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祢豆子
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原创 iMX8M开发板UBOOT添加新的显示支持

2022-5-13 14:02 703 1 1 分类: MCU/ 嵌入式

OKMX8MM-C开发板基于NXP公司的i.MX8MMini 四核64位处理器设计，采用核心板+底板结构，主频最高1.8GHz，Cortex-A53架构；2GB DDR4 RAM，支持一个通用型Cortex-M4 400MHz内核处理器提供多种外设接口，如MIPI-CSI、MIPI-DSI、USB、PCIe、UART 、eCSPI 、IIC和千兆以太网。本文主要讲解OKMX8MM-C开发板平台uboot添加新的显示支持。

一、MIPI接口能够连接的显示设备

OKMX8MM-C开发板只有一个MIPI DSI显示接口，这个接口除了可以连接MIPI显示屏，还可以通过MIPI转LVDS模块，连接LVDS显示屏或HDMI显示屏。

其中MIPI显示屏还分为需要配置和不需要配置的。

1、不需要配置的MIPI屏

MIPI接口的显示屏分为需要DSI进入命令模式配置后才能显示的MIPI屏和不需要配置的MIPI屏。不需要配置的MIPI屏比较简单，只要MIPI DSI接口正常输出信号就能正常显示，飞凌嵌入式OKMX8MM-C开发板提供的1024x600分辨率的7寸MIPI屏就是一块不需要配置的MIPI屏，它默认就工作在4lanes高速模式下，只需要将CPU内的显示相关的模块配置好，并让其开始工作，MIPI屏就能够正常显示。

2、需要配置的MIPI屏

需要配置的MIPI屏，DSI接口在输出显示信号前需要进入命令模式对显示屏进行配置，配置参数一般由屏体厂家提供。NXP i.MX8MM 评估套件使用的OLED屏RM67191，就是一款需要配置的MIPI显示屏。

3、MIPI转LVDS和HDMI模块

这个模块能将MIPI信号转换为LVDS或HDMI信号，通过这个模块可以连接LVDS显示屏或者HDMI显示屏。MIPI转LVDS&HDMI模块需要通过I2C配置转接，将包含对应的显示屏的显示参数等信息配置到芯片内，然后MIPI接口输出对应的显示信号。

二、UBOOT阶段的LOGO显示

OKMX8MM-C开发板默认添加了

  • 1024x600的7寸屏（MIPI7）；

  • 自定义7MIPI显示（MIPICUSTOM）；

  • MIPI转HDMI的1920x1080 (MIPI2HDMI1920x1080）；

  • 1280x720 (MIPI2HDMI1280x720）； 

  • 640x480 (MIPI2HDMI640x480）；

  • 10.1寸1280x800LVDS显示屏（MIPI2HDMI1280x800）；

  • 自定义MIPI转LVDS（MIPI2HDMICUSTOM）。

小编截取了MIPI7和MIPI2HDMI_1280x720的完整的显示参数，分别对应了直接连接MIPI屏和通过MIPI转LVDS&HDMI模块连接LVDS或HDMI显示屏。
 

  1. structdisplay_info_tconst displays[] = {

  2. {

  3. .bus = LCDIF_BASE_ADDR,

  4. .addr = 0,

  5. .pixfmt = 24,

  6. .detect = NULL,

  7. .enable = do_enable_mipi_led,

  8. .mode = {

  9. .name = "MIPI7",

  10. .refresh = 60,

  11. .xres = 1024,

  12. .yres = 600,

  13. .pixclock = 22733, /* 43987200 */

  14. .left_margin = 48,

  15. .right_margin = 40,

  16. .upper_margin = 16,

  17. .lower_margin = 13,

  18. .hsync_len = 48,

  19. .vsync_len = 3,

  20. .sync = FB_SYNC_EXT,

  21. .vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED

  22. }

  23. },

  24. ...

  25. {

  26. .bus = LCDIF_BASE_ADDR,

  27. .addr = 0,

  28. .pixfmt = 24,

  29. .detect = NULL,

  30. .enable = do_enable_mipi2hdmi,

  31. .mode = {

  32. .name = "MIPI2HDMI_1280x720",

  33. .refresh = 60,

  34. .xres = 1280,

  35. .yres = 720,

  36. .pixclock = 13468, //74250000

  37. .left_margin = 220,

  38. .right_margin = 110,

  39. .upper_margin = 20,

  40. .lower_margin = 5,

  41. .hsync_len = 40,

  42. .vsync_len = 5,

  43. .sync = FB_SYNC_EXT,

  44. .vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED

  45. }

  46. },

  47. ...

  48. }

1、如何选择显示参数

UBOOT阶段通过读取UBOOT的环境变量panel的值来判定使用哪一组显示参数，可以通过UBOOT命令行或者UBOOT菜单设置panel的值，方法可以参考飞凌嵌入式提供的用户手册。
UBOOT代码通过判断哪组参数的mode字段的name值和panel的值相等就选择哪组参数，例如panel的值等于MIPI7，那么就会选择MIPI7对应的那组显示参数，也就是飞凌嵌入式提供的1024x600分辨率的7寸MIPI屏。

2、自定义参数是什么意思

我们在调试显示的时候需要修改panel对应的显示参数结构体内的参数，自定义参数是指可以通过UBOOT命令行设置环境变量来修改显示参数结构体内的参数。
自定义参数的用法是panel的值设置为MIPI2HDMI_CUSTOM或MIPI_CUSTOM，代码通过读取环境变量customvideomode，然后解析xres、yres等参数的值替显示参数结构体内的xres、yres等参数，其代码实现如下。
 

  1. int board_video_skip(void)

  2. {

  3. int i;

  4. int ret = 0;

  5. charconst*panel = env_get("panel");

  6.  

  7. if(!panel) {

  8. ...

  9. } else{

  10. for(i = 0; i < display_count; i++) {

  11. if(!strcmp(panel, displays.mode.name))

  12. break;

  13. }

  14. }

  15.  

  16. if(i < display_count) {

  17. if(!strcmp(panel, "MIPI_CUSTOM") || !strcmp(panel, "MIPI2HDMI_CUSTOM")) {

  18. charconst* options = env_get("custom_video_mode");

  19. char*opt = strdup(options);

  20. get_mode_frome_env(&displays, opt);

  21. }

  22. ...

 

  1. staticvoid get_mode_frome_env(structdisplay_info_t*dev, char*options)

  2. {

  3. char*opt;

  4. while((opt = strsep(&options, ",")) != NULL) {

  5. if(!*opt)

  6. continue;

  7. if(!strncmp(opt, "xres=", 5)) {

  8. dev->mode.xres = simple_strtoul(opt + 5, NULL, 0);

  9. } elseif(!strncmp(opt, "yres=", 5)) {

  10. dev->mode.yres = simple_strtoul(opt + 5, NULL, 0);

  11. } elseif(!strncmp(opt, "pixclock=", 9)) {

  12. dev->mode.pixclock = simple_strtoul(opt + 9, NULL, 0);

  13. } elseif(!strncmp(opt, "left_margin=", 12)) {

  14. dev->mode.left_margin = simple_strtoul(opt + 12, NULL, 0);

  15. } elseif(!strncmp(opt, "right_margin=", 13)) {

  16. dev->mode.right_margin = simple_strtoul(opt + 13, NULL, 0);

  17. } elseif(!strncmp(opt, "upper_margin=", 13)) {

  18. dev->mode.upper_margin = simple_strtoul(opt + 13, NULL, 0);

  19. } elseif(!strncmp(opt, "lower_margin=", 13)) {

  20. dev->mode.lower_margin = simple_strtoul(opt + 13, NULL, 0);

  21. } elseif(!strncmp(opt, "hsync_len=", 10)) {

  22. dev->mode.hsync_len = simple_strtoul(opt + 10, NULL, 0);

  23. } elseif(!strncmp(opt, "vsync_len=", 10)) {

  24. dev->mode.vsync_len = simple_strtoul(opt + 10, NULL, 0);

  25. } elseif(!strncmp(opt, "sync=", 5)) {

  26. dev->mode.sync = simple_strtoul(opt + 5, NULL, 0);

  27. } elseif(!strncmp(opt, "vmode=", 6)) {

  28. dev->mode.vmode = simple_strtoul(opt + 6, NULL, 0);

  29. } elseif(!strncmp(opt, "refresh=", 8)) {

  30. dev->mode.refresh = simple_strtoul(opt + 8, NULL, 0);

  31. }

  32. }

  33. printf("use custom mode %s: %d, %d, %d, %d, %d, %d, %d, %d, %d, %d, %08X, %08X \n ", \

  34. dev->mode.name,dev->mode.refresh, dev->mode.xres, dev->mode.yres, dev->mode.pixclock, \

  35. dev->mode.left_margin, dev->mode.right_margin, dev->mode.upper_margin, dev->mode.lower_margin, \

  36. dev->mode.hsync_len, dev->mode.vsync_len, dev->mode.sync, dev->mode.vmode);

  37.  

  38. }

三、UBOOT新增显示调试

UBOOT新增显示屏时，先确认增加的是哪种类型的显示屏，下面跟着小编一起对不同的显示屏进行调试。

1、MIPI转LVDS和HDMI模块

MIPI转LVDS和HDMI模块，能够正常显示的条件是：

  • 显示结构体内配置当前显示屏的显示参数；
  • I2C下发正确的配置参数到转接模块。
I2C需要下发的配置参数是通过显示参数计算得出，所以当连接LVDS或HDMI显示时，只需要正确配置显示参数就能让UBOOT正常显示LOGO。
飞凌嵌入式提供的代码已经默认支持了640x480、1280x720、1920x1080、1280x800四种分辨率，如果选择这几种分辨率的显示屏，直接通过菜单显示即可（LVDS接口分辨率最大支持到1280x800）。
如果要添加其它分辨率的显示屏，飞凌嵌入式提供了一组可以自定义显示的参数，只需要将panel的值设置为”MIPI2HDMICUSTOM“，然后设置环境变量customvideo_mode，修改你需要的xres、yres等值后保存环境变量，重启检测能否显示LOGO。在启动的过程可以看到新设置的显示参数，方便验证修改的是否成功。
 

  1. ...

  2. u-boot=> setenv panel MIPI2HDMI_CUSTOM

  3. u-boot=> setenv custom_video_mode xres=1024,yres=768

  4. u-boot=> sa

  5. SavingEnvironment to MMC... Writing to MMC(1)... OK

  6. u-boot=> reset

  7. resetting ...

  8. ...

  9. LoadingEnvironment from MMC... OK

  10. use custom mode MIPI2HDMI_CUSTOM: 60, 1024, 768, 12048, 200, 64, 24, 1, 136, 3, 00000004, 00000000

  11. ...

2、不需配置的MIPI显示屏

不需配置的MIPI屏，只需要修改显示参数即可正常显示LOGO。
飞凌嵌入式开发板默认支持分辨率为1024x600的显示屏，
如需添加新的此类型的显示屏，飞凌嵌入式提供了一组可以自定义显示的参数，只需要将panel的值设置为”MIPICUSTOM“，然后设置环境变量customvideo_mode，修改你需要的xres、yres等值后保存环境变量，重启检测能否显示LOGO。在启动的过程可以看到新设置的显示参数，方便验证修改的是否成功。
 

  1. ...

  2. u-boot=> setenv panel MIPI_CUSTOM

  3. u-boot=> setenv custom_video_mode xres=800,yres=600,pixclock=20000,refresh=55

  4. u-boot=> sa

  5. SavingEnvironment to MMC... Writing to MMC(1)... OK

  6. u-boot=> reset

  7. resetting ...

  8. ...

  9. LoadingEnvironment from MMC... OK

  10. use custom mode MIPI_CUSTOM: 55, 800, 600, 20000, 48, 40, 16, 13, 48, 3, 00000004, 00000000

  11. Display: MIPI_CUSTOM (800x600)

  12. Video: 800x600x24

  13. ...

3、需要配置的MIPI显示屏

这种显示屏对比不需配置的MIPI显示屏多了一步配置，可以参照原厂提供的RM67191进行修改。

首先，添加一组显示参数，显示参数根据显示屏修改，修改文件board/freescale/imx8mmevk/imx8mmevk.c。

 

  1. {

  2. .bus = LCDIF_BASE_ADDR,

  3. .addr = 0,

  4. .pixfmt = 24,

  5. .detect = NULL,

  6. .enable = do_enable_mipi_led,

  7. .mode = {

  8. .name = "RM67191_OLED",

  9. .refresh = 60,

  10. .xres = 1080,

  11. .yres = 1920,

  12. .pixclock = 7575, /* 132000000 */

  13. .left_margin = 34,

  14. .right_margin = 20,

  15. .upper_margin = 4,

  16. .lower_margin = 10,

  17. .hsync_len = 2,

  18. .vsync_len = 2,

  19. .sync = FB_SYNC_EXT,

  20. .vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED

  21. }

  22. }

然后修改这组参数的使能函数

 

  1. void do_enable_mipi_led(structdisplay_info_tconst*dev)

  2. {

  3. imx_iomux_v3_setup_multiple_pads(backlight_pads,

  4. ARRAY_SIZE(backlight_pads));

  5.  

  6. gpio_request(IMX_GPIO_NR(1, 1), "backlight");

  7. gpio_direction_output(IMX_GPIO_NR(1, 1), 0);

  8.  

  9. gpio_request(IMX_GPIO_NR(1, 8), "DSI EN");

  10. gpio_direction_output(IMX_GPIO_NR(1, 8), 0);

  11. mdelay(10);

  12. gpio_direction_output(IMX_GPIO_NR(1, 8), 1);

  13.  

  14. /* enable the dispmix & mipi phy power domain */

  15. call_imx_sip(FSL_SIP_GPC, FSL_SIP_CONFIG_GPC_PM_DOMAIN, DISPMIX, true, 0);

  16. call_imx_sip(FSL_SIP_GPC, FSL_SIP_CONFIG_GPC_PM_DOMAIN, MIPI, true, 0);

  17.  

  18. /* Put lcdif out of reset */

  19. disp_mix_bus_rstn_reset(imx8mm_mipi_dsim_plat_data.gpr_base, false);

  20. disp_mix_lcdif_clks_enable(imx8mm_mipi_dsim_plat_data.gpr_base, true);

  21.  

  22. /* Setup mipi dsim */

  23. sec_mipi_dsim_setup(&imx8mm_mipi_dsim_plat_data);

  24. rm67191_init();

  25. rm67191_dev.name = dev->mode.name;

  26. imx_mipi_dsi_bridge_attach(&rm67191_dev); /* attach rm67191 device */

  27. }

 

  1. struct mipi_dsi_client_dev rm67191_dev = {

  2. .channel = 0,

  3. .lanes = 4,

  4. .format = MIPI_DSI_FMT_RGB888,

  5. .mode_flags = MIPI_DSI_MODE_VIDEO | MIPI_DSI_MODE_VIDEO_SYNC_PULSE |

  6. MIPI_DSI_MODE_EOT_PACKET | MIPI_DSI_MODE_VIDEO_HSE,

  7. };

修改显示屏驱动drivers/video/rm67191.c，在函数int rm67191lcdsetup(struct mipidsiclientdev *paneldev)添加自己的屏的初始化序列。

修改完成后编译测试。

注意:uboot代码不开源，修改代码需要联系销售人员

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