飞凌 RK3588 开发板同显 / 异显模式切换

飞凌RK3588开发板同显/异显模式切换

一、核心概念：同显(sync) vs 异显(async)

这是嵌入式多屏系统最基础的两种显示模式，RK3588硬件最多支持3路独立显示输出（HDMI0、HDMI1、MIPI-DSI/LVDS/eDP任意组合）。

模式	英文标识	工作原理	典型应用场景
同显	sync	所有显示接口共享同一个帧缓冲区(FrameBuffer)，输出完全相同的画面	广告机、教学演示屏、工业现场多工位同步显示
异显	async	每个显示接口分配独立的帧缓冲区，输出完全独立的不同画面	车载中控(仪表盘+中控屏)、收银机(主屏+客显)、工业HMI(操作屏+监控屏)

二、操作步骤详解（U-Boot命令行）

所有操作必须在U-Boot启动阶段 执行，不能在Linux系统终端中运行（Linux的setenv是shell命令，与U-Boot环境变量无关）。

1. 进入U-Boot命令行

开发板上电后，在串口终端看到以下倒计时提示时，立即按下Ctrl+C：

复制代码

Hit key to stop autoboot('CTRL+C'): 0

成功进入后会出现U-Boot命令提示符 =>。

2. 查看当前显示模式

bash 复制代码

print disp_type

默认出厂配置：disp_type=sync（同显模式）
命令作用：打印U-Boot环境变量disp_type的当前值

3. 切换为异显模式（永久生效）

bash 复制代码

# 1. 设置环境变量（临时生效，重启丢失）
setenv disp_type async

# 2. 将配置写入eMMC/NAND永久存储
saveenv

# 3. 重启开发板使配置生效
reset

执行saveenv后会看到以下输出，表示写入成功：
复制代码
```
Saving Environment to ENV_BLK...
Writing to mmc(0)... done
```

4. 切回同显模式（补充PPT未提及内容）

bash 复制代码

setenv disp_type sync
saveenv
reset

三、底层原理

环境变量的作用 ：disp_type是飞凌在瑞芯微官方U-Boot基础上封装的自定义环境变量，专门用于控制显示驱动的初始化模式。
内核继承机制 ：RK3588的显示驱动初始化从U-Boot阶段就已启动，Linux内核会直接继承U-Boot传递的disp_type参数，无需在系统内重新配置。
驱动实现差异 ：
- sync模式：驱动将单个FB设备映射到所有显示通道，GPU只需渲染一份画面
- async模式：驱动为每个显示通道创建独立的FB设备（如/dev/fb0、/dev/fb1），GPU需同时渲染多份画面

四、关键注意事项

saveenv不可省略 ：仅执行setenv只会修改内存中的临时变量，重启后会恢复默认值；必须执行saveenv写入非易失性存储。
硬件前提 ：异显模式需要开发板至少连接2个正常工作的显示设备，且分辨率、刷新率在RK3588支持范围内。
性能影响：异显模式会显著增加GPU和内存带宽消耗，尤其是在同时播放4K视频或运行3D应用时。
SDK兼容性 ：该配置仅适用于飞凌官方提供的Linux/Android SDK；自行移植内核时，需确保驱动代码中正确解析了disp_type环境变量。

五、扩展知识

查看所有显示相关环境变量：
bash 复制代码
```
print | grep disp
```
可查看显示分辨率、刷新率、接口使能等更多配置项。
Linux系统内动态切换 ：

U-Boot配置的是开机默认模式，系统运行时可通过DRM接口动态切换同显/异显，常用工具：
- modetest（libdrm工具集）
- Weston/Wayland合成器
- Qt/GTK多屏显示框架
常见问题排查：
- 切换后黑屏：检查显示设备连接、分辨率匹配度、内核驱动加载状态
- saveenv失败：检查eMMC是否正常、是否开启写保护
- 重启后模式未变：确认执行了saveenv，或检查是否有启动脚本覆盖了环境变量

飞凌RK3588 Linux系统内动态切换双屏同显/异显完整指南

前提条件 ：必须先在U-Boot中执行过setenv disp_type async && saveenv && reset，确保内核已初始化所有显示通道的DRM设备。动态切换无需重启开发板，实时生效。

一、必备工具与环境检查

1. 安装基础工具（飞凌SDK默认已集成）

bash 复制代码

apt update && apt install -y libdrm-tests weston

modetest：DRM底层调试工具，直接操作内核显示驱动
weston：Wayland合成器，嵌入式最常用的多屏显示管理工具

2. 确认系统显示资源

执行以下命令查看所有可用的显示接口、分辨率和CRTC（显示控制器）：

bash 复制代码

modetest -M rockchip

关键输出解读（飞凌RK3588标准配置）：

连接器名称	对应物理接口	可用CRTC编号	最大分辨率
HDMI-A-1	HDMI0（靠近电源）	32, 33, 34	8K@60Hz
HDMI-A-2	HDMI1（靠近网口）	32, 33, 34	4K@60Hz
DSI-1	MIPI-DSI/LVDS接口	32, 33, 34	4K@60Hz

RK3588有3个独立CRTC（32/33/34），每个CRTC可驱动任意一个显示接口，支持任意组合的同显/异显。

二、方法一：DRM底层直接切换（无桌面环境）

适用于无桌面的纯嵌入式系统，直接通过modetest命令操作硬件，延迟最低。

1. 双屏异显配置（HDMI0+HDMI1）

bash 复制代码

# 语法：modetest -M rockchip -s <CRTC编号>:<分辨率>@<刷新率> -o <连接器名称>
# 示例：HDMI0(CRTC32)输出1920x1080@60，HDMI1(CRTC33)输出1920x1080@60
modetest -M rockchip -s 32:1920x1080@60 -o HDMI-A-1 -s 33:1920x1080@60 -o HDMI-A-2 -f AR24

-f AR24：指定像素格式为32位ARGB，兼容性最好
执行后两个屏幕会显示不同的彩色测试条，说明异显成功
按Ctrl+C退出测试

2. 双屏同显配置（HDMI0+HDMI1）

bash 复制代码

# 让两个连接器共享同一个CRTC（32），输出完全相同的画面
modetest -M rockchip -s 32:1920x1080@60 -o HDMI-A-1 -o HDMI-A-2 -f AR24

3. 三屏异显（RK3588硬件极限）

bash 复制代码

# HDMI0(32)+HDMI1(33)+MIPI(34)同时输出不同画面
modetest -M rockchip \
  -s 32:1920x1080@60 -o HDMI-A-1 \
  -s 33:1920x1080@60 -o HDMI-A-2 \
  -s 34:1280x800@60 -o DSI-1 \
  -f AR24

# 三、方法二：Weston合成器切换（带桌面环境）

飞凌官方Linux SDK默认使用Weston作为桌面合成器，支持更灵活的多屏布局和应用窗口管理。

# 1. 双屏异显启动（左右扩展）

bash 复制代码

# 停止默认Weston服务
systemctl stop weston

# 启动双屏异显：HDMI0在左，HDMI1在右，分辨率均为1920x1080
weston --backend=drm-backend.so --drm-device=/dev/dri/card0 \
  --output=HDMI-A-1 --mode=1920x1080@60 --pos=0,0 \
  --output=HDMI-A-2 --mode=1920x1080@60 --pos=1920,0

启动后鼠标可以在两个屏幕之间自由移动，应用窗口可以拖到任意屏幕
支持不同分辨率组合，例如HDMI0用4K，HDMI1用1080P

# 2. 双屏同显启动（克隆模式）

bash 复制代码

weston --backend=drm-backend.so --drm-device=/dev/dri/card0 \
  --output=HDMI-A-1 --mode=1920x1080@60 --pos=0,0 \
  --output=HDMI-A-2 --mode=1920x1080@60 --same-as=HDMI-A-1

--same-as=HDMI-A-1：指定HDMI1完全克隆HDMI0的画面

3. 永久配置（开机自动生效）

编辑Weston配置文件/etc/xdg/weston/weston.ini：

ini 复制代码

[core]
backend=drm-backend.so
drm-device=/dev/dri/card0

[output]
name=HDMI-A-1
mode=1920x1080@60
pos=0,0

[output]
name=HDMI-A-2
mode=1920x1080@60
# 异显模式（左右扩展）
pos=1920,0
# 同显模式（注释上面一行，取消下面一行注释）
# same-as=HDMI-A-1

保存后重启Weston服务：

bash 复制代码

systemctl restart weston

四、Qt应用双屏显示实战

1. 异显模式下指定应用运行屏幕

bash 复制代码

# 运行在第一个屏幕（HDMI0）
QT_QPA_PLATFORM=wayland-egl ./your_app -platform wayland --screen 0

# 运行在第二个屏幕（HDMI1）
QT_QPA_PLATFORM=wayland-egl ./your_app -platform wayland --screen 1

2. 一个应用同时显示两个不同窗口在不同屏幕

cpp 复制代码

// Qt代码示例
#include <QApplication>
#include <QWidget>
#include <QScreen>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication a(argc, argv);

    // 获取所有屏幕
    QList<QScreen *> screens = QApplication::screens();
    if (screens.size() >= 2) {
        // 窗口1显示在屏幕0
        QWidget w1;
        w1.setWindowTitle("Screen 0");
        w1.resize(800, 600);
        w1.move(screens[0]->geometry().center() - w1.rect().center());
        w1.show();

        // 窗口2显示在屏幕1
        QWidget w2;
        w2.setWindowTitle("Screen 1");
        w2.resize(800, 600);
        w2.move(screens[1]->geometry().center() - w2.rect().center());
        w2.show();
    }

    return a.exec();
}

五、常见问题排查

执行modetest提示"Permission denied"
bash 复制代码
```
# 切换到root用户
sudo su
```
切换后某个屏幕黑屏
- 检查物理连接是否牢固
- 确认分辨率和刷新率在屏幕支持范围内
- 尝试更换CRTC编号（例如用34代替33）
Weston启动失败
- 确保已停止其他桌面服务（如Xorg）
- 检查/var/log/weston.log日志文件
- 确认U-Boot中已设置disp_type=async
只有一个屏幕有画面
- 执行ls /dev/dri/确认存在card0和多个connector
- 重新执行U-Boot异显配置并重启开发板