * 60 个像素。而CPU/GPU 不可能恰好给出 800 * 600 * 60 个像素的信号，这样LCD会无法确知信号的起始和结束，因此需要给信号添加一些标识，方便识别。这一帧信号与下一帧信号之间需要增加一个标识，宽度为VSLEN，为方便行文，以VSLEN指代这个标识。一行信号与下一行信号之间，也需要增加一个标识，宽度为HSLEN，即以HSLEN指代这个标识。

在其它资料中，我们也可以看到类似场同步和行同步的描述：LCD的垂直同步（Vertical Sync），用来表示一帧（Frame）图像的起始的，有的时候也会被称为场同步（即VSLEN）；而水平同步（Horizontal Sync），则是用来表示一行像素点（即一帧图像中的一行）的起始的，有的时候也会被称为行同步（即HSLEN）。

4.2、LEFT、RIGHT、UPPER、LOWER

但是，除了给信号添加标识以外，剩余的信号，仍难以恰好是 800 * 600 * 60 个像素，因为这样就要求CPU/GPU与LCD的时序严格同步，实际上有困难。因此，除了VSLEN和HSLEN标识以外，VSLEN和HSLEN的前后，都需要一段时间的空白。VSLEN前的空白为LOWER，其后的空白为UPPER。HSLEN前的空白为RIGHT，其后的空白为LEFT。

我们结合图2、图3做进一步的讲解，在很多LCD数据手册中，都能看到图2、图3，或类似的时序图。