cfa61b512de0a91aef502e5c9914faa942e30864
[linux-2.6.git] / drivers / video / fbcvt.c
1 /*
2  * linux/drivers/video/fbcvt.c - VESA(TM) Coordinated Video Timings
3  *
4  * Copyright (C) 2005 Antonino Daplas <adaplas@pol.net>
5  *
6  *      Based from the VESA(TM) Coordinated Video Timing Generator by
7  *      Graham Loveridge April 9, 2003 available at
8  *      http://www.vesa.org/public/CVT/CVTd6r1.xls
9  *
10  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
11  * License.  See the file COPYING in the main directory of this archive
12  * for more details.
13  *
14  */
15 #include <linux/fb.h>
16
17 #define FB_CVT_CELLSIZE               8
18 #define FB_CVT_GTF_C                 40
19 #define FB_CVT_GTF_J                 20
20 #define FB_CVT_GTF_K                128
21 #define FB_CVT_GTF_M                600
22 #define FB_CVT_MIN_VSYNC_BP         550
23 #define FB_CVT_MIN_VPORCH             3
24 #define FB_CVT_MIN_BPORCH             6
25
26 #define FB_CVT_RB_MIN_VBLANK        460
27 #define FB_CVT_RB_HBLANK            160
28 #define FB_CVT_RB_V_FPORCH            3
29
30 #define FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK 1
31 #define FB_CVT_FLAG_MARGINS       2
32 #define FB_CVT_FLAG_INTERLACED    4
33
34 struct fb_cvt_data {
35         u32 xres;
36         u32 yres;
37         u32 refresh;
38         u32 f_refresh;
39         u32 pixclock;
40         u32 hperiod;
41         u32 hblank;
42         u32 hfreq;
43         u32 htotal;
44         u32 vtotal;
45         u32 vsync;
46         u32 hsync;
47         u32 h_front_porch;
48         u32 h_back_porch;
49         u32 v_front_porch;
50         u32 v_back_porch;
51         u32 h_margin;
52         u32 v_margin;
53         u32 interlace;
54         u32 aspect_ratio;
55         u32 active_pixels;
56         u32 flags;
57         u32 status;
58 };
59
60 static int fb_cvt_vbi_tab[] = {
61         4,        /* 4:3      */
62         5,        /* 16:9     */
63         6,        /* 16:10    */
64         7,        /* 5:4      */
65         7,        /* 15:9     */
66         8,        /* reserved */
67         9,        /* reserved */
68         10        /* custom   */
69 };
70
71 /* returns hperiod * 1000 */
72 static u32 fb_cvt_hperiod(struct fb_cvt_data *cvt)
73 {
74         u32 num = 1000000000/cvt->f_refresh;
75         u32 den;
76
77         if (cvt->flags & FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK) {
78                 num -= FB_CVT_RB_MIN_VBLANK * 1000;
79                 den = 2 * (cvt->yres/cvt->interlace + 2 * cvt->v_margin);
80         } else {
81                 num -= FB_CVT_MIN_VSYNC_BP * 1000;
82                 den = 2 * (cvt->yres/cvt->interlace + cvt->v_margin * 2
83                            + FB_CVT_MIN_VPORCH + cvt->interlace/2);
84         }
85
86         return 2 * (num/den);
87 }
88
89 /* returns ideal duty cycle * 1000 */
90 static u32 fb_cvt_ideal_duty_cycle(struct fb_cvt_data *cvt)
91 {
92         u32 c_prime = (FB_CVT_GTF_C - FB_CVT_GTF_J) *
93                 (FB_CVT_GTF_K) + 256 * FB_CVT_GTF_J;
94         u32 m_prime = (FB_CVT_GTF_K * FB_CVT_GTF_M);
95         u32 h_period_est = cvt->hperiod;
96
97         return (1000 * c_prime  - ((m_prime * h_period_est)/1000))/256;
98 }
99
100 static u32 fb_cvt_hblank(struct fb_cvt_data *cvt)
101 {
102         u32 hblank = 0;
103
104         if (cvt->flags & FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK)
105                 hblank = FB_CVT_RB_HBLANK;
106         else {
107                 u32 ideal_duty_cycle = fb_cvt_ideal_duty_cycle(cvt);
108                 u32 active_pixels = cvt->active_pixels;
109
110                 if (ideal_duty_cycle < 20000)
111                         hblank = (active_pixels * 20000)/
112                                 (100000 - 20000);
113                 else {
114                         hblank = (active_pixels * ideal_duty_cycle)/
115                                 (100000 - ideal_duty_cycle);
116                 }
117         }
118
119         hblank &= ~((2 * FB_CVT_CELLSIZE) - 1);
120
121         return hblank;
122 }
123
124 static u32 fb_cvt_hsync(struct fb_cvt_data *cvt)
125 {
126         u32 hsync;
127
128         if (cvt->flags & FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK)
129                 hsync = 32;
130         else
131                 hsync = (FB_CVT_CELLSIZE * cvt->htotal)/100;
132
133         hsync &= ~(FB_CVT_CELLSIZE - 1);
134         return hsync;
135 }
136
137 static u32 fb_cvt_vbi_lines(struct fb_cvt_data *cvt)
138 {
139         u32 vbi_lines, min_vbi_lines, act_vbi_lines;
140
141         if (cvt->flags & FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK) {
142                 vbi_lines = (1000 * FB_CVT_RB_MIN_VBLANK)/cvt->hperiod + 1;
143                 min_vbi_lines =  FB_CVT_RB_V_FPORCH + cvt->vsync +
144                         FB_CVT_MIN_BPORCH;
145
146         } else {
147                 vbi_lines = (FB_CVT_MIN_VSYNC_BP * 1000)/cvt->hperiod + 1 +
148                          FB_CVT_MIN_VPORCH;
149                 min_vbi_lines = cvt->vsync + FB_CVT_MIN_BPORCH +
150                         FB_CVT_MIN_VPORCH;
151         }
152
153         if (vbi_lines < min_vbi_lines)
154                 act_vbi_lines = min_vbi_lines;
155         else
156                 act_vbi_lines = vbi_lines;
157
158         return act_vbi_lines;
159 }
160
161 static u32 fb_cvt_vtotal(struct fb_cvt_data *cvt)
162 {
163         u32 vtotal = cvt->yres/cvt->interlace;
164
165         vtotal += 2 * cvt->v_margin + cvt->interlace/2 + fb_cvt_vbi_lines(cvt);
166         vtotal |= cvt->interlace/2;
167
168         return vtotal;
169 }
170
171 static u32 fb_cvt_pixclock(struct fb_cvt_data *cvt)
172 {
173         u32 pixclock;
174
175         if (cvt->flags & FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK)
176                 pixclock = (cvt->f_refresh * cvt->vtotal * cvt->htotal)/1000;
177         else
178                 pixclock = (cvt->htotal * 1000000)/cvt->hperiod;
179
180         pixclock /= 250;
181         pixclock *= 250;
182         pixclock *= 1000;
183
184         return pixclock;
185 }
186
187 static u32 fb_cvt_aspect_ratio(struct fb_cvt_data *cvt)
188 {
189         u32 xres = cvt->xres;
190         u32 yres = cvt->yres;
191         u32 aspect = -1;
192
193         if (xres == (yres * 4)/3 && !((yres * 4) % 3))
194                 aspect = 0;
195         else if (xres == (yres * 16)/9 && !((yres * 16) % 9))
196                 aspect = 1;
197         else if (xres == (yres * 16)/10 && !((yres * 16) % 10))
198                 aspect = 2;
199         else if (xres == (yres * 5)/4 && !((yres * 5) % 4))
200                 aspect = 3;
201         else if (xres == (yres * 15)/9 && !((yres * 15) % 9))
202                 aspect = 4;
203         else {
204                 printk(KERN_INFO "fbcvt: Aspect ratio not CVT "
205                        "standard\n");
206                 aspect = 7;
207                 cvt->status = 1;
208         }
209
210         return aspect;
211 }
212
213 static void fb_cvt_print_name(struct fb_cvt_data *cvt)
214 {
215         u32 pixcount, pixcount_mod;
216         int cnt = 255, offset = 0, read = 0;
217         u8 *buf = kmalloc(256, GFP_KERNEL);
218
219         if (!buf)
220                 return;
221
222         memset(buf, 0, 256);
223         pixcount = (cvt->xres * (cvt->yres/cvt->interlace))/1000000;
224         pixcount_mod = (cvt->xres * (cvt->yres/cvt->interlace)) % 1000000;
225         pixcount_mod /= 1000;
226
227         read = snprintf(buf+offset, cnt, "fbcvt: %dx%d@%d: CVT Name - ",
228                         cvt->xres, cvt->yres, cvt->refresh);
229         offset += read;
230         cnt -= read;
231
232         if (cvt->status)
233                 snprintf(buf+offset, cnt, "Not a CVT standard - %d.%03d Mega "
234                          "Pixel Image\n", pixcount, pixcount_mod);
235         else {
236                 if (pixcount) {
237                         read = snprintf(buf+offset, cnt, "%d", pixcount);
238                         cnt -= read;
239                         offset += read;
240                 }
241
242                 read = snprintf(buf+offset, cnt, ".%03dM", pixcount_mod);
243                 cnt -= read;
244                 offset += read;
245
246                 if (cvt->aspect_ratio == 0)
247                         read = snprintf(buf+offset, cnt, "3");
248                 else if (cvt->aspect_ratio == 3)
249                         read = snprintf(buf+offset, cnt, "4");
250                 else if (cvt->aspect_ratio == 1 || cvt->aspect_ratio == 4)
251                         read = snprintf(buf+offset, cnt, "9");
252                 else if (cvt->aspect_ratio == 2)
253                         read = snprintf(buf+offset, cnt, "A");
254                 else
255                         read = 0;
256                 cnt -= read;
257                 offset += read;
258
259                 if (cvt->flags & FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK) {
260                         read = snprintf(buf+offset, cnt, "-R");
261                         cnt -= read;
262                         offset += read;
263                 }
264         }
265
266         printk(KERN_INFO "%s\n", buf);
267         kfree(buf);
268 }
269
270 static void fb_cvt_convert_to_mode(struct fb_cvt_data *cvt,
271                                    struct fb_videomode *mode)
272 {
273         mode->refresh = cvt->f_refresh;
274         mode->pixclock = KHZ2PICOS(cvt->pixclock/1000);
275         mode->left_margin = cvt->h_front_porch;
276         mode->right_margin = cvt->h_back_porch;
277         mode->hsync_len = cvt->hsync;
278         mode->upper_margin = cvt->v_front_porch;
279         mode->lower_margin = cvt->v_back_porch;
280         mode->vsync_len = cvt->vsync;
281
282         mode->sync &= ~(FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT);
283
284         if (cvt->flags & FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK)
285                 mode->sync |= FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT;
286         else
287                 mode->sync |= FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT;
288 }
289
290 /*
291  * fb_find_mode_cvt - calculate mode using VESA(TM) CVT
292  * @mode: pointer to fb_videomode; xres, yres, refresh and vmode must be
293  *        pre-filled with the desired values
294  * @margins: add margin to calculation (1.8% of xres and yres)
295  * @rb: compute with reduced blanking (for flatpanels)
296  *
297  * RETURNS:
298  * 0 for success
299  * @mode is filled with computed values.  If interlaced, the refresh field
300  * will be filled with the field rate (2x the frame rate)
301  *
302  * DESCRIPTION:
303  * Computes video timings using VESA(TM) Coordinated Video Timings
304  */
305 int fb_find_mode_cvt(struct fb_videomode *mode, int margins, int rb)
306 {
307         struct fb_cvt_data cvt;
308
309         memset(&cvt, 0, sizeof(cvt));
310
311         if (margins)
312             cvt.flags |= FB_CVT_FLAG_MARGINS;
313
314         if (rb)
315             cvt.flags |= FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK;
316
317         if (mode->vmode & FB_VMODE_INTERLACED)
318             cvt.flags |= FB_CVT_FLAG_INTERLACED;
319
320         cvt.xres = mode->xres;
321         cvt.yres = mode->yres;
322         cvt.refresh = mode->refresh;
323         cvt.f_refresh = cvt.refresh;
324         cvt.interlace = 1;
325
326         if (!cvt.xres || !cvt.yres || !cvt.refresh) {
327                 printk(KERN_INFO "fbcvt: Invalid input parameters\n");
328                 return 1;
329         }
330
331         if (!(cvt.refresh == 50 || cvt.refresh == 60 || cvt.refresh == 70 ||
332               cvt.refresh == 85)) {
333                 printk(KERN_INFO "fbcvt: Refresh rate not CVT "
334                        "standard\n");
335                 cvt.status = 1;
336         }
337
338         cvt.xres &= ~(FB_CVT_CELLSIZE - 1);
339
340         if (cvt.flags & FB_CVT_FLAG_INTERLACED) {
341                 cvt.interlace = 2;
342                 cvt.f_refresh *= 2;
343         }
344
345         if (cvt.flags & FB_CVT_FLAG_REDUCED_BLANK) {
346                 if (cvt.refresh != 60) {
347                         printk(KERN_INFO "fbcvt: 60Hz refresh rate "
348                                "advised for reduced blanking\n");
349                         cvt.status = 1;
350                 }
351         }
352
353         if (cvt.flags & FB_CVT_FLAG_MARGINS) {
354                 cvt.h_margin = (cvt.xres * 18)/1000;
355                 cvt.h_margin &= ~(FB_CVT_CELLSIZE - 1);
356                 cvt.v_margin = ((cvt.yres/cvt.interlace)* 18)/1000;
357         }
358
359         cvt.aspect_ratio = fb_cvt_aspect_ratio(&cvt);
360         cvt.active_pixels = cvt.xres + 2 * cvt.h_margin;
361         cvt.hperiod = fb_cvt_hperiod(&cvt);
362         cvt.vsync = fb_cvt_vbi_tab[cvt.aspect_ratio];
363         cvt.vtotal = fb_cvt_vtotal(&cvt);
364         cvt.hblank = fb_cvt_hblank(&cvt);
365         cvt.htotal = cvt.active_pixels + cvt.hblank;
366         cvt.hsync = fb_cvt_hsync(&cvt);
367         cvt.pixclock = fb_cvt_pixclock(&cvt);
368         cvt.hfreq = cvt.pixclock/cvt.htotal;
369         cvt.h_back_porch = cvt.hblank/2 + cvt.h_margin;
370         cvt.h_front_porch = cvt.hblank - cvt.hsync - cvt.h_back_porch +
371                 2 * cvt.h_margin;
372         cvt.v_back_porch = 3 + cvt.v_margin;
373         cvt.v_front_porch = cvt.vtotal - cvt.yres/cvt.interlace -
374             cvt.v_back_porch - cvt.vsync;
375         fb_cvt_print_name(&cvt);
376         fb_cvt_convert_to_mode(&cvt, mode);
377
378         return 0;
379 }
380 EXPORT_SYMBOL(fb_find_mode_cvt);