文章目录

前言
一、显示系统分析
二、封装显示结构体
三、底层 Framebuffer
四、显示管理层
五、测试程序
- 实验效果图：
总结

前言

最近看了 电子量产工具 这个项目，本专栏是对该项目的一个总结。

一、显示系统分析

可以看到上面的框图，我们可以分为三大部分：

从最下面的第 1 层开始。这是整个项目的最底层，主要负责处理数据和逻辑，与板子直接进行交互。
中间的是第 2 层管理层。负责处理应用的中间件功能，它位于底层程序和用户界面之间，主要向上层程序提供所需的底层代码。
最上面的就是综合应用，用来实现用户所需的功能。

项目主要包含了 5 个方面，分别是显示管理器，输入管理器，字体管理器，页面管理器，图片格式管理器。首先实现显示系统功能。

可以看到显示管理器下面有两种显示输出的方式：Framebuffer 和 web输出。这里只着重讲解 Framebuffer 的显示实现。

在编写显示系统之前需要对 Framebuffer 有一定的了解，如何不了解的可以参考我之前的文章：Linux 应用基础 Framebuffer应用编程

二、封装显示结构体

对于显示方式有两种，可以将功能封装在结构体中，提高代码的扩展性和灵活性。

DispOpr 显示设备结构体

typedef struct DispOpr {char *name;int (*DeviceInit)(void);                                      //显示设备初始化int (*DeviceExit)(void);int (*GetBuffer)(PDispBuff ptDispBuff);                            //获取LCD的framebufferint (*FlushRegion)(PRegion ptRegion, PDispBuff ptDispBuff);      //将数据刷新到LCDstruct DispOpr *ptNext;                                          //指针，用于连接链表
}DispOpr, *PDispOpr;

DispBuff 是一个结构体，用于封装LCD的相关信息，例如分辨率，像素等。
buff：用来后面存放起始地址。

typedef struct DispBuff {int iXres;                                              //x方向的分辨率int iYres;                                             //y方向的分辨率int iBpp;                                              //bits_per_pixel,每个像素占多少位char *buff;
}DispBuff, *PDispBuff;

Region 也是一个结构体，用来表示一个区域的左上角坐标，宽度以及高度。

typedef struct Region {int iLeftUpX;int iLeftUpY;int iWidth;int iHeigh;
}Region, *PRegion;

三、底层 Framebuffer

在 framebuffer 里实现 DispOpr 结构体。

这里要设置 name, 因为用于显示的设备不止 framebuffer ，还有 web 输入。
中间管理层，会根据这里所设置的 name 来按照需求选择不同的显示设备。

在 FbDeviceInit 中完成 framebuffer 的初始化。

FbGetBuffer负责向上层管理器返回初始化后的 LCD 的framebuffer 。将 var 中数值取出放入函数参数的结构体里，传递给上层。

注意： FbFlushRegion 可以将绘制好buff 刷新到 LCD 上。
但是，在 FbDeviceInit 函数中，我们已经返回LCD的framebuffer, 以后上层APP可以直接操作LCD, 可以不用 FbFlushRegion。

四、显示管理层

管理层起着承上启下的作用。

首先，管理层管理着不同的显示设备，我们可以将不同设备放入链表，然后根据 name来选择。

先将设备注册进入链表。

g_DispDevs 是头指针，在 RegisterDisplay 函数中，采用头添加的方法将设备加入链表。
然后根据要设备名来找到相应的显示设备。找到设备后对其初始化。
底层的代码已经实现了相应功能，只需要调用即可。

int SelectDefaultDisplay(char *name)
{PDispOpr pTmp = g_DispDevs;                   //临时指针指向头指针while (pTmp) {if (strcmp(name, pTmp->name) == 0)            //判断名字是否相同{g_DispDefault = pTmp;                   //找到目标设备return 0;}pTmp = pTmp->ptNext;                  //遍历链表}return -1;
}int InitDefaultDisplay(void)
{int ret;ret = g_DispDefault->DeviceInit();         //调用底层 DeviceInit初始化if (ret){printf("DeviceInit err\n");return -1;}ret = g_DispDefault->GetBuffer(&g_tDispBuff);      //调用底层 GetBuffer获取LCD的framebufferif (ret){printf("GetBuffer err\n");return -1;}line_width  = g_tDispBuff.iXres * g_tDispBuff.iBpp/8;pixel_width = g_tDispBuff.iBpp/8;return 0;
}

为了方便上层 APP 使用 LCD 的 framebuffer，我们需要将 framebuffer 传递给上层。

五、测试程序

测试层程序用于验证和检查应用的正确性和稳定性，例如单元测试。

测试在 LCD 上显示一个英文字符。
在 main 函数里调用管理层的代码，来实现相应功能。

刷新LCD 的代码可以忽略不写，因为我们直接返回 LCD 的 framebuffer , 以后上层APP可以直接操作 LCD , 可以不用 FbFlushRegion 。
也可以 malloc 返回一块无关的 buffer , 要使用 FbFlushRegion。

注意：显示字符前，要实现描点函数。
pen_8 ，pen_16，pen_32 是起笔点，可以相互转化。

/* 描点函数 */
int PutPixel(int x, int y, unsigned int dwColor)
{unsigned char *pen_8 = (unsigned char *)(g_tDispBuff.buff+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 (g_tDispBuff.iBpp){case 8:{*pen_8 = dwColor;break;}case 16:{/* 565 */red   = (dwColor >> 16) & 0xff;green = (dwColor >> 8) & 0xff;blue  = (dwColor >> 0) & 0xff;dwColor = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3);*pen_16 = dwColor;break;}case 32:{*pen_32 = dwColor;break;}default:{printf("can't surport %dbpp\n", g_tDispBuff.iBpp);return -1;break;}}return 0;
}/* 显示字符 */
void lcd_put_ascii(int x, int y, unsigned char c)
{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 */PutPixel(x+7-b, y+i, 0xffffff);}else{/* hide */PutPixel(x+7-b, y+i, 0); }}}
}

实验效果图：

总结

虽然这种分层的写法看起来更复杂，但是对于代码的可以移植性会大大提高。

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