显示 - Qualcomm Dragonwing Documentation

IQ-8275 平台配备 Qualcomm Adreno 显示处理单元(DPU),提供硬件加速的图像处理。DPU 从内存中获取像素数据,并通过标准接口将其发送到显示外设

DPU 提供以下图像处理和接口能力: 图像处理包括以下内容:

合成:将各个图层混合为单帧并发送到显示面板
缩放:支持对源图像进行放大和缩小以匹配面板分辨率
颜色格式转换:将颜色从一种颜色格式转换为另一种(从 YUV 到 RGB)
色彩空间转换:将颜色从一种色彩空间转换为另一种(sRGB、P3 和 BT2020)
色彩处理:增强色彩以获得更好的视觉质量
接口:使用移动行业处理器接口显示串行接口(MIPI DSI)连接各种面板,并使用 DisplayPort 接口连接电视或显示器
MIPI DSI:定义主机处理器与遵循 MIPI 联盟移动设备接口规范的外设之间的协议
DisplayPort:作为数字显示接口,主要将视频源连接到计算机显示器等显示设备,还可以传输音频、USB 和其他形式的数据

显示架构

DPU 硬件架构

组件	功能
总线接口	从内存中获取数据
源表面处理	读取 RGB/YUV 表面;执行格式转换
混合	混合并合成源表面
目标表面处理	根据面板特性转换和调整数据
压缩	通过发送压缩的显示缓冲区来降低带宽
显示接口	为连接的显示外设生成时序

显示软件架构

组件	说明
Wayland Sink	与 Weston 通信以渲染显示的插件
Weston	Wayland 合成器;负责合成和渲染
DRM 后端	管理 Adreno DPU 硬件资源和合成策略
libdrm	提供 DRM IOCTL API 的库
DRM/KMS 框架	面向硬件功能的内核与用户空间接口
Adreno DPU 驱动	管理通向面板接口的所有像素数据路径

显示规格

显示特性

主要特性显示子系统支持以下主要特性:

使用上游协议的 Wayland 和 Weston
带直接渲染管理器(DRM)后端模块的 Weston 合成器
DSI 接口
2 个支持单流传输(SST)的 DisplayPort

能力下表总结了各项能力。

接口	能力
DSI0	支持 1280 × 720(使用参考 Raspberry Pi(RPi)面板),支持视频电子标准协会(VESA)显示流压缩(DSC)1.2
eDP0	支持 3840 × 2160 @ 60 fps 30 bpp
eDP1	支持 3840 × 2160 @ 60 fps 30 bpp
最大并发	支持以 DP0 为主显示的 3840 × 2160 @ 60 fps、30 bpp,以及以 DP1 为副显示的 3840 × 2160 @ 60 fps 30 bpp。

设置 DisplayPort

连接 DisplayPort

要在 DisplayPort 上查看示例应用程序的输出,请设置 DisplayPort。

显示子系统提供 Weston 和 Wayland 合成器以及 libdrm,它们与 DPU 驱动交互以渲染 Wayland 客户端应用程序。使用示例测试应用程序来评估 Wayland 应用程序的基本渲染并连接到 DisplayPort。

验证 DisplayPort 设置

连接主显示器

将 DisplayPort 线缆连接到 eDP0 连接器。

连接副显示器(可选)

如需双显示器,请将第二根 DisplayPort 线缆连接到 eDP1。

上电

为设备上电。Weston 会在启动期间自动启动并显示花朵图案。

SSH 访问

您必须启用 SSH 才能访问主机设备。

测试与验证

运行 Weston simple EGL 客户端应用程序

Weston simple EGL 是一个示例测试应用程序,用于验证 DisplayPort 上帧的合成和渲染。要运行该应用程序,请运行以下命令:

mount -o remount,rw /

. /etc/profile

export XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000 && mkdir -p $XDG_RUNTIME_DIR

cd /usr/bin

export WAYLAND_DISPLAY=wayland-1 && weston-simple-egl

下图显示了在显示器上运行的 Weston simple EGL 客户端应用程序。

按 Ctrl+C 终止。

运行 DRM modetest 应用程序

DRM modetest 可确保 DSI 和 DPU 路径正常工作。要验证显示驱动拓扑,请运行 DRM modetest。注意您必须启用 SSH 才能访问主机设备。请参阅 Connect SSH

要终止 Weston 客户端应用程序,请在设备 shell 中运行以下命令:

mount -o remount,rw /

ps -A | grep weston

示例输出:

?        00:00:12 weston
?        00:00:00 weston-keyboard
?        00:00:01 weston-desktop-

使用示例 Weston 进程列表中的 Weston 进程 ID 来终止 Weston 进程。

要终止所有 Weston 进程,请运行以下命令:

systemctl stop weston.service

3.要更改 modetest 应用程序的权限,请运行以下命令:

chmod 0777 /usr/bin/modetest

要查看连接器 ID 和模式,请运行以下命令:

/usr/bin/modetest -M msm > /opt/drm_mode.txt

要验证 DRM 模式和连接器信息,请将 /opt/drm_mode.txt 文件拉取到本地主机计算机。使用安全复制协议(SCP)将 drm_mode.txt 文件从设备拉取到主机计算机。例如,

scp -r root@<IP of the device>:/opt/drm_mode.txt <directory path of the host machine>

注意当提示输入密码时,输入 oelinux123。下图所示的输出来自 /opt/drm_mode.txt 文件。

要获取连接器 ID、模式名称和刷新率,请使用 /opt/drm_mode.txt 文件中的相关值:

modetest -M msm -s <Connector id>:<mode name>-<refresh>

要启动 modetest 应用程序,请使用从 /opt/drm_mode.txt 文件中获取的连接器 ID 和模式名称运行以下示例命令。例如:

/usr/bin/modetest -M msm -s 32:1920x1080-60

注意启动 DRM modetest 应用程序时,请忽略警告日志:Failed to set gamma: Function not implemented。

要终止 modetest 应用程序,请按 CTRL + C。请确保重新启动 Weston

systemctl start weston.service

故障排除

检查 DisplayPort 状态

使用以下命令挂载 debugfs 文件系统

 mount -t debugfs none /sys/kernel/debug

# Cable status
cat /sys/class/drm/card0-DP-1/status   # eDP0
cat /sys/class/drm/card0-DP-2/status   # eDP1

# Available modes (EDID)
cat /sys/class/drm/card0-DP-1/modes

# Detailed DP info
cat /sys/kernel/debug/dri/0/DP-1/dp_debug

资源

资源	URL
DRM 内部机制	https://www.kernel.org/doc/html/v5.4/gpu/drm-internals.html
内核模式设置(KMS)	https://www.kernel.org/doc/html/v5.4/gpu/drm-kms.html
Wayland 协议	https://wayland.freedesktop.org/
Weston 合成器	https://gitlab.freedesktop.org/wayland/weston
GStreamer 文档	https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/

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