本章指导开发者在 Ruiching 平台上完成 LCD 屏幕的调试与适配工作。 通过提供详细的配置步骤、参数说明和调试方法，帮助开发者快速解决 LCD 屏幕显示相关问题，并确保屏幕在 Ruiching 平台上正常运行。本文以 Ruiching 7 寸屏（分辨率 1024×600，刷新率 60Hz）为例进行讲解。

在适配 LCD 屏幕时，需配置以下设备树（DTS）节点：

• dsi_timing0：屏幕时序参数
• dsi_panel：面板初始化参数
• backlight：背光控制
• display_subsystem：显示子系统

配置屏幕时序参数

在设备树（DTS）中配置 LCD 屏幕的时序参数是确保屏幕正常显示的关键一步。这些参数需要从屏幕的规格书中获取，以下基于屏幕规格书参数（1024×600 分辨率，60fps）详细解释 DTS 中每个时序参数的来源。

设备树配置示例

&dsi_timing0 {
    clock-frequency = <51200000>;  // 时钟频率（单位：Hz）
    hactive = <1024>;         // 水平有效像素数（屏幕宽度）
    vactive = <600>;        // 垂直有效像素数（屏幕高度）
    hback-porch = <90>;          // 水平后沿像素数
    hfront-porch = <160>;       // 水平前沿像素数
    vback-porch = <23>;         // 垂直后沿像素数
    vfront-porch = <12>;      // 垂直前沿像素数
    hsync-len = <70>;          // 水平同步信号宽度
    vsync-len = <10>;          // 垂直同步信号宽度
};

参数详解

参数名	说明	备注
clock-frequency	发送数据的时钟频率（单位：Hz）	取决于显示屏支持的频率（详见 1.4 节计算说明）
hactive	水平方向的有效像素数即屏幕宽度	硬件规格书中提供的像素宽度(Horizontal display area)
vactive	垂直方向的有效像素数即屏幕高度	硬件规格书中提供的像素高度(Vertical display area)
hback-porch	水平显示区域之后到同步信号之前的空白区（像素个数）	硬件规格书中提供或通过计算得到
hfront-porch	水平方向同步信号之后到显示区域开始之前的空白区（像素个数）	在规格书范围内选择（通常取中间值）
hsync-len	水平同步信号的宽度（像素个数）	硬件规格书中提供（HSYNC Width）
vsync-len	垂直同步信号的宽度（行数）	硬件规格书中提供（VSYNC Width）
vback-porch	垂直方向显示区域之后到同步信号之前的空白区（行数）	在规格书允许范围内选取合适值

参数来源与计算

在屏幕规格书中，您会找到类似下图的时序参数表（HV Timing Mode）：

查阅显示屏的技术手册，确认像素分辨率（hactive vactive）及推荐的时序参数。配置 LCD 屏幕时序需要配置以下字段：

• 像素分辨率（hactive, vactive）：物理显示区域尺寸
• 同步信号参数（hsync-len, vsync-len）：同步脉冲宽度
• 空白区域参数（hback-porch, hfront-porch, vback-porch, vfront-porch）：有效像素区与同步信号间的缓冲区域
• 时钟频率（clock-frequency）：像素时钟驱动频率

基础参数来源

基础参数直接从规格书中获取：

参数	值	来源说明
hactive	1024	屏幕物理水平像素数（规格书中的 Horizontal Display Area）
vactive	600	屏幕物理垂直像素数（规格书中的 Vertical Display Area）
vback-porch	23	直接采用规格书固定值（规格书明确给出 vback_porch=23）

除了以上的基础参数是确定的，部分参数需要计算出来，部分参数给出的是范围取值，所以要确定水平时序和垂直时序。

水平时序相关的计算

这里是要确定出：htotal，hsync-len，hfront_porch，hback_porch

此处 htotal 对应图上 1 horizontal line

1. 公式：htotal = hactive + hfront-porch + hsync-len + hback-porch

2. 规格书允许范围：

   • htotal ∈ [1200, 1400]
   • hfront-porch ∈ [16, 216]
   • hsync-len ∈ [1, 140]

3. 目标值选择：选择 htotal=1344（在范围内且便于时钟计算）

4. 反推 hback-porch：

   hback-porch = htotal - hactive - hfront-porch - hsync-len
                = 1344 - 1024 - 160 - 70
                = 90

5. 参数选择逻辑

参数	值	选择逻辑
hfront-porch	160	在 [16,216] 范围内选取中间值
hsync-len	70	在 [1,140] 范围内选取中间值
hback-porch	90	通过公式反推

垂直时序计算步骤（vtotal）

这里是要确定出：vtotal，vsync-len，vfront-porch，vback_porch

vtotal对应 VSYNC period time

1. 公式：vtotal = vactive + vfront-porch + vsync-len + vback-porch

2. 规格书允许范围：

   • vtotal ∈ [624, 750]
   • vfront-porch ∈ [1, 127]
   • vsync-len ∈ [1, 20]

3. 计算 vtotal：

   vtotal = 600 + 12 + 10 + 23 = 645  # 在 [624,750] 范围内

4. 参数选择逻辑：

参数	值	选择逻辑
vfront-porch	12	在 [1,127] 范围内选取最小值以减少垂直空白
vsync-len	10	在 [1,20] 范围内选取中间值

时钟频率计算与配置

dclk = htotal × vtotal × fps
     = 1344 × 645 × 60
     = 52,012,800Hz(≈52 MHz)

在设备树中，建议将时钟频率配置为 52,012,800 Hz，这是对应的理论值。 然而，实际硬件限制下，配置的时钟频率能达到大约 53,571,428 Hz。 为了更好地适配 RuiChing 平台的时钟要求，并与实际硬件频率尽可能接近，建议将时钟频率设置为 51.2 MHz（实际频率约为 51,724,137 Hz）。 这不仅符合实际限制，也能确保整体显示性能的稳定性。

因此，设备树中的配置应为clock-frequency = <51200000>;

配置 DSI 面板参数

指导用户在设备树中正确配置 &dsi_panel 节点，包括时序参数、初始化序列等关键参数，确保 LCD 正常启动。

配置基础参数

在设备树文件中添加 dsi_panel 节点，并配置以下基础参数：

&dsi_panel {
    status = "okay";  // 启用面板

    prepare-delay-ms = <20>;  // 电源/复位准备延时
    reset-delay-ms = <80>;    // 复位信号有效后的延时
    init-delay-ms = <240>;    // 初始化序列前的延时

    panel-init-sequence = [    // 初始化序列（详见2.2节）
    // 初始化命令将在这里填写
    ...
    ];
};

• 关键参数说明：
  • prepare-delay-ms：硬件复位前等待时间（单位：毫秒），通常由 LCD 规格书定义。
  • reset-delay-ms：复位信号拉高后到初始化开始的延时，确保 LCD 稳定。
  • init-delay-ms：发送初始化序列前的额外延时，避免电源波动。

以上参数，可以找到屏幕的规格书的 Power On/Off Sequence，按照给出的资料，对应填入。

注意

此处如果不会填，可以先试试就参照默认给出的值调试或者寻求屏幕厂家的配置。

配置初始化序列（panel-init-sequence）

初始化序列是 LCD 启动时发送的一组命令，用于配置屏幕的寄存器。这些命令必须严格按照屏幕规格书编写。

序列格式： 每条命令由以下部分组成（以空格分隔）：

 <数据类型> <延时> <指令长度> <寄存器> <值> [更多值...]

示例命令：

panel-init-sequence = [
    // 格式: <数据类型 延时 寄存器 值>
    15 00 02 b2 10
    15 00 02 80 ac
    ...
];

参数解析：

• 第一字节：数据类型，以下简单例举常用的命令
  • 0x15：DTYPE_DCS_WRITE（DCS 命令）
  • 0x05：DTYPE_GEN_WRITE（通用命令）
  • 0x39：DTYPE_GEN_LWRITE（长通用命令）
• 第二字节：延时（可选） 00 表示无延时（单位：毫秒），若需延时填写十六进制数（如 10 表示 16ms）。
• 后续字节：指令内容，例如：
  • 0x02：后跟 2 个数据字节（寄存器 + 值）
  • 0xb2 0x10：向寄存器 0xB2 写入值 0x10

示例解释： 15 00 02 b2 10 = 发送 DCS 命令向寄存器 0xB2写入，参数为 0x10，无延时。

背光调试与适配

背光控制是 LCD 调试的重要环节。本节指导您通过硬件检查和设备树配置，确保背光正常工作。

检查硬件

通过查看硬件原理图，确认背光控制的 GPIO 或者 PWM 信号线。配置设备树中的 backlight 节点，使驱动在启动时正确控制背光。

1. 打开硬件原理图，确认背光信号线。

2. 连接好屏幕后，可以尝试使用 GPIO 命令来让背光亮灭。

例如此处是 PWM0_4ch_2，对应的 GPIO 引脚号是 18，输入以下指令查看屏幕是否有变化：

gpio mode -p 18 -m output
gpio write -p 18 -v 1
gpio write -p 18 -v 0

现象：肉眼观察屏幕背光是否随命令亮灭。若正常，说明硬件连接正确。

设备树配置流程

配置背光子节点（backlight）

在设备树中配置背光节点（以 PWM 背光为例）：

&backlight {
    pwms = <&pwm0_4ch_2 0 25000 0>;
};

参数详解

• compatible 关键字确保系统识别该设备为 PWM 背光控制。

• pwms指定 PWM 控制器和参数：

• &pwm0_4ch_2：引用 PWM 控制器节点

• 0：PWM 通道编号

• 25000：PWM 周期微秒，调整此值以控制亮度/调光速度

• 0：PWM 极性

  • 极性为 0（active low 或 inverted） 占空比为 100% 时，输出几乎是低电平。
  • 极性为 1（active high） 占空比为 100% 对应高电平，信号几乎是高电平。

启用 PWM 控制器

&pwm0_4ch_2 {
    status = "okay";
};

开启显示子系统

启用显示子系统：

&display_subsystem {
    status = "okay";
};

验证屏幕

1. 编译并烧写设备树。

2. 下载 Ruiching 平台提供的示例程序（如 05_gui_lvgl_mipi_ruiching_7in_1024_600），观察屏幕是否正常显示。

3. 若仍不亮，请检查：

   1. 设备树背光配置是否正确。
   2. 硬件连接是否有误。
   3. 屏幕供电是否正常。