Lichee Pi zero SPI LCD使用指南

    在阅读本文之前,首先要保证你能够成功的编译linux内核,并构建一个完整的根文件系统。关于这部分的知识,之后还会单独写一个文档讨论。

    其实lichee pizero使用的4.10内核已经包含了市面上常见的SPI液晶屏的驱动(fbtft),我们所要做的仅仅是在设备树中添加节点。说起fbtft,它之前独立于内核存在过一段时间,作为单独的代码文件发布,如果你需要它,可以手动把这部分文件复制到内核源码中\<参考 fbtft的 github仓库\>。后来被并入内核,具体是在哪一个版本的被并入内核的,这个也不必深究了。不过目前为止fbtft并未转正,依然存放在drivers/staging目录中。

    配置内核添加fbtft驱动

    使用make menuconfig配置内核,加入ili9341驱动。fbtft还支持更多型号的SPI总线的液晶屏。关于支持列表这里就不一一列出,可以进入menuconfig中查看。

    Device Drivers  --->
        [*] Staging drivers  --->
            <*>   Support for small TFT LCD display modules  --->
                    <*>   FB driver for the ILI9341 LCD Controller
                    <*>   Generic FB driver for TFT LCD displays
    

    编译内核:

    make -j4

    修改设备树注册ili9341

    lichee pi zero默认注册40Pin RGB液晶屏,并且在启动参数中设置console为tty0。为了尽可能减少改动,我们在设备树中删除了默认的40Pin液晶屏,这样新添加的ili9341也就顺利成章的成了唯一的太子,启动时的信息会通过他显示。

    下面是使用git对比改动前后的细节:

    diff --git a/arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s-licheepi-zero.dts b/arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s-licheepi-zero.dts
    index 929a79e..9c91f75 100644
    --- a/arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s-licheepi-zero.dts
    +++ b/arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s-licheepi-zero.dts
    @@ -90,3 +90,21 @@
            usb0_id_det-gpio = <&pio 5 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
            status = "okay";
    };
    +
    +&spi0 {
    +       status = "okay";
    +
    +       ili9341@0 {
    +               compatible = "ilitek,ili9341";
    +               reg = <0>;
    +
    +               spi-max-frequency = <15000000>;
    +               rotate = <270>;
    +               bgr;
    +               fps = <10>;
    +               buswidth = <8>;
    +               reset-gpios = <&pio 1 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    +               dc-gpios = <&pio 1 5 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    +               debug = <0>;
    +       };
    +};
    diff --git a/arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s.dtsi b/arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s.dtsi
    index 50b8788..b0eb22e 100644
    --- a/arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s.dtsi
    +++ b/arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s.dtsi
    @@ -54,15 +54,6 @@
                    #address-cells = <1>;
                    #size-cells = <1>;
                    ranges;
    -
    -               simplefb_lcd: framebuffer@0 {
    -                       compatible = "allwinner,simple-framebuffer",
    -                                    "simple-framebuffer";
    -                       allwinner,pipeline = "de0-lcd0";
    -                       clocks = <&ccu CLK_BUS_TCON0>, <&ccu CLK_BUS_DE>,
    -                                <&ccu CLK_DE>, <&ccu CLK_TCON0>;
    -                       status = "disabled";
    -               };
    
    • dc-gpios = \<&pio 1 5 GPIO_ACTIVE_LOW>;

    在设备树中,PA对应&pio 0, PB对应&pio 1,
    以此类推。因此dc-gpios实际表示的是PB5,也就是zero丝印上的PWM1。

    • reset-gpios = \<&pio 1 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;

    如果我的屏幕的RESET引脚连接了高电平,或者接了一个RC回路作为上电复位的信号,那么这里的复位引脚是不是可以不指定呢?

    这样也是不可以的。因为在程序中,首先读取reset-gpios,若reset-gpios在设备树中不存在,那么直接忽略其余的信号。这样导致无法控制最关键的dc-gpios引脚。因此至少在不更改程序的前提下,这条信号是一定要写上的。

    static int fbtft_request_gpios_dt(struct fbtft_par *par)
    {
        int i;
        int ret;
    
        if (!par->info->device->of_node)
            return -EINVAL;
    
        ret = fbtft_request_one_gpio(par, "reset-gpios", 0, &par->gpio.reset);
        if (ret)
            return ret;
        ret = fbtft_request_one_gpio(par, "dc-gpios", 0, &par->gpio.dc);
        if (ret)
            return ret;
    

    更新SD卡中的程序

    假设你之前已经创建好了一张可以正确启动的SD卡,那么你要做的很简单:

    arch/arm/boot/zImage
    arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s-licheepi-zero.dtb
    拷贝到SD卡中的vfat分区,覆盖之前的程序即可。

    硬件连接

    上电启动

    linux内核启动时会加载fbtft驱动,注册framebuffer设备,打印如下信息:

    [    0.860671] fbtft_of_value: buswidth = 8
    [    0.864653] fbtft_of_value: debug = 0
    [    0.868325] fbtft_of_value: rotate = 270
    [    0.872252] fbtft_of_value: fps = 10
    
    [    1.244063] graphics fb0: fb_ili9341 frame buffer, 320x240, 150 KiB video memory, 16 KiB DMA buffer memory, fps=10, spi32766.0 at 15 MHz
    

    显示效果如下图: