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Rockchip DRM Display Driver 开发指南

:::info 文档信息

文档标识：RK-YH-YF-455　·　发布版本：V3.0.0　·　发布日期：2022-03-17　·　页数：34　·　语言：中文

原始文档：Rockchip_Developer_Guide_DRM_Display_Driver_CN.pdf

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章节大纲​

  • Rockchip DRM Display Driver 开发指南（P1）
    • DRM 概述（P5）
      • 基本概念（P5）
      • 显示通路（P5）
      • DRM 驱动和 libdrm 的交互过程（P6）
    • 驱动文件和加载流程（P6）
      • U-Boot 驱动（P7）
        • 驱动目录（P7）
        • 驱动文件（P7）
        • 接口说明（P8）
      • kernel 驱动（P8）
        • 驱动目录（P8）
        • 驱动文件（P8）
      • 驱动加载流程（P9）
    • Display feature（P10）
      • 各平台 VOP 基础特性和支持的显示接口（P10）
      • 各平台显示接口最大输出分辨率和协议标准（P11）
    • 硬件相关（P13）
      • RGB输出/TTL模式硬件连接（P13）
        • VOP 1.0 RGB 接口硬件连接方式（P13）
        • VOP 2.0 及之后的版本 RGB 接口硬件连接方式（P14）
        • 不同 display mode index 对应的软件配置（P15）
        • BT.656 和 BT.1120 的硬件连接方式（P15）
      • LVDS Data Mapping（P16）
    • 扫描时序说明（P16）
      • 常见的扫描时序图（P16）
      • DRM 对扫描时序的定义（P17）
      • 软件配置的对应关系和转换（P18）
      • 查看当前配置的时序（P18）
    • 带宽的计算方法（P19）
      • 图像的带宽（P19）
      • 显示接口的带宽（P20）
    • 常用的 debug 手段（P20）
      • dump 当前的显示状态（P20）
        • 使用命令（P20）
        • 参数说明（P21）
      • dump当前显示的 buffer（P22）
        • 使用说明（P23）
      • 调整 DRM 打印 Log 等级抓 Log（P23）
      • 查看当前显示时钟（P23）
      • 强行开关显示设备（P24）
      • 查看 DRM buffer 使用情况（P24）
      • 查看 GPIO 状态（P24）
      • modetest 的使用（P24）
      • 显示进程的暂停、启动（P25）
      • 获取 EDID 信息（P25）
      • 查看 HDMI 状态（P26）
        • 参考例子（P26）
    • FAQ（P26）
      • 如何开关 U-Boot logo 显示（P26）
      • 如何配置 U-Boot logo 全屏或者居中显示（P26）
      • U-Boot logo 要求（P27）
      • U-Boot logo 切换到内核 logo 出现闪屏/无法显示问题（P27）
      • VOP POST_BUF_EMPTY（P28）
      • 显示效果调节（P29）
      • 屏无法点亮/休眠唤醒显示异常/不显示问题（P29）
      • RK3308 如何打开显示功能（P29）
      • 关闭 iommu 的方法（P30）
      • 各种接口屏配置（P31）
      • RGB/MCU 屏帧率计算问题（P31）
      • 如何编写第三方转换芯片驱动（P31）
      • VOP2 绑定每个 VP 所使用的图层（P32）
      • RK3588 DSC 支持几个 slice，slice width 最大支持多少（P32）
      • RK3568 VP 和各显示接口的连接关系（P32）
      • RK3588 VP 和各显示接口的连接关系（P33）
      • 超过 4kP60 对 aclk 的要求（P34）
    • 参考文档（P34）

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1. DRM 概述​

DRM 全称是 Direct Rendering Manager，进行显示输出管理、buffer 分配、帧缓冲。对应 userspace 库为 libdrm，libdrm 库提供了一系列友好的控制封装，使用户可以方便的进行显示的控制和 buffer 申请。DRM 的设备节点为"/dev/dri/cardX"， X 为 0-15 的数值，默认使用的是 /dev/dri/card0。

Rockchip 平台从 Linux 4.4 内核开始，显示驱动全部切到 DRM 显示框架。

1.1 基本概念​

为了方便管理显示通路上的各种硬件模块，DRM 定义了以下几个概念：

基本概 念说明
CRTC显示控制器，在 rockchip 平台是 SOC 内部 VOP（部分文档也称为 LCDC）模块或者 VOP2 中 Video Port 的抽象
Plane图层，在 rockchip 平台是 SOC 内部 VOP（LCDC）模块 win 图层的抽象
Encoder输出转换器，指RGB、LVDS、DSI、eDP、DP、HDMI、CVBS、VGA 等显示接口
Connector连接器，指 encoder 和 panel 之间交互的接口部分
Bridge桥接设备，一般用于注册 encoder 后面另外再接的转换芯片，如 DSI2HDMI 转换芯片
Panel泛指屏，各种 LCD 显示设备的抽象
GEMDRM 下 buffer 管理和分配，类似 ION、DMA BUFFER

1.2 显示通路​

1.3 DRM 驱动和 libdrm 的交互过程​

2. 驱动文件和加载流程​

2.1 U-Boot 驱动​

2.1.1 驱动目录​

drivers/video/drm/

2.1.2 驱动文件​

DriverFile
Corerockchip display.c _ rockchip crtc.c _ rockchip connector.c _ rockchip phy.c _ rockchip panel.c _ rockchip bridge.c _
VOProckchip vop.c _ rockchip vop reg.c _ _ rockchip vop2.c _ rockchip vop2 reg.c _ _
RGBrockchip rgb.c _ inno video combo phy.c _ _ _
LVDSrockchip lvds.c _ inno video combo phy.c _ _ _
MIPI-DSIdrm mipi dsi.c _ _ dw mipi dsi2.c _ _ inno mipi phy.c _ _ inno video combo phy.c _ _ _ samsung mipi dcphy.c _ _
eDProckchip analogix dp.c _ _ rockchip analogix dp reg.c _ _ _
HDMIdw hdmi.c _ rockchip dw hdmi.c _ _ rockchip-inno-hdmi-phy.c inno hdmi.c _ dw hdmi qp.c _ _ rockchip dw hdmi qp.c _ _ _ phy-rockchip-samsung-hdptx-hdmi.c
TVE /CVBSrockchip drm tve.c _ _
DPdw-dp.c drm dp helper.c _ _ phy-rockchip-usbdp.c

以上驱动文件在不同的 U-Boot 版本可能会做些小的调整，但多数驱动文件和框架部分基本不会变化，查阅的时候可以根据实际情况调整。

2.1.3 接口说明​

  1. 显示 U-Boot logo
void rockchip_show_logo(void)
  1. 显示指定的 bmp 图片，目前主要用于充电 logo 的显示
void rockchip_show_bmp(const char *bmp)
  1. 将 U-Boot 中确定的一些变量通过修改 dtb 文件传递给内核，包括 kernel logo 的大小、地址、格式、输出扫描时序以及过扫描的配置等信息
void rockchip_display_fixup(void *blob)

2.2 kernel 驱动​

2.2.1 驱动目录​

drivers/gpu/drm/rockchip/
drivers/gpu/drm/bridge/analogix/
drivers/gpu/drm/bridge/synopsys/
drivers/phy/rockchip/

2.2.2 驱动文件​

DriverFileDoc
Corerockchip drm drv.c _ _ rockchip drm fb.c _ _ rockchip drm fbdev.c _ _ rockchip drm gem.c _ _ rockchip drm logo.c _ _ rockchip drm direct show.c _ _ _ panel-simple.crockchip-drm.txt or rockchip-drm.yaml
VOProckchip drm vop.c _ _ rockchip vop reg.c _ _ rockchip drm vop2.c _ _ rockchip vop2 reg.c _ _rockchip-vop.txt or rockchip-vop.yaml
RGBrocckhip rgb.c _ phy-rockchip-inno-video-combo-phy.crockchip-rgb.txt
LVDSrockchip lvds.c _ phy-rockchip-inno-video-combo-phy.crockchip-lvds.txt
MIPI-DSIdw-mipi-dsi.c phy-rockchip-inno-dsidphy.c phy-rockchip-inno-video-combo-phy.c dw-mipi-dsi2-rockchip.c phy-rockchip-samsung-dcphy.cdw mipi dsi rockchip.txt _ _ _ phy-rockchip-inno-mipi-dphy.txt
eDPanalogix dp core.c _ _ analogix dp-rockchip.c _ analogix dp reg.c _ _ phy-rockchip-dp.canalogix dp-rockchip.txt _ analogix dp.txt _ rockchip-dp-phy.txt
DPcdn-dp-core.c cdn-dp-reg.c dw-dp.c phy-rockchip-usbdp.c phy-rockchip-samsung-hdptx-hdmi.ccdn-dp-rockchip.txt
HDMIinno hdmi.c _ dw-hdmi.c dw hdmi-rockchip.c _ phy-rockchip-inno-hdmi-phy.c dw-hdmi-qp.c phy-rockchip-samsung-hdptx-hdmi.cinno hdmi-rockchip.txt _ dw hdmi-rockchip.txt _ phy-rockchip-inno-hdmi-phy.txt
TVE/CVBSrockchip drm tve.c _ _rockchip drm tve.txt _ _

以上驱动文件在不同的 kernel 版本可能会做些小的调整，但多数驱动文件和框架部分基本不会变化，查阅的时候可以根据实际情况调整。

2.3 驱动加载流程​

3. Display feature​

3.1 各平台 VOP 基础特性和支持的显示接口​

3.2 各平台显示接口最大输出分辨率和协议标准​

平台显示 接口最大输出分辨率协议标准
RK3036HDMI1920x1080@60hz支持 HDMI 1.4a 协议标准
CVBS720x480i@60hz/720x576i@50hz支持 NTSC/PAL 标准输出
RK312X/PX3SERGB1280x800@60hz支持 RGB666/sRGB888
LVDS1280x800@60hz支持 VESA 和 JEIDA LVDS 数据格式
MIPI1280x800@60hz支持 DSI v1.0，DCS v1.0，DPHY v1.0 协议标准
HDMI1920x1080@60hz支持 HDMI 1.4a 协议标准
RK322X/RK312XHHDMI4096x2160@60hz支持 HDMI 1.4a 和 2.0 协议标准
CVBS720x480i@60hz/720x576i@50hz支持 NTSC/PAL 标准输出
RK3288RGB1920x1080@60hz支持 GB888/RGB666/sRGB888
LVDS单通道：1280x800@60hz 双通道：1920x1080@60hz支持 VESA 和 JEIDA LVDS 数据格式
eDP2560x1600@60hz支持 DP1.2a 和 eDP1.3 协议标准
MIPI单通道：1920x1080@60hz 双通道：2560x1600@60hz支持 DSI v1.1，DCS v1.1，DPHY v1.1 协议标准
HDMIVOP BIG:：3840x2160@60hz VOP LIT： 1920x1080@60hz支持 HDMI 1.4a 和 2.0 协议标准
RK3308RGB1280x800@60hz支持 RGB888/RGB666/sRGB888/MCU
RK1808RGB1280x800@60hz支持 RGB888/RGB666/sRGB888/MCU
MIPI1280X800@60hz支持 DSI v1.0，DCS v1.0，DPHY v1.0 协议标准
RK322XH/RK332XHDMI3840x2160@60hz支持 HDMI 1.4a 和 2.0 协议标准
CVBS720x480i@60hz/720x576i@50hz支持 NTSC/PAL 标准输出
RK3326/px30RGB1280x800@60hz支持 RGB888/RGB666/sRGB888/MCU
LVDS1280x800@60hz支持 VESA 和 JEIDA LVDS 数据格式
MIPI1920x1080@60hz支持 DSI v1.0，DCS v1.0，DPHY v1.0 协议标准
RK3368/PX5RGB1280x800@60hz支持 RGB888/RGB666/sRGB888/MCU
LVDS1280x800@60hz支持 VESA 和 JEIDA LVDS 数据格式
MIPI1920x1080@60hz支持 DSI v1.0，DCS v1.0， DPHY v1.0 协议标准
eDP2560x1600@60hz支持 DP1.2a 和 eDP1.3 协议标准
HDMI4096x2160@60hz支持 HDMI 1.4a 和 2.0 协议标准
MIPI单通道：1280x800@60hz 双通道：2560x1600@60hz支持 DSI v1.1，DCS v1.1，DPHY v1.1 协议标准 准
eDP2560x1600@60hz支持 DP1.2a 和 eDP1.3 协议标准
HDMIVOP BIG: 4096x2160@60hz VOP LIT: 2560x1600@60hz支持 HDMI 1.4a 和 2.0a 协议标准
DPVOP BIG: 3840x2160@60hz VOP LIT: 2560x1600@60hz支持 DP 1.3 协议标准
RV1109/RV1126RGB1920x1080@60hz支持 RGB888/RGB666/sRGB888/MCU/BT.1120
MIPI1920x1080@60hz支持 DSI v1.1，DCS v1.1， DPHY v1.2 协议标准
RK356XRGB1920x1080@60hz支持 RGB888/RGB666/sRGB888/MCU/BT.656/BT.1120
MIPI单通道：1920x1080@60hz 双通道：2560x1600@60hz支持 DSI v1.1，DCS v1.1，DPHY v1.1 协议标准 准
eDP2560x1600@60hz支持 DP 1.2a 和 eDP 1.3 协议标准
HDMI4096x2160@60hz支持 HDMI 1.4a 和 2.0a 协议标准
RK3588RGB1920x1080@60hz支持 BT.656/BT.1120
MIPI3840x2160@60hz支持 DSI v1.1，DCS v1.1， DPHY v2.0，CPHY V1.1 协议标准
eDP3840x2160@60hz支持 DP1.2a 和 eDP1.3 协议标准
HDMI7680x4320@60hz支持 HDMI 2.1 协议标准
DP7680x4320@30hz支持 DP1.4 协议标准
RV1103/RV1106RGB1280x720@60hz支持 RGB666/sRGB888/MCU/BT.656/BT.1120

4. 硬件相关​

4.1 RGB输出/TTL模式硬件连接​

4.1.1 VOP 1.0 RGB 接口硬件连接方式​

  1. 判断是 VOP 1.0 还是 VOP 2.0 的设计，可以从 3.1 章节的 VOP version 中查询；

  2. 对于 SOC 支持 24bit RGB 输出的硬件连接方式3. 对于 SOC 支持 18bit RGB 输出的硬件连接方式

  3. 对于 VOP 1.0 中 MCU 接口 DATA 线连接方式和 RGB parallel 的连接方式一致，需要注意的是，RGB parallel中的 4 个时钟信号复用成 MCU 接口的控制信号，以下是具体的对应关系：

4.1.2 VOP 2.0 及之后的版本 RGB 接口硬件连接方式​

4.1.3 不同 display mode index 对应的软件配置​

4.1.4 BT.656 和 BT.1120 的硬件连接方式​

根据接收端的 Y/U/V 处理顺序不同，如果出现显示颜色不对，还可以在 DTS 中调整不同的 bus_format 来适配，BT.656 和 BT.1120 分别有以下四种配置：

BT.656：

#define MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8         0x2006
#define MEDIA_BUS_FMT_VYUY8_2X8         0x2007
#define MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8         0x2008
#define MEDIA_BUS_FMT_YVYU8_2X8         0x2009

BT.1120：

#define MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_1X16        0x200f
#define MEDIA_BUS_FMT_VYUY8_1X16        0x2010
#define MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_1X16        0x2011
#define MEDIA_BUS_FMT_YVYU8_1X16        0x2012

MEDIA_BUS_FMT 的定义可以参考：

./include/uapi/linux/media-bus-format.h

4.2 LVDS Data Mapping​

5. 扫描时序说明​

5.1 常见的扫描时序图​

5.2 DRM 对扫描时序的定义​

5.3 软件配置的对应关系和转换​

5.4 查看当前配置的时序​

6. 带宽的计算方法​

6.1 图像的带宽​

以 1080P ARGB 格式的图像数据为例：

ARGB 格式一个像素占用的内存大小：4 Byte

1080P ARGB 格式的数据占用内存：1920 x 1080 x 4Byte/pixel = 8,100 Kbyte

如果按 60fps 刷新，占用的带宽是： 8,100 x 60fps = 474.6 Mbyte/s

如果数据格式改成 YUV420SP(NV12):

NV12 格式一个像素占用的内存大小：1.5 Byte

1080P NV12 格式的数据占用内存：1920 x 1080 x 1.5Byte/pixel = 3,037.5 Kbyte

如果按 60fps 新，占用的带宽是： 3,037.5 x 60fps = 178 Mbyte/s

6.2 显示接口的带宽​

以上面这张图配置的时序为例，当前这个时序下，按 60帧刷新需要的 dclk 是：131994240 hz，dts 实际按取整132000000 hz 配置：

htotal = hfp + hsync + hbp + hactive = 15 + 2 + 30 + 1080 = 1,127
vtotal = vfp + vsync + vbp + vactive = 15 + 2 + 15 + 1920 = 1,952
dclk = htotal x vtotal x fps = 1127 x 1952 x 60fps = 131,994,240

MIPI 接口上传输的频率是：

132M x 3(RGB) x 8(bpc) / 4(lane) / 0.9 = 880 Mbps

其中：

x3(RGB)： 是每一个 pixel 有 RGB 3个分量；

x8(bpc)：是每一个分量的位深是 8bit；

/4(lane): 是这么多数据量在 4 lane 上传输，/4 是计算每 lane 的数据量；

/0.9: 是考虑 mipi 时序的传输效率；

7. 常用的 debug 手段​

7.1 dump 当前的显示状态​

7.1.1 使用命令​

cat /sys/kernel/debug/dri/0/summary

7.1.2 参数说明​

  1. 两个红色方框表示两个显示设备使用的 vop 分别是 ff900000.vop 和 ff8f0000.vop；

  2. 绿色部分表示 connector 信息，两个显示设备分别为 eDP 屏和 MIPI 屏；

  3. 粉色部分为显示模式，可以知道具体的时序、DCLK 以及帧率，上图中两个设备分别为分辨率为1536x2048p60 的 eDP 屏和分辨率 1280x720p29 的 MIPI 屏；

  4. 蓝色部分是 VOP 图层信息，第一个显示设备打开 win0 图层，大小为 1536x2048 格式为 XRGB 第二个显示设备打开 win0 图层，大小 1280x720 格式为XRGB， src 和 dst 表示源数据和显示的大小和位置，如果 src 和dst 的大小不一致，VOP 会进行缩放处理，如下图所示: 5. 橙色部分为 VOP HDR、CSC 的一些状态信息；

  5. VOP2 平台的 summary 信息基本和之前平台的一致，只是把之前 VOP 改成了 Video Port，图层名字从原来的 winx， 变成了 Cluster-winx 或者 Esmart-winx:

7.2 dump当前显示的 buffer​

为了确认应用送到显示的 buffer 是否正常，内核提供了节点用于 dump 当前正在显示的 buffer，需要通过在make menuconfig 打开 CONFIG_ROCKCHIP_DRM_DEBUG 启用该功能。

7.2.1 使用说明​

7.3 调整 DRM 打印 Log 等级抓 Log​

DRM 根据不同的接口设定以下几个打印等级，可以通过 DRM 的 debug 节点决定开关哪个接口的打印，比如我要查看 ATOMIC 的打印，就你可以输入命令：

echo 0x10 > /sys/module/drm/parameters/debug

如果想看到所有的调试信息，可以输入命令：

echo 0xff > /sys/module/drm/parameters/debug

其中 0x20 Bit5 对应的是 vsync相关的信息，这个打印的内容非常多，如果调试的时候不关注这个信息，一般不要设置这个 bit。

其他更多的打印等级可以查看下面的定义：

Enable debug output, where each bit enables a debug category.
Bit 0 (0x01)  will enable CORE messages (drm core code)
Bit 1 (0x02)  will enable DRIVER messages (drm controller code)
Bit 2 (0x04)  will enable KMS messages (modesetting code)
Bit 3 (0x08)  will enable PRIME messages (prime code)
Bit 4 (0x10)  will enable ATOMIC messages (atomic code)
Bit 5 (0x20)  will enable VBL messages (vblank code)
Bit 7 (0x80)  will enable LEASE messages (leasing code)
Bit 8 (0x100) will enable DP messages (displayport code)

7.4 查看当前显示时钟​

时钟是影响显示模块的关键因素之一，所以我们经常要获取当前系统提供的时钟是多少，可以通过以下命令获取：

  1. 获取整个时钟树
cat /sys/kernel/debug/clk/clk_summary
  1. 如果只关注 VOP 的时钟
cat /sys/kernel/debug/clk/clk_summary | grep vop

对于 HDMI/DP/VGA/CVBS 等显示接口，每个分辨率对应的 DCLK 是有严格的标准要求，如果 DCLK 时钟不对可能会出现无法显示或者出现显示兼容性问题，而对于 eDP/LVDS/MIPI/RGB 等显示接口一般有一定的余量。

7.5 强行开关显示设备​

以LVDS为例：

关LVDS: echo off > /sys/class/drm/card0-LVDS-1/status

开LVDS: echo on > /sys/class/drm/card0-LVDS-1/status

7.6 查看 DRM buffer 使用情况​

通过下面的命令可以知道通过 DRM GEM 申请的 buffer 使用情况：

cat /sys/kernel/debug/dri/0/mm_dump

7.7 查看 GPIO 状态​

在项目刚开始 bring up 点屏阶段，经常需要通过控制 GPIO 的状态来控制屏或者背光的电源，我们可以通过以下命令确认软件配置的 GPIO 状态是否正确：

cat /sys/kernel/debug/gpio

7.8 modetest 的使用​

modetest 是集成在 libdrm 中用来测试基于 libdrm 接口的测试程序，可能在以下几个场景中会用到 modetest：

  1. 芯片 bring up 阶段，显示驱动已经加载完成，上层显示框架或者GPU 未 ready 的时候可以用 modetest 测试显示模块2. 一些场景显示异常，可以通过 modetest 确认是驱动问题还是应用绘制问题3. 需要临时手动修改 drm 一些属性的值

可以参考以下使用说明：

7.9 显示进程的暂停、启动​

有时候为了调试方便，希望应用停在某一个固定的场景，我们可以使用下面的命令在暂停和恢复显示进程。

Android Surfaceflinger 进程：

  1. 暂停进程
kill -STOP `pgrep surfaceflinger`
  1. 恢复进程
kill -CONT `pgrep surfaceflinger`

Linux weston进程：

  1. 暂停进程
Kill -STOP  `pgrep weston`
  1. 恢复进程
kill -CONT `pgrep surfaceflinger`

7.10 获取 EDID 信息​

以 HDMI 为例：

cat /sys/class/drm/card0-HDMI-A-1/edid > /data/edid.bin

7.11 查看 HDMI 状态​

cat /sys/kernel/debug/dw-hdmi/status

7.11.1 参考例子​

  1. dump 一帧当前显示的 buffer
echo dump > /sys/kernel/debug/dri/0/ff900000.vop/vop_dump/dump
  1. 连续 dump n 帧显示的 buffer
echo dumpn > /sys/kernel/debug/dri/0/ff900000.vop/vop_dump/dump

  1. dump 出来的文件保存在 /data/vop_buf/，可以使用 7yuv 软件查看

  2. 以上路径加粗部分 [ff900000.vop] 在不同平台不一样，具体路径可以和 cat /d/dri/0/summary 节点的VOP/Video Port 对应，比如对于 RK3588 路径会变成：/sys/kernel/debug/dri/0/video_port0/dump

8. FAQ​

8.1 如何开关 U-Boot logo 显示​

以 MIPI DSI0 为例，可以在 dts 文件里找到 route_dsi0 节点，配置 status 状态：

8.2 如何配置 U-Boot logo 全屏或者居中显示​

可以通过 dts route 节点下 logo,mode 配置，默认是 “center” 居中显示，如果是想要全屏显示修改成 “fullscreen”。

8.3 U-Boot logo 要求​

  1. U-Boot logo 和内核 logo 的大小一致，偶数像素对齐；2. 支持 8bit 和 24bit bmp 图片；

8.4 U-Boot logo 切换到内核 logo 出现闪屏/无法显示问题​

  1. 确认 DRM 驱动是否有正常加载

DRM 驱动加载过程中可能会出现一些资源没有准备好，导致 DRM 驱动 bind 失败，可能会出现类似以下log：

[    1.792387] dw-mipi-dsi2 fde20000.dsi: [drm:dw_mipi_dsi2_bind] *ERROR* Failed to
find panel or bridge: -517

这个 log 说明此时 panel 或者 bridge 没准备好，正常框架会在一段时间后会重新开始 bind，但如果最后出现以下 log 说明此时 drm驱动已经加载成功了，这种情况我们就不需要太在意前面一两次 bind 失败的 log：

[    2.566831] rockchip-drm display-subsystem: [drm] fb0: rockchipdrmfb frame
buffer device

如果开机 log 一直不停的刷 bind 失败的 log，那可能要检查的你 dts 配置，产品最经常遇到的是 GPIO 口被其他设备先注册、 panel 的 compatible 未正确配置导致 panel 注册失败、backlight 驱动注册失败等。

  1. DDR 变频导致

(1) 关闭 dts 文件中 DDR 变频节点，保证内核阶段不做 DDR 变频，修改方法如下：

&dmc {
status = “disabled”;
};

(2) 关闭 DDR 变频时对 DCLK 的调整，修改方法如下：

&dmc {
vop-dclk-mode = <1>;
};
  1. clk tree 变化导致

部分平台 U-Boot 中的 clk tree 配置和内核的 clk tree 配置是独立的，如果两个驱动的 clk 策略不一致，就会出现在 clk 重新初始化的时候出现闪屏问题，以RK3399 为例，可以按如下方法确认：

(1) 在rk3399_clk_init()@kernel/drivers/clk/rockchip/clk-rk3399.c 函数入口处加上 while(1)；确认是否会有闪屏问题；

(2) 在rk3399_clk_init()@kernel/drivers/clk/rockchip/clk-rk3399.c 函数结束处加上 while(1)，确认是否会有闪屏问题；

(3) 如果步骤 (1) 中无闪屏现象步骤 (2) 中有闪屏现象，那基本可以确认是 clk tree 变化导致闪屏问题，可以直接找对应平台 cru 负责人或者提交 redmine 并说明转给 pll 相关负责人。

  1. 时钟被关闭导致

有一些流程上的问题或者软件上的 bug 可能存在一些必要的时钟在驱动注册的时候没有被使能，导致这些时钟在内核跑完后被框架自动关闭从而导致显示异常，可以尝试按下面的修改默认不关闭时钟做测试：

在 dts 文件中，找到 chosen 节点，在 bootargs 末尾加上 clk_ignore_unused：如bootargs = "xxxx clk_ignore_unused”；5. U-Boot logo 图片和 kernel logo 图片大小不一致

rockchip 平台有要求 U-Boot logo 和 kernel logo 的图片分辨率大小一样，如果出现 U-Boot logo 显示正常，到内核阶段显示异常，可以确认下 kernel 目录下 logo.bmp 和 logo_kernel.bmp 分辨率是否一致；

  1. 内核初始化过程一些电源/GPIO 被重新初始化

该问题涉及的可能性很多，总之在新项目 porting 过程中要及时确认显示相关的 GPIO 电源是否和其他模块有冲突；

如果 DTS 确认无误，可以在内核代码搜索串口中的关键字，通过二分法在各个模块加载的位置 while 住，逐步确认导致闪屏问题的点；

  1. VOP优先级配置问题

如果 VOP 优先级没有被配置最高，有可能在内核加载阶段被其他IP抢占总线导致闪屏问题，该问题一般会在 SDK 发布前 Fix。

  1. 测试相关电源和信号

如果以上还未找到闪屏问题，请使用示波器抓取 CLK、DATA 和电源等相关信号从 U-Boot 到内核阶段的波形图并提交 redmine。

8.5 VOP POST_BUF_EMPTY​

可能会出现类似以下 log：

可能原因有：

  1. 带宽不够

如果系统带宽不够会导致 VOP 不能及时取到数据，从而报 post buf empty，可以做如下尝试：

(1) 尝试将 ddr 固定最高频率;

(2) 将屏的消隐期加长，提高一行的取数时间;

  1. iommu 出错

确认是否如下图所示的 iommu pagefault 错误，如果有，请先尝试更新到最新代码测试，如果最新代码还存在该问题，请提交remine系统，并附上相关 log；3. Logic 电压太低

Logic 电压太低会导致 VOP 异常，可以尝试提高 100mv 测试；

  1. AFBDC/IFBDC 对齐要求

对于 PX30/RK3326、RK3368、RK3399、RK356X、RK3588 平台如果屏的分辨率非 16pixel 对齐可以尝试关闭 afbdc/ifbdc 功能，修改方法参考文档《FAQ-DRM-HWC》 1.3.1 章节。

8.6 显示效果调节​

VOP 内部的 BCSH 模块支持亮度、对比度、饱和度、色度的调节，可以通过 modetest 配置 connector 下的对应属性调节，对于android 系统，有实现了基于安卓系统的属性配置默认值是50，N 每次+1。

android 9.0 之前使用命令：

setprop persist.sys.brightness.main val
setprop persist.sys.contrast.main val
setprop persist.sys.saturation.main val
setprop persist.sys.hue.main val
setprop sys.display.timeline N+1

android 9.0 及之后使用命令：

setprop persist.vendor.brightness.main val
setprop persist.vendor.contrast.main val
setprop persist.vendor.saturation.main val
setprop persist.vendor.hue.main val
setprop vendor.display.timeline N+1

从 Android 11 开始 SDK 有集成了整套显示效果调节工具和文档，可以参考 Android SDK 中的以下文档说明：

RKDocs/common/display/Rockchip_Introduction_DisplayAdjust_APK_CN.pdf

8.7 屏无法点亮/休眠唤醒显示异常/不显示问题​

按以下几个方面做进一步确认：

  1. 确认是否有背光；2. 确认屏的相关电源及复位控制是否正常；3. 确认上下电时序是否满足屏的spec要求；

8.8 RK3308 如何打开显示功能​

RK3308 默认不支持显示功能，如果需要开显示，需要做以下配置：

  1. U-Boot 修改2. kernel 修改

RK3308 VOP 不支持 IOMMU，所以分配内存需要从预留的 cma buffer 分配，默认 CMA_SIZE 为 16M，如果出现分配内存失败，可以参考如下方法修改CMA_SIZE：

8.9 关闭 iommu 的方法​

关闭 vop iommu 后通过 DRM 申请的内存会从 CMA 内存分配，系统默认 CMA 内存大小16M，需要根据场景需求调整到对应的大小，否则会出现分配内存失败。

8.10 各种接口屏配置​

请参考文档《Rockchip_DRM_Panel_Porting_Guide.pdf》、《RK3588_MIPI_DSI2_Developer_Guide_CN.pdf》。

8.11 RGB/MCU 屏帧率计算问题​

已知：

htotal = hactive + hback-porch + hfront-porch + hsync-len
vtotal = vactive + vback-porch + vfront-porch + vsync-len

N 是每一个像素需要 N 个 cycly 发送完：

bus format _一个 Pixel 要 N 个 Cycle 发送
MEDIA BUS FMT RGB888 1X24 _ _ _ _ MEDIA BUS FMT RGB666 1X18 _ _ _ _ MEDIA BUS FMT RGB565 1X16 _ _ _ _1
MEDIA BUS FMT RGB888 3X8 _ _ _ _3
MEDIA BUS FMT RGB888 DUMMY 4X8 _ _ _ _ _4

根据以上信息，可以计算帧率：

接口类型帧率计算
RGBfps = dclk / (htotal x vtotal x N)
MCUfps = dclk / (htotal x vtotal x （mcu-pix-total + 1) x N)

8.12 如何编写第三方转换芯片驱动​

有些第三方转换芯片需要软件驱动的，这个时候我们需要借助 DRM 框架 bridge 接口向框架注册 connector，比如RGB2HDMI 的 SII902X 为例，此时 rockchip_rgb.c 充当 encoder 角色，sii902x.c 充当 connector 角色，具体可以参考 SII902X 驱动的实现：

drivers/gpu/drm/bridge/sii902x.c

8.13 VOP2 绑定每个 VP 所使用的图层​

由于 VOP2 支持不同的 VP 共享图层，为了充分合理的使用所有图层资源，我们会根据当前产品 dts 配置的接口类型和数量在 U-Boot 中生成了一种默认的图层策略，如果有些产品没有开 U-Boot logo 显示或者对图层使用有特殊的需求，可以参考下面的写法在 dts 根据需求指定：

rockchip,plane-mask：指定当前 VP 使用的图层；

rockchip,primary-plane：指定 primary 图层，当前 VP 的 primary 图层一定是 rockchip,plane-mask 中的一个，我们一般选用 Smart 或者 Esmart 图层。

#include <dt-bindings/display/rockchip_vop.h>
&vp0 {
rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER1 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_SMART1)>;
rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_SMART1>;
};
&vp1 {
rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER0 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_ESMART0 | 1
<< ROCKCHIP_VOP2_SMART0)>;
rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_SMART0>;
};
&vp2 {
rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_ESMART1)>;
rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_ESMART1>;
};

对于一些 Linux 系统，可能还希望指定鼠标层或者希望 plane 和 crtc 是唯一绑定关系，可以在 VP 节点加入以下配置【如果你不了解这个需求，可以忽略这部分配置】：

&vp0 {
cursor-win-id = <ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER0>;
};
&vop {
disable-win-move;
}

8.14 RK3588 DSC 支持几个 slice，slice width 最大支持多少​

RK3588 有 2 个 DSC，HDMI0 和 DSI0 使用 DSC0(DSC_8K)，最大支持 8 slice，最大的 slice width 是 960；HDMI0 和 DSI1 使用 DSC1(DSC_4K)，最大支持 2 slice，最大的 slice width 是 2048。

8.15 RK3568 VP 和各显示接口的连接关系​

8.16 RK3588 VP 和各显示接口的连接关系​

8.17 超过 4kP60 对 aclk 的要求​

对于类似 RK3588 这种支持的分辨率超过 4KP60 的【如 4KP120, 8KP30, 8KP60 等分辨率】，默认的 500M aclk 无法满足这些分辨率的需求，所以需要在 DTS 中设置 aclk 频率为 800M，否则会出现 VOP 性能不够导致的显示横条纹问题，修改方法如下：

&vop {
assigned-clocks = <&cru ACLK_VOP>;
assigned-clock-rates = <800000000>;
};

9. 参考文档​

  1. Rockchip_drm_integration_helper-zh.pdf 2. Rockchip_DRM_Panel_Porting_Guide.pdf 3. Rockchip rk fb development guide.pdf 4. Wikipedia for Direct_Rendering_Manager 5. Linux DRM Developer's Guide