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-- 發(fā)布時(shí)間：2010-11-24 10:30:54
-- Linux液晶屏驅(qū)動(dòng)開發(fā)
FrameBuffer設(shè)備驅(qū)動(dòng)基于Linux/include/linux/fb.h和linux/drivers/video/fbmem.c這兩個(gè)文件，下面就詳細(xì)分析這兩個(gè)文件。
首先分析linux/include/linux/fb.h文件，幾乎主要的結(jié)構(gòu)都是在這個(gè)文件中定義的。這些結(jié)構(gòu)包括：
fb_var_screeninfo 這個(gè)結(jié)構(gòu)描述了顯示卡的特性，記錄了幀緩沖設(shè)備和指定顯示模式的可修改信息。其中變量xres定義了屏幕一行所占的像素?cái)?shù)，yres定義了屏幕一列所占的像素?cái)?shù)，bits_per_pixel定義了每個(gè)像素用多少個(gè)位來表示。
fb_fix_screeninfon 這個(gè)結(jié)構(gòu)在顯卡被設(shè)定模式后創(chuàng)建，它描述顯示卡的屬性，并且系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不能被修改；比如FrameBuffer內(nèi)存的起始地址。
struct fb_info Linux為幀緩沖設(shè)備定義的驅(qū)動(dòng)層接口。它不僅包含了底層函數(shù)，而且還有記錄設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)。每個(gè)幀緩沖設(shè)備都與一個(gè)fb_info結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。其中成員變量modename為設(shè)備名稱，fontname為顯示字體，fbops為指向底層操作的函數(shù)的指針。
fb_cmap描述設(shè)備無關(guān)的顏色映射信息。可以通過FBIOGETCMAP 和FBIOPUTCMAP 對(duì)應(yīng)的ioctl操作設(shè)定或獲取顏色映射信息。然后分析fbmem.h文件。
幀緩沖設(shè)備屬于字符設(shè)備，采用“文件層-驅(qū)動(dòng)層”的接口方式。在文件層為之定義了以下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 
其成員函數(shù)都在Linux/driver/video/fbmem.c中定義，其中的函數(shù)對(duì)具體的硬件進(jìn)行操作，對(duì)寄存器進(jìn)行設(shè)置，對(duì)顯示緩沖進(jìn)行映射。
對(duì)于/dev/fb，對(duì)顯示設(shè)備的操作主要有以下幾種：
讀/寫(read/write)/dev/fb 相當(dāng)于讀/寫屏幕緩沖區(qū)。
映射(map)操作 由于Linux工作在保護(hù)模式和每個(gè)應(yīng)用程序里都有自己的虛擬地址空間，在應(yīng)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_opera
I/O控制 對(duì)于幀緩沖設(shè)備，對(duì)設(shè)備文件的ioctl操作可讀取/設(shè)置顯示設(shè)備及屏幕的參數(shù)，如分辨率、顯示顏色數(shù)和屏幕大小等。ioctl的操作是由底層的驅(qū)動(dòng)程序來完成的。
在應(yīng)用程序中，操作/dev/fb的一般步驟為首先打開/dev/fb設(shè)備文件，然后用ioctl操作取得當(dāng)前顯示屏幕的參數(shù)，如屏幕分辨率，每個(gè)像素點(diǎn)的比特?cái)?shù)，根據(jù)屏幕參數(shù)可計(jì)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(jìn)行繪圖和圖片顯示了。典型程序段如下： 
由于準(zhǔn)備在LCD 上顯示一幅256色BMP圖片，關(guān)于BMP 圖片方面的知識(shí)請(qǐng)見相關(guān)鏈接。
4.幀緩沖驅(qū)動(dòng)的縮寫
了解了上述知識(shí)后，在編寫驅(qū)動(dòng)的時(shí)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(diào)色板獲取色彩模塊get_cmap()，圖片顯示模塊display_bmp()，main函數(shù)4個(gè)函數(shù)。其中調(diào)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(tǒng)調(diào)色板，使圖像能正確的顯示色彩。 
圖片顯示函數(shù)部分重要代碼為： 
在主函數(shù)中，建立一個(gè)進(jìn)程調(diào)用圖片顯示函數(shù) 
至此LCD的驅(qū)動(dòng)程序就編寫完成了，經(jīng)過調(diào)試，編譯鏈接，然后用串口下載到實(shí)驗(yàn)板上，一幅256色BMP圖片就可以出現(xiàn)在液晶屏幕上了。
5.應(yīng)用價(jià)值
液晶屏點(diǎn)亮了，這只是第一步，我們可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)，比如筆者將此應(yīng)用在一個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。在這個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，圖像處理占很大的比重，基本的圖像處理構(gòu)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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的物理器件，如攝像機(jī)；另一種是能夠?qū)?nobr id="nobr93" style="CURSOR: pointer; COLOR: #cb4bfc; BORDER-BOTTOM: rgb(102,0,255) 1px="1px" dotted; BACKGROUND-COLOR: transparent; TEXT-DECORATION: underline" jquery1290565785015="62">模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的器件，如圖像采集卡。
圖像處理模塊對(duì)圖像的處理一般可用算法的形式描述，但是對(duì)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(duì)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(duì)于采集得到的圖像，經(jīng)過處理以后，最終需要顯示給用戶看。在系統(tǒng)的實(shí)時(shí)采集部分中，需要對(duì)展開的圖像進(jìn)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(duì)于系統(tǒng)來說非常重要。
圖像儲(chǔ)存模塊由于圖像中包含有大量的信息，并且由于系統(tǒng)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(tǒng)中需要大容量和快速的圖像存儲(chǔ)器