tinkerboard2 Android11系列-DSI屏幕的支持_dsi,flags

上一期介绍了一下tinkerboard2 Android11下面的bootloader，这一期来介绍一下tinkerboard2在Android11下面适配DSI屏幕的方式。

硬件准备

首先介绍一下硬件。主板是华硕tinkerboard2。之前的文章已经介绍过它的硬件资源，它支持三种显示接口，包括HDMI DP DSI，可以选择其中两个接口，接两个显示屏。

电源要用12V 2A的，不然带不动屏幕，屏幕电源要由主板提供，且电源质量要比较好，不然会干扰屏幕显示。

屏幕为7寸，分辨率1024*600，如下图

屏幕出来的原始接口是不能接到主板上面的，这里要感谢深圳风火轮，他们作为华硕tinkerboard官方合作伙伴，推出了这款屏幕转接板，将屏幕的接口转换为tinkerboard2上面的DSI接口，同时引出了供电，触摸等引脚。屏幕转接板如下图。

然后需要接线，在上图中已经标明了转接板上面的接口，其中

触摸接口和屏幕接口接7寸屏的触摸排线和显示排线

Tinker board 2 mipi interface接tinker2的mipi接口，转接板附送了排线

上方排针的3.3V为屏幕逻辑板(TCON)的电源，接开发板40pin 接口的pin1

GND接pin6或者pin9都可以

BLED为背光使能，接pin17

LCD_EN为逻辑板(TCON)的使能脚，低电平有效，接pin30

如果只用到显示功能，接上面四个pin即可，另外还有触摸相关的IO，下一篇文章会介绍

Kernel部分修改

由于RK3399支持双屏显示，下面以HDMI+DSI为例介绍kernel部分的修改。

目前Android全部采用的都是Linux DRM框架进行显示，在DRM框架中，其显示通路如下图所示

图中的几个组成部分

Framebuffer：显存，嵌入式系统使用的是内存的一部分

CRTC：显示控制器，在RK3399平台是SOC 内部VOP，RK3399里面包含两个VOP;

Encoder：输出转换器，指RGB、LVDS、DSI、eDP、HDMI、CVBS、VGA 等显示接口，它本质就是一个编码器，将CRTC提供过来的信号编码为对应显示接口需要的信号。

Connector：连接器，指encoder 和panel 之间交互的接口部分；

Panel：各种具体的屏幕

因此，要驱动DSI屏幕，有三个部分需要配置，包括VOP，DSI控制器，屏幕的参数。

RK3399支持两个VOP，其支持的情况如下图

一般选择VOP和具体显示接口的对应关系时，会考虑性能问题，DP HDMI这些会使用VOPB，这样可以驱动更大分辨率的屏，市面上一般的MIPI屏分辨率不会大于1080P，用VOPB没有意义，采用VOPL足够，因此配置的时候，VOPB绑定HDMI，VOPL绑定MIPI

找到设备树kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-tinker-board-2.dtsi

首先修改VOP的配置，

&vopb {

    //打开vopb的功能

    status = "okay";

    //指定vopb的时钟，接HDMI的那个VOP clock-parents必须指定为PLL_VPLL

    assigned-clocks = <&cru DCLK_VOP0_DIV>;

    assigned-clock-parents = <&cru PLL_VPLL>;

    support-multi-area;

};

//启用mmu

&vopb_mmu {

    status = "okay";

};

&vopl {

    //打开vopl的功能

    status = "okay";

    //指定vopl的时钟,不接HDMI的VOP clock-parents用PLL_CPLL

    assigned-clocks = <&cru DCLK_VOP1_DIV>;

    assigned-clock-parents = <&cru PLL_CPLL>;

    support-multi-area;

};

//启用mmu

&vopl_mmu {

    status = "okay";

};

然后修改DSI和panel的配置。其中panel的配置，是参考风火轮的wiki， http://wiki.smartfire.cn/Tinkerboard2/lcd

&dsi {

    status = "okay";

    //配置dsi每个lane的频率，一般出现花屏，条纹等可以调整这个值改善

    //如果这个值不配置，DSI驱动会自动计算

    rockchip,lane-rate = <500>;

    panel@0 {

        //屏幕的具体参数，使用dsi接口的屏幕其属性必须是simple-panel-dsi

        compatible = "simple-panel-dsi";

        reg = <0>;

        //背光，即使不启用背光调节功能，这个属性也必须配置，且backlight的节点必须是有效的

        //否则驱动会加载失败

        backlight = <&backlight>;

        //使能脚，如果enable 接到一个gpio，这个属性必须设置

        enable-gpios = <&gpio0 6 GPIO_ACTIVE_LOW>;

        //这些根据规格书填写即可

        bpc = <8>;

        bus-format = <0x100a>;

        width-mm = <476>;

        height-mm = <267>;

       

        dsi,flags = <3>;

        dsi,format = <0>;

        dsi,lanes = <4>;

        //屏幕初始化序列，屏厂会提供

        panel-init-sequence = [

            15 00 02 80 ac

            15 00 02 81 b8

            15 00 02 82 09

            15 00 02 83 78

            15 00 02 84 7f

            15 00 02 85 bb

            15 00 02 86 70

        ];

        display-timings {

            native-mode = <&timing2>;

            //下面timing的参数按wiki上面的

            timing2: timing2 {

                clock-frequency = <52000000>; //DCLK

                hactive = <1024>;             //hactive

                vactive = <600>;              //vactive

                hfront-porch = <160>;         //hfp

                hback-porch = <160>;          //hbp

                hsync-len = <10>;             //hsa

                vfront-porch = <12>;          //vfp

                vsync-len = <1>;              //vsa

                vback-porch = <23>;           //vbp

                hsync-active = <0>;           //hync 极性控制 置 1 反转极性

                vsync-active = <0>;           //vsync 极性控制 置 1 反转极性

                de-active = <1>;              //DEN 极性控制

                pixelclk-active = <0>;        //dclk 极性控制

            };

        };

        //这个ports是panel的，这个port要和dsi对应的port绑定

        ports {

            #address-cells = <1>;

            #size-cells = <0>;

            port@0 {

                reg = <0>;

                panel_in_dsi: endpoint {

                    remote-endpoint = <&dsi_out_panel>;

                };

            };

        };

    };

    //这个ports是dsi的，这个port要和目标panel的port绑定

    ports {

        #address-cells = <1>;

        #size-cells = <0>;

        port@1 {

            reg = <1>;

            dsi_out_panel: endpoint {

                remote-endpoint = <&panel_in_dsi>;

            };

        };

    };

};

然后需要设置绑定关系

//这个属性设置为okay，这样hdmi可以显示logo

&route_hdmi {

    status = "okay";

    connect = <&vopb_out_hdmi>;

};

//这个属性设置为okay，这样dsi可以显示logo

&route_dsi{

    status = "okay";

    connect = <&vopl_out_dsi>;

};

//dsi属性设置为okay时，不与它绑定的那个要设置为disabled

&dsi_in_vopb {

    status = "disabled";

};

//hdmi属性设置为okay时，不与它绑定的那个要设置为disabled

&hdmi_in_vopl {

    status = "disabled";

};

之前介绍bootloader的文章提过，其uboot会取kernel的设备树并进行一些设置，显示logo的操作是放在uboot部分，因此要配置route_dsi，这样可以让uboot将logo配置到dsi屏幕

然后是驱动文件的修改，vop和dsi控制器的驱动不用改，而panel的驱动，因为被asus在rk原始版本的基础上修改过，要修改一下，这里有两种修改方式

方式一，采用风火轮电子wiki里面的方式

方式二，直接去rk官方的git上面下载一个，将sdk里面的panel-simple.c替换掉，地址为kernel/panel-simple.c at develop-4.19 · rockchip-linux/kernel · GitHub

两种方式效果一样

另外还要配置一下menuconfig，按照风火轮wiki里面描述的

最后执行编译，如果之前编译过整个sdk，则编译的命令如下

./build.sh –K

最后会生成目标文件，将这个编译好的boot.img烧录到板上，然后注意一下串口的kernel log

这个log说明drm驱动已经能够正常运作

这个log说明dsi控制器已经工作，且已经绑定到drm框架中

这个log说明输出的lane clock，一般来说输出这个信息，说明dsi控制器和panel已经绑定

这个log说明panel已经工作，且输出这个log的时候，一般屏幕上面会显示一些图像

如果确认上述的log都有，到这里，应该开机，能显示出logo

到这里，kernel部分的修改完成

Android部分修改

Android里面修改的是HWComposer部分的内容，这个HWComposer被Android的SurfaceFlinger调用，操作GPU VOP RGA等的驱动。HWComposer由OEM厂商提供。RK的HWComposer有一系列系统属性，用于帮助客户能够根据需求配置显示。

在device目录下找到目前启用的产品型号对应的mk文件(如果编译的时候选择的板型是WW_Tinker_Board_2，则找到WW_Tinker_Board_2.mk，如果编译的时候选择的是rk官方版本的rk3399_Android11，则找到rk3399_Android11.mk)，加入如下信息

PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \

    vendor.gralloc.no_afbc_for_fb_target_layer=1 \

    vendor.gralloc.no_afbc_for_sf_client_layer=1 \

    vendor.hwc.device.primary=HDMI-A \

    vendor.hwc.device.extend=DSI

前面两行的意思是关闭AFBDC。AFBDC 编码是 GPU 与 VOP 之前以降低带宽为目的的一种图像压缩格式，只有 VOP BIG 支持AFBDC 编码，VOP LITTLE 不支持该编码格式。如果有两个显示屏，VOPL的时候，如果不关闭AFBDC，则有可能将AFBDC 编码的framebuffer传递到VOPL，这时候会出现部分区域花屏，黑屏的现象。

后面两行则是设置主副显示屏，默认状态下，Android的窗口大小(wm size)和旋转方向跟主显示屏一致。因为这里使用的DSI屏和HDMI的横纵比差不多，如果没有特别的要求，HDMI和DSI哪个当主显示屏都可以。

修改此处后执行make –j8,烧录super.img到板上，即可正常显示出Android的画面，默认状态下，DSI和HDMI显示的内容是一样的，RK也有双屏异显的DEMO，后面再介绍。

到这里，这款风火轮为tinkerboard2定制的DSI屏幕的调试就完成了，且支持了HDMI+DSI的双屏异显。

总结

本文以tinkerboard2对接7寸1024*600分辨率的DSI屏幕为例，介绍了在tinkerboard2在Android11下面适配DSI屏幕的方式。此方法对于其他分辨率的屏幕同样适用。

上面提到的电源适配器，屏幕，转接板，都可以从深圳风火轮处购买。深圳风火轮对tinkerboard2进行了很完善的支持，同样他们还有很多其他的配件，后面会继续与大家分享。

最后还是想提一下，相比起树莓派封闭的生态，tinkerboard2开源了其Android源码，因此可以有更多的客制化功能。就拿屏幕来说，目前市面上的树莓派屏幕，多数是HDMI接口的，因为HDMI支持EDID，可以动态读取分辨率，但是很多场合HDMI屏并不适用。而树莓派支持的DSI屏幕又很有限，价格贵，因此，如果是想将产品应用于一些商显的场合，tinkerboard2无疑更加合适。