1). 簡介
在之前的文章中，我們已經(jīng)介紹了如何在 Linux中添加開機圖片，實現(xiàn)定制化的開機 Logo 顯示。或許你也已經(jīng)注意到了，在設備剛上電啟動的時候，LCD顯示屏出現(xiàn)下面幾種現(xiàn)象，花屏、黑屏或者顯示內(nèi)容不全等。這是因為，在基于 Linux 的設備上電啟動時，其實經(jīng)歷了Bootloader → U-Boot→ Linux→ Root FS→ User App 這一系列的過程。LCD 如果需要正常顯示，其對應的顯示控制器必須得到正確的配置。Linux 啟動會加載顯示驅動，配置正確的顯示參數(shù)。而在 Linux 啟動前，一般需要花費1到2秒的時間運行 U-Boot，Toradex 默認的 U-Boot 在啟動后會等待1秒中再加載 Linux 內(nèi)核，以便用戶進入 U-Boot 的命令行模式。在這一段時間內(nèi)，ARM 的顯示控制器可能沒有正確配置，所以出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。下面我們將以 Toradex ARM計算機模塊Colibri iMX6/iMX7 為例介紹如何在 U-Boot 中配置 RGB LCD 液晶顯示屏，使其上電后即可顯示Logo 圖片。
在 Linux 中，Device Tree 能夠為顯示驅動提供正確的顯示參數(shù)。如 Colibri iMX7 計算機模塊的其中一個 Device Tree 配置文件 imx7-colibri-eval-v3.dtsi ， lcdif 節(jié)點中native-mode 指定了顯示分辨率、時鐘、時鐘極性等參數(shù)。目前最新的 Linux BSP 也支持從 cmdline的 vidargs 設置顯示參數(shù)。而U-Boot 雖然也支持 Device Tree，但是目前的版本中還沒有啟用，更多的是需要通過修改源代碼以及U-Boot環(huán)境參數(shù)來配置顯示輸出。下面針對 Colibri iMX6/iMX7兩個平臺進行說明。
2). Colibri iMX6
修改 colibri_imx6.c文件，在 struct display_info_t const displays[] 中添加屏幕參數(shù)對應的成員，其中mode.name 不能重復，U-Boot會根據(jù)該參數(shù)選擇對應的參數(shù)配置。
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{
.bus= -1,
.addr= 0,
.pixfmt= IPU_PIX_FMT_RGB666,
.enable= enable_rgb,
.mode= {
.name = "wvga-rgb",
.refresh = 60,
.xres = 800,
.yres = 480,
.pixclock = 25000,
.left_margin = 40,
.right_margin = 88,
.upper_margin = 33,
.lower_margin = 10,
.hsync_len = 128,
.vsync_len = 2,
.sync = 0,
.vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED
}
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你完全可以參考代碼中現(xiàn)有的配置，根據(jù)實際使用屏幕的參數(shù)做調整。
然后設置背光和亮度控制，屏幕亮度根據(jù) PWM 的占空比調節(jié)，根據(jù)屏幕手冊，將RGB_BACKLIGHTPWM_GP 調整為0或者1。U-Boot是一個相對精簡的系統(tǒng)，為了減少啟動時間，許多不必要的外設并沒有被初始化，例如 PWM，在U-Boot一般簡單地把PWM輸出高、低電平。
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gpio_direction_output(RGB_BACKLIGHT_GP, 1);
gpio_direction_output(RGB_BACKLIGHTPWM_GP, 0);
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完成上述修改后，重新編譯 U-Boot，并用其更新 Colibri iMX6 模塊上的U-Boot文件。重啟后在U-Boot配置下面參數(shù)
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setenv panel wvga-rgb
saveenv
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wvga-rgb 即之前在struct display_info_t const displays[] 中添加的成員名字，其對應的分辨率是800*480.
3). Colibri iMX7
由于 iMX7 SoC 沒有 IPU顯示控制器，因此無法像 iMX6 一樣直接在 U-Boot中配置 panel 參數(shù)。 Enhanced LCD Interface (eLCDIF)在iMX7上控制器液晶顯示屏的輸出，因此我們查看lcdif在U-Boot的驅動mxsfb.c。函數(shù)video_hw_init(void)實現(xiàn)lcdif 的初始化，這里我們看到可以通過‘videomode’將顯示參數(shù)傳給 lcdif驅動。因此，在U-Boot進行如下配置
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setenv videomode‘video=ctfb:x:800,y:480,depth:18,pclk:29851,le:89,ri:164,up:23,lo:10,hs:10,vs:10,sync:0,vmode:0’
saveenv
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同時配置背光亮度 PWM的輸出。在colibri_imx7.c中，將 GPIO_PWM_A設置為0或者1.
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gpio_direction_output(GPIO_PWM_A, 1);
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然后重新編譯 U-Boot，并用其更新 Colibri iMX7 模塊上的U-Boot文件。重啟后配置上面videomode參數(shù)。
按照上面的方法，可以實現(xiàn)在U-Boot中配置LCD輸出，并顯示你需要的圖案，你可以參考這篇文章修改U-Boot啟動時的圖片。
5). 總結
至此，你已經(jīng)能夠在設備上電后更早地顯示Logo。但是這個時候可能會遇到更具挑戰(zhàn)的問題，上電后出現(xiàn)很短暫地白屏、花屏或者閃爍。這主要是 LCD液晶屏幕自身上電初始化時所致。這個現(xiàn)象在不同的LCD顯示屏上都會有不同的表現(xiàn)，有些則不會出現(xiàn)。你需要挑選合適的屏幕，或者控制背光延時點亮，例如用外部的電源管理芯片，合理地控制ARM計算機模塊、顯示屏、背光的電壓軌啟動順序，確保在ARM計算機模塊、顯示屏在初始化之前，背光不會被點亮，從而避免屏、花屏或者閃爍的出現(xiàn)。
U-Boot是和SoC緊密相關的系統(tǒng)，需要根據(jù)不同的SoC調整代碼。上面介紹的方法適用于 iMX6/7 SoC模塊，并且使用并口RGB LCD顯示屏。使用其他平臺，如Tegra系列，需要根據(jù)其顯示驅動做調整。如果采用 LVDS屏幕，同樣需要在U-Boot開啟對應 LVDS驅動，并設置顯示參數(shù)。
開機圖片顯示，特別是開機立即顯示，這不僅涉及到軟件配置，還和顯示屏、電源管理相關，因此需要從多個方面進行優(yōu)化，從而達到符合要求的顯示效果。