前言

本篇文章将会介绍Linux下的Framebuffer编程，这里将会引用到百问网韦东山老师讲的一些知识。

一、LCD操作原理

在Linux系统中通过Framebuffer驱动程序来控制LCD。Frame是帧的意思，buffer是缓冲的意思，这意味着Framebuffer就是一块内存，里面保存着一帧图像。Framebuffer中保存着一帧图像的每一个像素颜色值，假设LCD的分辨率是1024x768，每一个像素的颜色用32位来表示，那么Framebuffer的大小就是：1024x768x32/8=3145728字节。

二、代码解析及编写程序的步骤

0.定义各类参数

下面这些参数后面我们会一一介绍。

int fd_fb;
struct fb_var_screeninfo var;   /* Current var */
int screen_size;
unsigned char *fbmem;
unsigned int line_width;
unsigned int pixel_width;

1.打开LCD设备节点

这些的fd_fb就是打开LCD设备返回的文件句柄。
/dev/fb0 ：LCD设备节点(根据自己板子上面的节点填写)

 fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);if (fd_fb < 0){printf("can't open /dev/fb0\n");return -1;}

2.获取触摸屏数据

使用ioctl获取LCD的一些参数信息，并将这些参数的信息放入var结构体中。

 if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)){printf("can't get var\n");return -1;}

var结构体解析:
这个结构体里面保存了LCD的相关信息，比如xres和yres就是代表了x方向的分辨率和y方向的分辨率。
大家的手机都有分辨率，最常见的就是1080×1920了。对应到xres和yres就是xres=1080，yres=1920。
大家只需要知道var这个结构体是用来保存ioctl获取到的LCD的参数信息即可。
bits_per_pixel：每一个像素的颜色用多少位表示

struct fb_var_screeninfo {__u32 xres;            /* visible resolution       */__u32 yres;__u32 xres_virtual;        /* virtual resolution       */__u32 yres_virtual;__u32 xoffset;         /* offset from virtual to visible */__u32 yoffset;          /* resolution           */__u32 bits_per_pixel;     /* guess what           */__u32 grayscale;      /* 0 = color, 1 = grayscale,  *//* >1 = FOURCC            */struct fb_bitfield red;       /* bitfield in fb mem if true color, */struct fb_bitfield green;    /* else only length is significant */struct fb_bitfield blue;struct fb_bitfield transp; /* transparency         */  __u32 nonstd;           /* != 0 Non standard pixel format */__u32 activate;            /* see FB_ACTIVATE_*        */__u32 height;         /* height of picture in mm    */__u32 width;            /* width of picture in mm     */__u32 accel_flags;      /* (OBSOLETE) see fb_info.flags *//* Timing: All values in pixclocks, except pixclock (of course) */__u32 pixclock;         /* pixel clock in ps (pico seconds) */__u32 left_margin;        /* time from sync to picture    */__u32 right_margin;       /* time from picture to sync    */__u32 upper_margin;       /* time from sync to picture    */__u32 lower_margin;__u32 hsync_len;       /* length of horizontal sync    */__u32 vsync_len;      /* length of vertical sync  */__u32 sync;           /* see FB_SYNC_*        */__u32 vmode;          /* see FB_VMODE_*       */__u32 rotate;         /* angle we rotate counter clockwise */__u32 colorspace;        /* colorspace for FOURCC-based modes */__u32 reserved[4];       /* Reserved for future compatibility */
};

3.mmap映射Framebuffer，在Framebuffer中写入数据

line_width：var.xres * var.bits_per_pixel代表每一行有多少个像素
/8就代表了每一行有多少个字节
pixel_width ：每一个像素多少个字节
screen_size ：计算出整个屏幕所占字节的大小
fbmem ：Framebuffer是存在于驱动程序当中的，在应用程序中不可直接使用，需要使用mmap将驱动程序的内存映射到应用程序中才可进行操作。

 line_width  = var.xres * var.bits_per_pixel / 8;pixel_width = var.bits_per_pixel / 8;screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8;fbmem = (unsigned char *)mmap(NULL , screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);if (fbmem == (unsigned char *)-1){printf("can't mmap\n");return -1;}

三、LCD操作函数解析

1.描点函数

pen_8 ，pen_16，pen_32参数代表的是起笔点，因为我使用的LCD每个像素是8位的，所以我这里只需要计算pen_8 即可，其他两个只需要进行一次转换即可。
pen_8 的计算

void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color)
{unsigned char *pen_8 = fbmem+y*line_width+x*pixel_width;unsigned short *pen_16; unsigned int *pen_32;   unsigned int red, green, blue;  pen_16 = (unsigned short *)pen_8;pen_32 = (unsigned int *)pen_8;switch (var.bits_per_pixel){case 8:{*pen_8 = color;break;}case 16:{/* 565 */red   = (color >> 16) & 0xff;green = (color >> 8) & 0xff;blue  = (color >> 0) & 0xff;color = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3);*pen_16 = color;break;}case 32:{*pen_32 = color;break;}default:{printf("can't surport %dbpp\n", var.bits_per_pixel);break;}}
}

2.显示字符函数

void lcd_put_ascii(int x, int y, unsigned char c, unsigned int color)
{unsigned char *dots = (unsigned char *)&fontdata_8x16[c*16];int i, b;unsigned char byte;for (i = 0; i < 16; i++){byte = dots[i];for (b = 7; b >= 0; b--){if (byte & (1<<b)){/* show */lcd_put_pixel(x+7-b, y+i, color); /* 白 */}else{/* hide */lcd_put_pixel(x+7-b, y+i, 0); /* 黑 */}}}
}

总结

本篇文章就介绍到这里，Framebuffer编程的编程其实并不算很难，大家只要理清楚这些参数即可。具体的代码请参考百问网，这里我只做重要部分介绍。

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