DRM_driver_farmerwork_v2.docx

### DRM框架概述与EDID解析知识点详解 #### 一、DRM框架简介 **DRM (Direct Rendering Manager)** 是一个内核级别的设备驱动程序，它主要用于处理与图形硬件相关的任务，如内存管理、DMA (Direct Memory Access) 操作、资源锁定等。DRM最初在FreeBSD操作系统中开发，随后被移植到了Linux系统，并逐渐成为了Linux图形子系统的一个核心组成部分。 ##### 关键特性: - **多用途:** 支持复杂的显卡设备，包括那些具有可编程流水线的显卡，适用于3D图像加速。 - **灵活性:** 可以编译进内核或者作为模块加载。 - **互斥访问:** 为了支持多个3D应用程序的同时运行，需要通过锁机制来确保硬件资源的正确共享。 - **统一接口:** 内核中的DRM层为上层应用程序提供了统一的接口，简化了驱动开发者的任务。 #### 二、DRM框架内部结构 DRM框架主要包括以下几个关键组件： 1. **CRTC (Control Register Translation):** - CRTC负责读取当前扫描缓冲区的像素数据，并通过PLL (Phase-Locked Loop) 电路生成视频模式定时信号。 - 它连接Framebuffer地址与Encoder，负责扫描Framebuffer上的内容，并叠加Planes的内容后传递给Encoder。 2. **Encoder (编码器):** - 将内存中的像素编码转换为显示器所需的信号格式。 3. **Planes (平面):** - 与Framebuffer类似，Planes也是用于存储图像数据的内存地址。 - Planes可以在不完全覆盖Framebuffer的情况下，与Framebuffer的数据合成，从而实现更灵活的显示效果。 4. **Connector (连接器):** - Connector用于获取显示器的热插拔状态和EDID信息。 - EDID (Extended Display Identification Data) 是一种存储在显示器中的数据格式，包含了关于显示器的信息，如最大分辨率、推荐刷新率等。 - Connector还负责读取并解析EDID信息，以确定显示器的能力和兼容性。 #### 三、DRM工作流程 1. **初始化阶段:** - 当VGA驱动检测到显示器插拔信号后，会读取显示器的EDID信息，从而获取显示器的分辨率、厂商ID等设计参数。 2. **显示阶段:** - 用户程序向Framebuffer填充图像，并通过libdrm库接口通知Vop设备显示。 - Vop驱动将Framebuffer中的数据转换成LCDCTiming格式。 - VGA驱动则配置VGA硬件模块的LCDC时序，使其与VOP输出的时序一致。 #### 四、实际开发流程示例 以VGA显示过程为例，详细介绍如何使用DRM框架实现显示功能： 1. **配置时序:** - 根据硬件原理，VGA时序通过ADV7125数模转换芯片完成。 - 需要在设备树中添加相应的时序信息，以确保DRM模块能够正确地识别和配置。 - 例如，在设备树am437x-gp-evm.dts的"panel-timing"节点中，可以添加以下时序参数: - `clock-frequency=<65000000>;` - `hactive=<1024>;` - `vactive=<768>;` - `hfront-porch=<24>;` - `hback-porch=<160>;` - `hsync-len=<136>;` - `vback-porch=<29>;` - `vfront-porch=<3>;` - `vsync-len=<6>;` 2. **获取显示器信息:** - 使用`read-edid`工具通过I2C总线获取显示器信息。 - 该工具可以通过编译源代码生成，命令如下: - 通过`cmake`生成Makefile。 - 使用`make`编译。 - 执行`get-edid | parse-edid`命令以解析出显示器数据。 3. **源码分析:** - 在TiSDK源码路径`drivers/gpu/drm/omapdrm`中，可以找到相关驱动代码。 - 在`drivers/gpu/drm/omapdrm/displays/`目录下的`panel-dpi.c`文件中，可以找到获取设备树时序注册的接口: - `r=of_get_display_timing(node,"panel-timing",&timing);` - 当前平台源码中似乎并未通过读取I2C总线来获取EDID数据，但可以根据需要添加这一功能。 通过上述步骤，我们可以深入了解DRM框架的工作原理及其实现细节，并能够基于此框架进行具体的应用开发。