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概述
功能简介
DSI#xff08;Display Serial Interface#x…往期知识点记录 鸿蒙HarmonyOS应用层开发北向知识点汇总 鸿蒙OpenHarmony南向开发保姆级知识点汇总~ 持续更新中……
概述
功能简介
DSIDisplay Serial Interface是由移动行业处理器接口联盟Mobile Industry Processor Interface (MIPI) Alliance制定的规范旨在降低移动设备中显示控制器的成本。它以串行的方式发送像素数据或指令给外设通常是LCD或者类似的显示设备或从外设中读取状态信息或像素信息它定义了主机、图像数据源和目标设备之间的串行总线和通信协议。
MIPI DSI具备高速模式和低速模式两种工作模式全部数据通道都可以用于单向的高速传输但只有第一个数据通道才可用于低速双向传输从属端的状态信息、像素等是通过该数据通道返回。时钟通道专用于在高速传输数据的过程中传输同步时钟信号。
图1显示了简化的DSI接口。从概念上看符合DSI的接口与基于DBI-2和DPI-2标准的接口具有相同的功能。它向外围设备传输像素或命令数据并且可以从外围设备读取状态或像素信息。主要区别在于DSI对所有像素数据、命令和事件进行序列化而在传统接口中这些像素数据、命令和事件通常需要附加控制信号才能在并行数据总线上传输。
图 1 DSI发送、接收接口 DSI标准对应D-PHY、DSI、DCS规范可分为四层 PHY Layer PHY层指定传输介质(电导体)、输入/输出电路和从串行比特流中捕获“1”和“0”的时钟机制。这一部分的规范记录了传输介质的特性、信号的电气参数以及时钟与数据通道之间的时序关系。在DSI链路的发送端并行数据、信号事件和命令按照包组织在协议层转换为包。协议层附加包协议信息和报头然后通过Lane Management层向PHY发送完整的字节。数据由PHY进行序列化并通过串行链路发送。DSI链路的接收端执行与发送端相反的操作将数据包分解为并行的数据、信号事件和命令。如果有多个Lane, Lane管理层将字节分配给单独的物理层每个Lane一个PHY。 Lane Management层 负责发送和收集数据流到每条Lane。数据Lane的三种操作模式 espace mode, High-Speed(Burst) mode, Control mode 。 Low Level Protocol层 定义了如何组帧和解析以及错误检测等。 Application层
描述高层编码和解析数据流。这一层描述了数据流中包含的数据的更高级的编码和解释。根据显示子系统架构的不同它可能由具有指定格式的像素或编码的位流组成或者由显示模块内的显示控制器解释的命令组成。DSI规范描述了像素值、位流、命令和命令参数到包集合中的字节的映射。
运作机制
MIPI DSI软件模块各分层的作用为 接口层提供打开设备、写入数据和关闭设备的接口。 核心层主要提供绑定设备、初始化设备以及释放设备的能力。 适配层实现其它具体的功能。
说明 核心层可以调用接口层的函数核心层通过钩子函数调用适配层函数从而适配层可以间接的调用接口层函数但是不可逆转接口层调用适配层函数。
图 2 DSI无服务模式结构图 开发指导
场景介绍
MIPI DSI仅是一个软件层面的概念主要工作是MIPI DSI资源管理。开发者可以通过使用提供的提供的操作接口实现DSI资源管理。当驱动开发者需要将MIPI DSI设备适配到OpenHarmony时需要进行MIPI DSI驱动适配下文将介绍如何进行MIPI DSI驱动适配。
接口说明
为了保证上层在调用MIPI DSI接口时能够正确的操作硬件核心层在//drivers/hdf_core/framework/support/platform/include/mipi/mipi_dsi_core.h中定义了以下钩子函数。驱动适配者需要在适配层实现这些函数的具体功能并与这些钩子函数挂接从而完成接口层与核心层的交互。
MipiDsiCntlrMethod定义
struct MipiDsiCntlrMethod { // 核心层结构体的成员函数int32_t (*setCntlrCfg)(struct MipiDsiCntlr *cntlr);int32_t (*setCmd)(struct MipiDsiCntlr *cntlr, struct DsiCmdDesc *cmd);int32_t (*getCmd)(struct MipiDsiCntlr *cntlr, struct DsiCmdDesc *cmd, uint32_t readLen, uint8_t *out);void (*toHs)(struct MipiDsiCntlr *cntlr);void (*toLp)(struct MipiDsiCntlr *cntlr);void (*enterUlps)(struct MipiDsiCntlr *cntlr); //【可选】进入超低功耗模式void (*exitUlps)(struct MipiDsiCntlr *cntlr); //【可选】退出超低功耗模式int32_t (*powerControl)(struct MipiDsiCntlr *cntlr, uint8_t enable); //【可选】使能/去使能功耗控制int32_t (*attach)(struct MipiDsiCntlr *cntlr); //【可选】将一个DSI设备连接上host
};
c表 1 MipiDsiCntlrMethod成员的钩子函数功能说明
成员函数入参出参返回状态功能setCntlrCfgcntlr结构体指针MipiDsi控制器无HDF_STATUS相关状态设置控制器参数setCmdcntlr结构体指针MipiDsi控制器cmd结构体指针指令传入值无HDF_STATUS相关状态向显示设备发送指令getCmdcntlr结构体指针MipiDsi控制器cmd传入的命令描述结构体指针readLen读取的数据大小outuint8_t类型指针用于存储读取的数据HDF_STATUS相关状态通过发送指令读取数据toHscntlr结构体指针MipiDsi控制器无HDF_STATUS相关状态设置为高速模式toLpcntlr结构体指针MipiDsi控制器无HDF_STATUS相关状态设置为低电模式
开发步骤
MIPI DSI模块适配包含以下四个步骤 实例化驱动入口 实例化HdfDriverEntry结构体成员。调用HDF_INIT将HdfDriverEntry实例化对象注册到HDF框架中。 配置属性文件 在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。【可选】添加mipi_dsi_config.hcs器件属性文件。 实例化MIPI DSI控制器对象 初始化MipiDsiCntlr成员。实例化MipiDsiCntlr成员MipiDsiCntlrMethod。 说明 实例化MipiDsiCntlr成员MipiDsiCntlrMethod其定义和成员说明见 接口说明 。 驱动调试 【可选】针对新增驱动程序建议验证驱动基本功能例如挂载后的信息反馈数据传输的成功与否等。
开发实例
下方将基于Hi3516DV300开发板以//device/soc/hisilicon/common/platform/mipi_dsi/mipi_tx_hi35xx.c驱动为示例展示需要厂商提供哪些内容来完整实现设备功能。
实例化驱动入口
驱动入口必须为HdfDriverEntry在hdf_device_desc.h中定义类型的全局变量且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HdfDriverEntry结构体的函数指针成员需要被驱动适配者操作函数填充HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地址汇总形成一个类似数组方便调用。
一般在加载驱动时HDF框架会先调用Bind函数再调用Init函数加载该驱动。当Init调用异常时HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。
MIPI DSI驱动入口参考 struct HdfDriverEntry g_mipiTxDriverEntry {.moduleVersion 1,.Init Hi35xxMipiTxInit, // 挂接MIPI DSI模块Init实例化.Release Hi35xxMipiTxRelease, // 挂接MIPI DSI模块Release实例化.moduleName HDF_MIPI_TX, // 【必要且与HCS文件中里面的moduleName匹配】};HDF_INIT(g_mipiTxDriverEntry); // 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中c配置属性文件 一般来说驱动开发首先需要mipi_dsi_config.hcs配置文件在其中配置器件属性并在//vendor/hisilicon/hispark_taurus/hdf_config/device_info/device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。deviceNode与配置属性的对应关系是依靠deviceMatchAttr字段来完成的。只有当deviceNode下的deviceMatchAttr字段与配置属性文件中的match_attr字段完全相同时驱动才能正确读取配置数据。器件属性值与核心层MipiDsiCntlr成员的默认值或限制范围有密切关系deviceNode信息与驱动入口注册相关。但本例中MIPI DSI控制器无需配置额外属性驱动适配者如有需要则需要在device_info.hcs文件的deviceNode增加deviceMatchAttr信息以及增加mipi_dsi_config.hcs文件。
无服务模式device_info.hcs文件中设备节点也代表着一个设备对象如果存在多个设备对象则按需添加注意服务名与驱动私有数据匹配的关键字名称必须唯一。其中各项参数如表2所示
表 2 device_info.hcs节点参数说明
成员名值policy驱动服务发布的策略MIPI DSI控制器具体配置为0表示驱动不需要发布服务priority驱动启动优先级0-200值越大优先级越低。MIPI DSI控制器具体配置为150permission驱动创建设备节点权限MIPI DSI控制器具体配置为0664moduleName驱动名称MIPI DSI控制器固定为HDF_MIPI_TXserviceName驱动对外发布服务的名称MIPI DSI控制器服务名设置为HDF_MIPI_TXdeviceMatchAttr驱动私有数据匹配的关键字MIPI DSI控制器没有使用可忽略
device_info.hcs 配置参考 root {device_info {match_attr hdf_manager;platform :: host {hostName platform_host;priority 50;device_mipi_dsi:: device {device0 :: deviceNode {policy 0;priority 150;permission 0644;moduleName HDF_MIPI_TX; // 【必要】用于指定驱动名称需要与期望的驱动Entry中的moduleName一致。serviceName HDF_MIPI_TX; // 【必要且唯一】驱动对外发布服务的名称。}}}}}c实例化MIPI DSI控制器对象
完成驱动入口注册之后下一步就是以核心层MipiDsiCntlr对象的初始化为核心包括驱动适配者自定义结构体传递参数和数据实例化MipiDsiCntlr成员MipiDsiCntlrMethod让用户可以通过接口来调用驱动底层函数实现HdfDriverEntry成员函数Bind、Init、Release。
自定义结构体参考
从驱动的角度看自定义结构体是参数和数据的载体一般来说config文件中的数值也会用来初始化结构体成员但本例的MIPI DSI无器件属性文件故基本成员结构与MipiDsiCntlr无太大差异。 typedef struct {unsigned int devno; // 设备号short laneId[LANE_MAX_NUM]; // Lane号OutPutModeTag outputMode; // 输出模式选择刷新模式命令行模式或视频流模式VideoModeTag videoMode; // 显示设备的同步模式OutputFormatTag outputFormat; // 输出DSI图像数据格式RGB或YUVSyncInfoTag syncInfo; // 时序相关的设置unsigned int phyDataRate; // 数据速率单位Mbpsunsigned int pixelClk; // 时钟单位KHz} ComboDevCfgTag;struct MipiDsiCntlr {struct IDeviceIoService service;struct HdfDeviceObject *device;unsigned int devNo; // 设备号struct MipiCfg cfg;struct MipiDsiCntlrMethod *ops;struct OsalMutex lock;void *priv;};cMipiDsiCntlr成员钩子函数结构体MipiDsiCntlrMethod的实例化。 static struct MipiDsiCntlrMethod g_method {.setCntlrCfg Hi35xxSetCntlrCfg,.setCmd Hi35xxSetCmd,.getCmd Hi35xxGetCmd,.toHs Hi35xxToHs,.toLp Hi35xxToLp,};cInit函数开发参考
入参 HdfDeviceObject是整个驱动对外暴露的接口参数具备HCS配置文件的信息。
返回值 HDF_STATUS相关状态 表3为部分展示如需使用其他状态可参考//drivers/hdf_core/interfaces/inner_api/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS的定义。
表 3 HDF_STATUS相关状态说明
状态(值)问题描述HDF_ERR_INVALID_OBJECT控制器对象非法HDF_ERR_MALLOC_FAIL内存分配失败HDF_ERR_IOI/O 错误HDF_SUCCESS初始化成功HDF_FAILURE初始化失败
函数说明
MipiDsiCntlrMethod的实例化对象的挂载调用MipiDsiRegisterCntlr以及其他驱动适配者自定义初始化操作。 static int32_t Hi35xxMipiTxInit(struct HdfDeviceObject *device){int32_t ret;g_mipiTx.priv NULL; // g_mipiTx是定义的全局变量// static struct MipiDsiCntlr g_mipiTx {// .devNo0// };g_mipiTx.ops g_method; // MipiDsiCntlrMethod的实例化对象的挂载ret MipiDsiRegisterCntlr(g_mipiTx, device); // 【必要】调用核心层函数和g_mipiTx初始化核心层全局变量......return MipiTxDrvInit(0); // 【必要】驱动适配者对设备的初始化形式不限}// mipi_dsi_core.c核心层int32_t MipiDsiRegisterCntlr(struct MipiDsiCntlr *cntlr, struct HdfDeviceObject *device){......// 定义的全局变量static struct MipiDsiHandle g_mipiDsihandle[MAX_CNTLR_CNT];if (g_mipiDsihandle[cntlr-devNo].cntlr NULL) {(void)OsalMutexInit(g_mipiDsihandle[cntlr-devNo].lock);(void)OsalMutexInit((cntlr-lock));g_mipiDsihandle[cntlr-devNo].cntlr cntlr; // 初始化MipiDsiHandle成员g_mipiDsihandle[cntlr-devNo].priv NULL;cntlr-device device; // 使HdfDeviceObject与MipiDsiHandle可以相互转化的前提device-service (cntlr-service); // 使HdfDeviceObject与MipiDsiHandle可以相互转化的前提cntlr-priv NULL;......return HDF_SUCCESS;}......return HDF_FAILURE;}cRelease函数开发参考 入参 HdfDeviceObject是整个驱动对外暴露的接口参数具备HCS配置文件的信息。
返回值 无。
函数说明
该函数需要在驱动入口结构体中赋值给Release接口当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时可以调用Release释放驱动资源该函数中需包含释放内存和删除控制器等操作。 说明 所有强制转换获取相应对象的操作前提是在Init函数中具备对应赋值的操作。 static void Hi35xxMipiTxRelease(struct HdfDeviceObject *device){struct MipiDsiCntlr *cntlr NULL;......cntlr MipiDsiCntlrFromDevice(device); // 这里有HdfDeviceObject到MipiDsiCntlr的强制转化// return (device NULL) ? NULL : (struct MipiDsiCntlr *)device-service;......MipiTxDrvExit(); // 【必要】对设备所占资源的释放MipiDsiUnregisterCntlr(g_mipiTx); // 空函数g_mipiTx.priv NULL;HDF_LOGI(%s: unload mipi_tx driver 1212!, __func__);}c驱动调试
【可选】针对新增驱动程序建议验证驱动基本功能例如挂载后的信息反馈。
最后
经常有很多小伙伴抱怨说不知道学习鸿蒙开发哪些技术不知道需要重点掌握哪些鸿蒙应用开发知识点
为了能够帮助到大家能够有规划的学习这里特别整理了一套纯血版鸿蒙HarmonyOS Next全栈开发技术的学习路线包含了鸿蒙开发必掌握的核心知识要点内容有ArkTS、ArkUI开发组件、Stage模型、多端部署、分布式应用开发、WebGL、元服务、OpenHarmony多媒体技术、Napi组件、OpenHarmony内核、OpenHarmony驱动开发、系统定制移植等等鸿蒙HarmonyOS NEXT技术知识点。 《鸿蒙 (Harmony OS)开发学习手册》共计892页:https://gitcode.com/HarmonyOS_MN/733GH/overview
如何快速入门
1.基本概念 2.构建第一个ArkTS应用 3.…… 鸿蒙开发面试真题含参考答案: 《OpenHarmony源码解析》:
搭建开发环境Windows 开发环境的搭建Ubuntu 开发环境搭建Linux 与 Windows 之间的文件共享……系统架构分析构建子系统启动流程子系统分布式任务调度子系统分布式通信子系统驱动子系统…… OpenHarmony 设备开发学习手册:https://gitcode.com/HarmonyOS_MN/733GH/overview
