13、STM32MP157A-HDMI移植

1、介绍

​ STM32MP157A 系列 SoC 中默认没有 HDMI 相关控制器， FS-MP1A 使用 SiI9022 芯片将RGB 信号转化为 HDMI 信号。 STM32MP157A 集成 LTDC(LCD-TFT Display Controller)，提供一个 24bit RGB 并行接口用于连接到各种 LCD 和 TFT 面板

​ SiI9022A 是一款 HDMI 传输芯片，适用于高清便携相机、数字相机和个人移动设备，可以灵活的将其他音视频接口转换为 HDMI 或者 DVI 格式。 SiI9022A 支持预编程 HDCP 键码，可以完全自动进行 HDCP 检测和鉴定。 SiI9022A 是一个视频转换芯片，支持输入视频格式有：xvYCC、 BTA-T1004、 ITU-R.656，内置 DE 发生器支持 SYNC 格式(RGB 格式)。输出格式支持：HDMI、 HDCP 和 DVI、最高支持 1080P 视频输出、支持 HDMI A、 HDMI C 和 Micro-D 连接器。 SiI9022A 功能非常多，具体使用什么功能需要进行配置，因此 SiI9022A 提供了一个 I2C 接口用于配置。

​ SiI9022 芯片通过 I2C5 总线与 SoC 进行交互，通过 SoC 的 LCD_PCLK、 LCD_VSYNC、LCD_HSYNC、 LCD_DEN 与 RGB 信号线来进行图像信号的传输，通过 I2S2 总线进行音频数据的传输。

主要还是使用 RGB 接口引脚获取显示数据， SiI9022A使用 I2C 来进行配置，这里使用 STM32MP1 的 I2C5 接口。

2、修改步骤

1、配置I2C5控制器引脚，硬件适配

2、配置LDTC， 硬件适配

添加 i2c5 及 sii9022 内容

修改 arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi 文件，在文件末尾添加如下内容：

IIC节点追加HDMI节点

&i2c5 {
    pinctrl-names = "default", "sleep";
    pinctrl-0 = <&i2c5_pins_a>;
    pinctrl-1 = <&i2c5_pins_sleep_a>;   //配置了 I2C2 的两个 pinmux 设置。
    i2c-scl-rising-time-ns = <100>; 
    i2c-scl-falling-time-ns = <7>; 
    clock-frequency = <100000>; 
    /* spare dmas for other usage */ 
    /delete-property/dmas; 
    /delete-property/dma-names; 
    status = "okay";
    hdmi-transmitter@39 { 
        compatible = "sil,sii9022";
        reg = <0x39>; 
        iovcc-supply = <&v3v3_hdmi>; 
        cvcc12-supply = <&v1v2_hdmi>; 
        reset-gpios = <&gpioa 13 GPIO_ACTIVE_LOW>;   // PA13 低电平有效
        interrupts = <14 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;   // PA14 下降沿
        interrupt-parent = <&gpioa>; 
        #sound-dai-cells = <0>; 
        status = "okay";
        ports { 
            #address-cells = <1>; 
            #size-cells = <0>; 
            port@0 { 
                reg = <0>;
                sii9022_in: endpoint { 
                    remote-endpoint = <&ltdc_ep0_out>;
                };
            };
        };
    };
};

这里只是告诉了 HDMI 从 LTDC 接口获取数据，还需要告诉 LTDC 节点我们数据输出到HDMI

分析：

pinctrl-0 = <&i2c5_pins_a>;

pinctrl-1 = <&i2c5_pins_sleep_a>;

 		i2c5_pins_a: i2c5-0 {
 360         pins {

 361             pinmux = <STM32_PINMUX('A', 11, AF4)>, /* I2C5_SCL */
 362                  <STM32_PINMUX('A', 12, AF4)>; /* I2C5_SDA */
 363             bias-disable;
 364             drive-open-drain;
 365             slew-rate = <0>;
 366         };                                                                                                                    
 367     };
 368 
 369     i2c5_pins_sleep_a: i2c5-1 {
 370         pins {
 371             pinmux = <STM32_PINMUX('A', 11, ANALOG)>, /* I2C5_SCL */
 372                  <STM32_PINMUX('A', 12, ANALOG)>; /* I2C5_SDA */
 373 
 374         };
 375     };

pinmux
 是一种设备树属性，用于指定微控制器引脚的复用配置。它确定了每个引脚在特定外设（如 I2C、SPI、UART、PWM 等）中的功能。
在设备树中，
pinmux 属性用于配置引脚的备用功能（Alternate Function）。它可以将引脚设置为不同的外设功能，确保系统能够正确地使用硬件外设。
STM32_PINMUX
 是一个宏定义，通常用于在设备树中配置 STM32 微控制器引脚的功能。这个宏将引脚的端口、引脚号和备用功能结合起来，以生成设备树中使用的配置值。
宏定义: STM32_PINMUX(PORT, PIN, FUNCTION)
PORT: 引脚所在的端口（如 'A', 'B', 'C' 等）。
PIN: 引脚编号（如 0, 1, 2 等）。
FUNCTION: 引脚的备用功能模式（如 GPIO, AF1, AF2, ANALOG 等）。
这个宏简化了设备树中的引脚配置，确保正确地将引脚设置为所需的功能模式。

AF4 PA11 PA12(stm32mp157a.pdf)

添加 ltdc内容

修改

arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在文件末尾添加如下内容：

&ltdc { 
    pinctrl-names = "default", "sleep"; 
    pinctrl-0 = <&ltdc_pins_b>; 
    pinctrl-1 = <&ltdc_pins_sleep_b>; 
    status = "okay"; 
    port { 
        #address-cells = <1>; 
        #size-cells = <0>; 
        ltdc_ep0_out: endpoint@0 { 
            reg = <0>; 
            remote-endpoint = <&sii9022_in>; 
        }; 
    }; 
};

添加 电源 内容

修改

arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在根节点末尾添加如下内容：

v3v3_hdmi: regulator-v3v3-hdmi { 
    compatible = "regulator-fixed";
    regulator-name = "v3v3_hdmi "; 
    regulator-min-microvolt = <3300000>;  // 最大最小电压
    regulator-max-microvolt = <3300000>; 
    regulator-always-on;  // 常开
    regulator-boot-on;    // 开机开
};

v1v2_hdmi: regulator-v1v2-hdmi { 
    compatible = "regulator-fixed"; 
    regulator-name = "v1v2_hdmi"; 
    regulator-min-microvolt = <1200000>; 
    regulator-max-microvolt = <1200000>; 
    regulator-always-on; 
    regulator-boot-on; 
};

配置内核：

linux@ubuntu:$ make menuconfig 
Device Drivers ---> 
    Graphics support ---> 
        <*> Direct Rendering Manager (XFree86 4.1.0 and higher DRI support) ---> 
        <*> DRM Support for STMicroelectronics SoC Series 
        Display Interface Bridges ---> 
                <*> Silicon Image sii902x RGB/HDMI bridge

3、编译内核及设备树：

linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040

1. make
解释: 
make 是一个构建自动化工具，用于根据 
Makefile 中的指令构建项目。在这里，它用于编译 Linux 内核及其相关组件。
2. -j4
解释: 这个选项告诉 
make 使用 4 个并行线程来加速构建过程。
-j 后面跟的数字表示同时进行的任务数量。使用并行构建可以显著缩短编译时间，尤其是在多核处理器上。
3. uImage
解释: 
uImage 是 Linux 内核的一个目标文件，它是经过压缩和头信息处理的内核映像格式，通常用于嵌入式系统中。
uImage 格式是由 
mkimage 工具创建的，适用于 U-Boot 引导加载器。
4. dtbs
解释: 
dtbs 指代设备树二进制文件（Device Tree Blobs）。这些文件描述了硬件的布局和配置，内核使用这些文件来正确地初始化和配置硬件设备。
5. LOADADDR=0xC2000040
解释: 这个环境变量 
LOADADDR 用于设置内核的加载地址。
0xC2000040 是一个十六进制地址，指定内核在内存中的加载位置。这个地址通常由启动加载器（如 U-Boot）在加载内核时使用。设置正确的加载地址是确保内核可以正确运行的关键。
综上所述
整个命令的作用是使用 make 工具并行编译（使用 4 个线程），生成一个 uImage 格式的 Linux 内核映像和设备树二进制文件（DTBs），并设置内核的加载地址为 0xC2000040。
这是在嵌入式系统开发中常见的编译步骤，确保生成的内核映像和设备树文件可以在目标硬件上正确运行。

cp arch/arm/boot/uImage /tftpboot/
cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157a-fsmp1a.dtb /tftpboot/
cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157a-fsmp1a*.dtb /tftpboot/

run bootcmd_pxe