一、概述

經(jīng)過上一篇的《《RT-Thread設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)指南》基礎(chǔ)篇--以先楫bsp的hwtimer設(shè)備為例》闡述，可以大致了解到RT-thread設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)的方法步驟，開發(fā)指南中的進(jìn)階篇外設(shè)主要是比基礎(chǔ)篇外設(shè)復(fù)雜點(diǎn)的外設(shè)設(shè)備，分別是SDIO、Touch、LCD、sensor、MTD nor、MTD nand、脈沖編碼器、加解密設(shè)備、PM設(shè)備。

對(duì)于進(jìn)階篇的外設(shè)，本文不對(duì)先楫已經(jīng)支持的進(jìn)階外設(shè)進(jìn)行闡述，而是進(jìn)行一次動(dòng)手實(shí)踐驅(qū)動(dòng)一個(gè)先楫尚未適配的驅(qū)動(dòng)外設(shè)-LCD，來更加深入開發(fā)RT-thread的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

來個(gè)效果：

在官方示例的wifi_web_camera_demo基礎(chǔ)上加上lcd驅(qū)動(dòng)顯示攝像頭

二、開發(fā)方法

（一）RT-thread的LCD驅(qū)動(dòng)框架介紹

LCD驅(qū)動(dòng)，跟其他外設(shè)也類似，無非就是IO設(shè)備管理框架-->LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架->LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

IO設(shè)備管理層主要為設(shè)備框架提供統(tǒng)一的操作接口，包括rt_device_read/write/open/close/control等。而做好一個(gè)外設(shè)驅(qū)動(dòng)，最終的目標(biāo)就是應(yīng)用上使用這些統(tǒng)一操作接口，無需理會(huì)底層操作。

LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架層是RT-thread對(duì)LCD基本功能的抽象，是一層通用的軟件層，和硬件平臺(tái)無關(guān)，抽象了LCD設(shè)備的類型定義和具體的操作方法，其框架源碼在rtdef.h中

LCD的信息結(jié)構(gòu) rt_device_graphic_info，定義了像素格式，位寬，寬高、顯存地址等。

LCD的操作接口rt_device_graphic_ops，定義了LCD的繪圖操作，比如像素點(diǎn)、畫線等操作。

LCD的控制命令，比如更新顯存、開關(guān)LCD、獲取信息、等待VSYNC等。

LCD的像素格式

可見，RT-thread對(duì)于LCD的抽象操作還是比較直觀，完成以上的操作，再借助IO設(shè)備管理層提供的注冊(cè)接口rt_device_register進(jìn)行注冊(cè)，即可使用IO設(shè)備管理接口操作LCD。

（二）先楫LCDC外設(shè)介紹

對(duì)于先楫的LCDC外設(shè)硬件控制器

在HPM6750上有RGB控制器，支持24位的RGB顯示接口

在HPM6800上，支持2 個(gè) 4 Lane MIPI-DSI/LVDS-Tx 顯示接口

對(duì)于在RT-thread上，也支持了hpm_sdk的panel組件，涵蓋了hpm6750和hpm6800的顯示適配。

對(duì)于hpm_sdk的panel組件介紹，可以參考文章《[hpm_application]選先楫！爽跑1080P or 720Pmipi屏的單片機(jī)》

對(duì)于使用LCD硬件控制器（RGB，MIPI DSI）通信的屏幕，LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)只需要實(shí)現(xiàn)LCD設(shè)備的操作方法struct rt_device_ops即可，比如control接口里更新硬件控制器的緩存區(qū)即可控制屏幕繪圖。

如此一來，配合先楫適配好的RT-thread BSP，可以很順手得適配好LCD的驅(qū)動(dòng)，按先楫BSP的driver照葫蘆畫瓢個(gè)drv_lcd。

（三）創(chuàng)建LCD設(shè)備

下面來創(chuàng)建先楫的LCD設(shè)備。LCD設(shè)備模型從struct rt_device結(jié)構(gòu)體中派生，并添加自己的私有數(shù)據(jù)。

成員主要有LCD的基地址，中斷號(hào)，互斥鎖，LCD名稱等。

實(shí)例化一個(gè)lcd的設(shè)備數(shù)組，可以存在多個(gè)lcd設(shè)備，里面包含設(shè)備的初始化參數(shù)。

（四）實(shí)現(xiàn)LCD設(shè)備的操作方法

按照以上的定義，已經(jīng)實(shí)例化了一個(gè)hpm_lcd_ops結(jié)構(gòu)體，然后需要實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的操作函數(shù)，也就是LCD設(shè)備定義操作方法。對(duì)于LCD設(shè)備來說，只有其中的init和control操作方法才有意義，而本文實(shí)現(xiàn)的也是這兩個(gè)接口，分別是hpm_lcd_init、hpm_lcd_control。

1、init:初始化LCD設(shè)備

對(duì)于該操作方法，先楫的LCD驅(qū)動(dòng)代碼不需要執(zhí)行任何操作，只需要在注冊(cè)初始化LCD即可。

2、control:控制LCD設(shè)備

應(yīng)用程序也可以對(duì)LCD設(shè)備進(jìn)行控制，通過control方法完成。原型如下：

其中參數(shù)cmd包含了控制LCD的方式，通用設(shè)備命令可取以下宏定義：

當(dāng)然在最新的rtthread 5.0.2當(dāng)中也更新了幾個(gè)命令

本文在這里主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)命令

（1）RTGRAPHIC_CTRL_RECT_UPDATE 更新顯存

對(duì)于顯存的更新，可以使用控制器自身定義的顯存也可以使用傳入的顯存地址，在先楫的手冊(cè)中有提到影子寄存器加載使能功能，也就是顯存會(huì)在下一個(gè)VSYNC到達(dá)加載，這樣可以做到顯示的完整更新。

而在hpmicro的驅(qū)動(dòng)中也提供了該API：lcdc_layer_set_next_buffer，這里適配的驅(qū)動(dòng)使用第一層layer。

故可以下實(shí)現(xiàn)：

（2）RTGRAPHIC_CTRL_WAIT_VSYNC 等待幀完成

為了保證傳輸?shù)母咝Ш头浪毫眩@里使用中斷方式傳輸一幀，再下一幀更新之前等待VSYNC完畢。

（3）RTGRAPHIC_CTRL_GET_INFO 獲取LCD信息

主要獲取LCD的像素格式、寬高等，傳遞給args參數(shù)

（4）RTGRAPHIC_CTRL_POWERON亮屏

RTGRAPHIC_CTRL_POWEROFF 息屏

調(diào)用hpm_sdk的panel組件接口即可。

（五）注冊(cè)LCD設(shè)備

使用IO設(shè)備框架的rt_device_register完成注冊(cè)，主要關(guān)注設(shè)備操作方法的賦值部分，以及保存lcd設(shè)備示例賦值給lcd的user_data成員。

（六）驅(qū)動(dòng)配置

在board的Kconfig中使能LCD，該宏控制LCD驅(qū)動(dòng)相關(guān)代碼是否添加到工程中

另外添加panel組件，該宏先楫已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，這里使用的是hpm6750，故只有RGB接口。

在驅(qū)動(dòng)drivers的SConscript文件添加LCD驅(qū)動(dòng)的判斷選項(xiàng)，如果使能，drv_lcd.c則會(huì)被添加到工程中。

（七）驅(qū)動(dòng)驗(yàn)證

注冊(cè)設(shè)備之后，LCD設(shè)備將會(huì)在IO設(shè)備管理器中出現(xiàn)，我們使用hpm6750evkmini的wifi_web_camera_demo這個(gè)官方示例作為驗(yàn)證，燒錄驗(yàn)證，使用list device命令查看到注冊(cè)的設(shè)備已經(jīng)包含了LCD設(shè)備。

在wifi_web_camera_demo的示例上，在獲取camera圖像的接口中，添加lcd的設(shè)備操作，把圖像顯示到LCD上，只需要先打開lcd，然后進(jìn)行control，兩條語(yǔ)句就可以實(shí)現(xiàn)顯示，特別方便操作。

最終可以實(shí)現(xiàn)使用簡(jiǎn)單的IO設(shè)備即可操作LCD

審核編輯：劉清