Linux驱动开发（十五）---如何使用内核现有驱动（显示屏）

前文回顾

《Linux驱动开发（一）—环境搭建与hello world》
《Linux驱动开发（二）—驱动与设备的分离设计》
《Linux驱动开发（三）—设备树》
《Linux驱动开发（四）—树莓派内核编译》
《Linux驱动开发（五）—树莓派设备树配合驱动开发》
《Linux驱动开发（六）—树莓派配合硬件进行字符驱动开发》
《Linux驱动开发（七）—树莓派按键驱动开发》
《Linux驱动开发（八）—树莓派SR04驱动开发》
《Linux驱动开发（九）—树莓派I2C设备驱动开发（BME280）》
《Linux驱动开发（十）—树莓派输入子系统学习（红外接收）》
《Linux驱动开发（十一）—树莓派SPI驱动学习（OLED）》
《Linux驱动开发（十二）—树莓派framebuffer学习（改造OLED）》
《Linux驱动开发（十三）—USB驱动HID开发学习（鼠标）》
《Linux驱动开发（十四）—USB驱动开发学习（键盘+鼠标）》
继续宣传一下韦老师的视频

内核中目前存在了大量的设备驱动，如何能够快速利用起来，也是驱动工程师需要掌握的，毕竟人家都写好了，再从头去写，何苦呢？

本章目的

如果我们需要在自己的linux设备上增加一个外设，例如一个屏幕，一个键盘，首先要想到的不是去写驱动，而是看一下系统有没有带驱动。例如这块SPI的TFT屏幕，驱动芯片是ili9341。

都是学习单片机遗留下来的东西，现在学驱动又能玩一波了。

寻找驱动

那么首先要在内核中查询是否有该芯片的屏幕驱动。通过在menuconfig中搜索关键词ili9341，我们就发现了它本身已经动态编译了ili9341的fb驱动，并且是支持framebuffer的。

进入开发板看一下，连我们之前开发的ssd1306的驱动都存在了。

不过不要觉得写驱动就没有意义了，写驱动一方面能够将单片机的知识应用到linux上，熟悉驱动的逻辑架构，还能够让你更快速的了解一个别人写好的驱动。万一遇到bug，也知道从哪里入手。

设备树

既然驱动已经存在了。那么按照总线设备驱动模型，要想正常工作，就需要增加设备信息，提供给驱动使用，才能完成设备的驱动。
那么这个设备树如何编写，两个思路，

• 参考已有的设备树中别人怎么写的
• 查看内核的设备树文档了。
  来查找一下有没有介绍文档

root@ubuntu:/home/pgg/shumeipai/linux/Documentation# find ./ -name "*ili9341*"                                  
./devicetree/bindings/display/ilitek,ili9341.txt
./devicetree/bindings/display/panel/ilitek,ili9341.yaml
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发现了描述文档《ilitek,ili9341.txt》，内容如下，告诉了你它是一个SPI模式控制器，需要三个关键参数，
compatile，dc-gpios和rest-gpios，还有一个例子。

多么的贴心

那么我们就按照这个来尝试一下修改设备树。

然后更新一下设备树。结果发现屏幕亮，但是手动加载驱动没有任何反应，打印信息中也没有看到。
在/sys/bus/spi/devices/中没有发现任何spi设备。
怀疑设备树有问题。

于是发现了一个对于新手来说很重要的设备树配置

status = "okay";
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在增加了这条语句之后，重新编译设备树，发现了错误提示，原来刚才根本就没有编译上这个设备

root@ubuntu:/home/pgg/shumeipai/linux# ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make dtbs
  DTC     arch/arm/boot/dts/bcm2710-rpi-3-b-plus.dtb
arch/arm/boot/dts/bcm2710-rpi-3-b-plus.dts:222.13-231.4: ERROR (phandle_references): /soc/spi@7e204000/myili9341@0: Reference to non-existent node or label "gpio0"

arch/arm/boot/dts/bcm2710-rpi-3-b-plus.dts:222.13-231.4: ERROR (phandle_references): /soc/spi@7e204000/myili9341@0: Reference to non-existent node or label "gpio0"

arch/arm/boot/dts/bcm2710-rpi-3-b-plus.dts:222.13-231.4: ERROR (phandle_references): /soc/spi@7e204000/myili9341@0: Reference to non-existent node or label "backlight"
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重新修改设备树

再次更新设备树。能够看到spi设备了

root@raspberrypi:/home/pgg# ls /sys/bus/spi/devices/
spi0.0
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连接硬件

然后按照引脚接好电路，和之前的oled小屏幕是一样的。

重启设备。驱动会自动根据设备树里面的描述进行加载。直接就能显示桌面了！真是个小惊喜。

直接就启动了。然后插上usb鼠标，加载上自己的驱动。走你！没毛病

OLED同理

之前我们的OLED是SPI的oled，还有一部分相同芯片ssd1306采用的是iic通讯，那么我们同样可以找到相关的驱动

以及搜索到相关的设备树范例：
Documentation\devicetree\bindings\display\ssd1307fb.txt

改天试一下这个驱动，感觉要比自己写的，用起来更踏实呢。

学习源码

在drivers\staging\fbtft路径下，我们可以看到针对大量显示屏的驱动源码，这里采用了一个框架，每一种屏幕驱动，有一个私有的文件例如fb_ili9341.c，中间围绕这一个结构体进行特殊配置

static struct fbtft_display display = {
	.regwidth = 8,
	.width = WIDTH,
	.height = HEIGHT,
	.txbuflen = TXBUFLEN,
	.gamma_num = 2,
	.gamma_len = 15,
	.gamma = DEFAULT_GAMMA,
	.fbtftops = {
		.init_display = init_display,
		.set_addr_win = set_addr_win,
		.set_var = set_var,
		.set_gamma = set_gamma,
	},
};
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每个屏幕差异的操作，由fbtftops结构中的函数来定义，结构中的函数会有默认操作。

struct fbtft_ops {
	int (*write)(struct fbtft_par *par, void *buf, size_t len);
	int (*read)(struct fbtft_par *par, void *buf, size_t len);
	int (*write_vmem)(struct fbtft_par *par, size_t offset, size_t len);
	void (*write_register)(struct fbtft_par *par, int len, ...);

	void (*set_addr_win)(struct fbtft_par *par,
			     int xs, int ys, int xe, int ye);
	void (*reset)(struct fbtft_par *par);
	void (*mkdirty)(struct fb_info *info, int from, int to);
	void (*update_display)(struct fbtft_par *par,
			       unsigned int start_line, unsigned int end_line);
	int (*init_display)(struct fbtft_par *par);
	int (*blank)(struct fbtft_par *par, bool on);

	unsigned long (*request_gpios_match)(struct fbtft_par *par,
					     const struct fbtft_gpio *gpio);
	int (*request_gpios)(struct fbtft_par *par);
	int (*verify_gpios)(struct fbtft_par *par);

	void (*register_backlight)(struct fbtft_par *par);
	void (*unregister_backlight)(struct fbtft_par *par);

	int (*set_var)(struct fbtft_par *par);
	int (*set_gamma)(struct fbtft_par *par, u32 *curves);
};
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函数意义

框架有四个核心的文件
fbtft-core.c
fbtft-bus.c
fbtft-io.c
fbtft-sysfs.c
愿意了解的可以去解读一下。

总结思路

使用第三方驱动外设步骤：

1. 查找关键驱动并启用
2. 查找相关设备树资料
3. 修改设备树
4. 编译更新设备树和内核

现在的内核驱动库相当丰富，大部分常用的外设都能找到相关的驱动。

结束语

昨晚一夜没睡好，其实大家心里都憋着一股火气，各种抱怨的声音充斥着微信群，朋友圈。正所谓是爱之深，责之切，不过有些事，并不是头脑一热，就能够干的。处理这些危机，靠的也得是冷静的头脑。

无论是什么统，那都是内部矛盾，最后容易受伤的还是普通人。
所以要深刻认识到，谁才是真正的坏人。
不过坏人也干了一件好事，你能去，那我也能去咯，我离得近，还能天天去。日久天长，我就不走了。