LCD(GEC6818)
此篇博客是基于GEC6818开发板使用
1、液晶屏的基本概念
像素:屏幕上显示颜色的最小单位,英文叫pixel。注意,位图(jpg,bmp等格式的常见图片)也是由一个个的像素点构成的,跟屏幕的像素点的概念一样。原理上讲,将一张位图显示到屏幕上,就是将图片上的像素点一个个复制到屏幕像素点。
分辨率:宽高两个像素点。分辨率越高,所需要的显存越大
色深:每个像素点所对应的内存字节数,一般有8位、16位、24位或32位
GEC6818开发板的屏幕的色深是32位的
32位色深的屏幕一般被称为真彩屏,或1600万色屏
色深决定了一个像素点所能表达的颜色的丰富程度,色深越大,色彩表现力越强
2、lcd
lcd的设备名字:/dev/fb0 (fb=framebuffer 帧缓冲)
开发板和虚拟机都在该路径下
lcd的分辨率(lcd的大小):800 * 480(像素点)
将像素点转化为字节单位(1个像素点等于4个字节)
1个像素点1等于ARGB(4个字节)
A-->透明度(决定颜色的深浅,实际要看硬件的参数是否有)
R-->red
G-->green
B-->blue
说明:挑选颜色=windows的画图软件+计算器(程序员)
struct fb_fix_screeninfo
{char id[16]; /* identification string eg "TT Builtin" */unsigned long smem_start; /* Start of frame buffer mem *//* (physical address) */__u32 smem_len; /* Length of frame buffer mem */__u32 type; /* see FB_TYPE_* */__u32 type_aux; /* Interleave for interleaved Planes */__u32 visual; /* see FB_VISUAL_* */ __u16 xpanstep; /* zero if no hardware panning */__u16 ypanstep; /* zero if no hardware panning */__u16 ywrapstep; /* zero if no hardware ywrap */__u32 line_length; /* length of a line in bytes */......
};struct fb_var_screeninfo
{__u32 xres; /* 可见区宽度(单位:像素) */__u32 yres; /* 可见区高度(单位:像素) */__u32 xres_virtual; /* 虚拟区宽度(单位:像素) */__u32 yres_virtual; /* 虚拟区高度(单位:像素) */__u32 xoffset; /* 虚拟区到可见区x轴偏移量 */__u32 yoffset; /* 虚拟区到可见区y轴偏移量 */__u32 bits_per_pixel; /* 色深 */// 像素内颜色结构struct fb_bitfield red; // 红色 struct fb_bitfield green; // 绿色struct fb_bitfield blue; // 蓝色struct fb_bitfield transp;// 透明度......
};struct fb_bitfield
{__u32 offset; /* 颜色在像素内偏移量 */__u32 length; /* 颜色占用数位长度 */......
};//上述结构体的具体定义在系统的如下路径中
/usr/include/linux/fb.h
3、lcd刷颜色操作
lcd刷颜色是最基本的使用,步骤一共有四步:
1、打开lcd
2、填充刷lcd的buf
3、将buf写到lcd中
4、关闭lcd
实现代码如下
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>int main(int argc,char** argv)
{//1、打开lcdint fd_lcd,ret; // ---> lcd也是一个文件,需要使用一个文件描述符fd_lcd = open("/dev/fb0",O_RDWR);if(fd_lcd == -1){perror("open lcd fail");return -1;}//2、填充刷lcd的buf//方法一//int buf[800*480] = { 0 }; //int color = 0x00ffffff; //刷图的颜色//for(int i = 0;i < 800*480;i++)//{// buf[i] = color;//}//方法二int buf[800*480] = {0};//给这一个buf的每一个像素点赋值int x=0; //x表示lcd的横轴int y=0; //y表示lcd的纵轴//用xy表示LCD的每一个像素点,然后一行一行的写(从第0行开始写)for(y=0;y<480;y++){for(x=0;x<800;x++){//y=0 x=0 第0行第0个像素点//y=1 x=1 第1行的第1个像素点(4个字节) buf[y*800+x] = green; } }//3、将buf写到lcd中write(fd_lcd,buf,sizeof(buf));//4、关闭lcdclose(fd_lcd)return 0
}
4、内存映射
为什么要使用内存映射呢?
当我们使用普通的read,write函数读写lcd时,发现lcd显示颜色的时候:
1、逐渐显示的过程
2、每条颜色之间存在毛刺的现象
3、显示颜色的时间稍长
这就引出内存映射(mmap)这种方法,内存映射函数接口如下:
//mmap()函数 ---> man 2 mmap
//功能:将文件或设备映射到内存中#include <sys/mman.h>void* mmap(void* addr,size_t length,int port,int flag,int fd,off_t offset);
参数说明:addr:不为NULL ---> 用户选择内存空间的起始地址 0.00001%为NULL ---> 系统为用户去自动分配某一块空间 99.99999%length:映射的内存大小(字节数)port:PROT_EXEC 页面可能会被执行PROT_READ 可以阅读页面PROT_WRITE 可以写页面PROT_NONE 页面可能无法访问如果需要多个权限,则使用“ | ” 连接在一起flag:MAP_SHARED: 1、进程共享内存 2、内存数据的变更同步到对应的文件MAP_PRIVATE: 1、内存私有 2、内存数据的变更不会影响到对应的内存fd:文件描述符offset:文件偏移量(从文件的哪个地方开始进行映射)
返回值:成功:指向那片内存空间的区域的地址失败:NULL//munmap()函数 ---> man 2 munmap
//功能:将文件或设备取消映射到内存#include <sys/mman.h>int munmap(void* addr,size_t length);
参数说明:addr:需要撤销映射的内存的起始地址 ---> mmap()函数的返回值length:撤销的长度
返回值:成功:0DD失败:-1
每次lcd映射完完了之后需要释放掉 ---> 使用munmap()函数
内存映射的实现步骤:
1、打开lcd(open)
2、内存映射(mmap)
3、操作映射空间
4、取消内存映射(munmap)
5、关闭lcd(close)
测试代码如下:
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#inclued <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>int main(int argc,char** agrv)
{int fd_lcd;int* addr = NULL;int color = 0x00ff00ff;//1、打开lcd(open)fd_lcd = open("/dev/fb0",O_RDWR);if(fd_lcd == -1){perror("open lcd fail");return 0; }//2、内存映射(mmap)addr = mmap(NULL,800*480*4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd_lcd,0);if(addr == NULL) {perror("mmap fail");return -1;}//3、操作映射空间/*开始操作这段映射空间*///给指针指向的这段空间赋值(效率要高于读写LCD) int x=0;//x是横轴int y=0;//y是纵轴//一行一行的给指针指向的像素点赋值for(y=0;y<480;y++){for(x=0;x<800;x++)//指针偏移是指向的下一个单位//先指针偏移然后解引用*(addr+y*800+x) = color; //颜色} //4、取消内存映射(munmap)munmap(addr,800*480*4); //5、关闭lcd(close)close(fd_lcd);return 0;
}
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