当前位置: 首页 > news >正文

嵌入式学习(day26)frambuffer帧缓冲

一、UI技术: User interface

(1)framebuffer: 帧缓冲、帧缓存技术
Linux内核专门为图形化显示提供的一套应用程序接口。

流程如下:

1. 打开显示设备 (/dev/fb0)
2. 获取显示设备相关参数(分辨率,像素格式)---》ioctl
3. 建立显存空间和用户空间的内存映射
4. 向映射的用户空间写入RGB颜色值
5. 解除映射关系
6. 关闭显示设备

二、mmap(内存映射)函数使用:将显存映射到用户空间,方便直接读写:

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
功能: 建立内存映射
参数:
addr: 映射的用户空间首地址
NULL: 让操作系统自己分配用户空间
length: 要映射的空间大小
prot: 操作权限
PROT_READ Pages may be read.
PROT_WRITE Pages may be written
flag: MAP_SHARED
fd: 显示设备文件描述符
offset: 偏移量
0: 从显存开头映射
返回值:
成功: 映射的用户空间首地址
失败: MAP_FAILED ((void *)-1)

三、练习:

1. 封装函数绘制横线
2. 封装函数绘制竖线
3. 封装函数绘制矩形
4. 封装函数绘制圆
5. 封装函数绘制bmp图片
6. 封装函数绘制文字

framebuffer.c

//framebuffer.c文件:#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/fb.h>
#include <sys/mman.h>
#include "framebuffer.h"
#include <math.h>void *pmem = NULL;
int fb;
struct fb_var_screeninfo vinfo;int init_fb(char *devname)
{//1. 打开显示设备(/dev/fb0)fb = open(devname, O_RDWR);if (-1 == fb){perror("open fb error");return -1;}//2. 获取显示设备相关参数(分辨率,像素格式)int ret = ioctl(fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo);if (ret < 0){perror("ioctl error");return -1;}printf("xres = %d, yres = %d\n", vinfo.xres, vinfo.yres);printf("xres_virtual = %d, yres_virtual = %d\n", vinfo.xres_virtual, vinfo.yres_virtual);printf("bits_per_pixel = %d\n", vinfo.bits_per_pixel);//3. 建立显存空间和用户空间的内存映射size_t len = vinfo.xres_virtual * vinfo.yres_virtual * vinfo.bits_per_pixel/8;pmem = mmap(NULL, len, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fb, 0);if (pmem == MAP_FAILED){perror("mmap error");return -1;}return 0;
}int uninit_fb()
{//5. 解除映射关系//6. 关闭显示设备size_t len = vinfo.xres_virtual * vinfo.yres_virtual * vinfo.bits_per_pixel/8;munmap(pmem, len);close(fb);}void draw_point(int x, int y, unsigned int col)
{if (x >= vinfo.xres || y >= vinfo.yres){return ;}if (vinfo.bits_per_pixel == RGB_FMT_888){unsigned int *p = pmem;*(p+vinfo.xres_virtual*y+x) = col;}else if (vinfo.bits_per_pixel == RGB_FMT_565){unsigned short *p = pmem;*(p+vinfo.xres_virtual*y+x) = col;}
}void draw_x_line(int x1,int x2,int y,unsigned int col)
{if(x1 >= vinfo.xres || x2 >= vinfo.xres || y >= vinfo.yres){return;}for(int i = 0;i < x2 - x1;++i){if(vinfo.bits_per_pixel == RGB_FMT_888){unsigned int *p =pmem;*(p+vinfo.xres_virtual*y+(x1+i))= col;}else if(vinfo.bits_per_pixel == RGB_FMT_565){unsigned short *p = pmem;*(p+vinfo.xres_virtual*y+(x1+i))=col;}}}
void draw_y_line(int x,int y1,int y2,unsigned int col)
{if(x >= vinfo.xres || y1 >= vinfo.yres || y2 >=vinfo.yres){return;}for(int i = 0;i < y2-y1;++i){if(vinfo.bits_per_pixel == RGB_FMT_888){unsigned int *p = pmem;*(p + vinfo.xres_virtual*(y1+i)+x) = col;}else if(vinfo.bits_per_pixel == RGB_FMT_565){unsigned short *p =pmem;*(p+vinfo.xres_virtual*(y1+i)+x) = col;}}
}void draw_rect(int x, int y, int w, int h, unsigned int col) 
{if (w <= 0 || h <= 0) return;  // 宽度或高度无效draw_x_line(x, x + w - 1, y, col);        // 上边draw_x_line(x, x + w - 1, y + h - 1, col);// 下边draw_y_line(x, y, y + h - 1, col);        // 左边draw_y_line(x + w - 1, y, y + h - 1, col);// 右边
}void draw_circle(int x, int y, int r, unsigned int col)
{int x0 = 0;int y0 = 0;int si = 0;for (si = 0; si <= 360; si++){x0 = r * sin(3.14 * 2 / 360 * si) + x; y0 = r * cos(3.14 * 2 / 360 * si) + y;draw_point(x0, y0, col);}
}int get_bmp_head_info(const char *bmpname, Bmp_file_head_t *pheadinfo, Bmp_info_t *pbmpinfo)
{FILE *fp = fopen(bmpname, "r");if (NULL == fp){perror("fopen error");return -1;}fread(pheadinfo, sizeof(Bmp_file_head_t), 1, fp);fread(pbmpinfo, sizeof(Bmp_info_t), 1, fp);fclose(fp);return 0;
}void draw_bmp(int x, int y, char *bmpname)
{Bmp_file_head_t headinfo;Bmp_info_t bmpinfo;get_bmp_head_info("./1.bmp", &headinfo, &bmpinfo);int fd = open(bmpname, O_RDONLY);if (-1 == fd){perror("open bmp error");return ;}lseek(fd, 54, SEEK_SET);unsigned char *buff = malloc(bmpinfo.biHeight*bmpinfo.biWidth*bmpinfo.biBitCount/8);read(fd, buff, bmpinfo.biHeight*bmpinfo.biWidth*bmpinfo.biBitCount/8);close(fd);unsigned char *p = buff;unsigned char r, g, b;for (int j = bmpinfo.biHeight-1; j >= 0; j--){for (int i = 0; i < bmpinfo.biWidth; i++){b = *p;++p;g = *p;++p;r = *p;++p;if (vinfo.bits_per_pixel == RGB_FMT_888){unsigned int col = (r << 16) | (g << 8) | (b << 0);draw_point(i+x, j+y, col);}else if  (vinfo.bits_per_pixel == RGB_FMT_565){unsigned short col = ((r >> 3) << 11) | ((g >> 2) << 5) | (b >> 3);draw_point(i+x, j+y, col);}}}free(buff);}void draw_word(int x, int y, unsigned char *pword, int w, int h, unsigned int col)
{for (int j = 0; j < h; j++){for (int i = 0; i < w; i++){unsigned char tmp = pword[i+j*w];for (int k = 0; k < 8; k++){if (tmp & 0x80){draw_point(x+i*8+k, y+j, col);}else{}tmp = tmp << 1;}}}
}
//framebuffer.h文件:#ifndef __FRAMEBUFFER_H__
#define __FRAMEBUFFER_H__#define RGB_FMT_888 32
#define RGB_FMT_565 16#pragma pack(1)//bmp文件相关信息
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {short    bfType;         // 文件类型标志int      bfSize;         // 文件大小,单位为字节short    bfReserved1;    // 保留字节short    bfReserved2;    // 保留字节int      bfOffBits;      // 数据偏移量,即实际图像数据开始的位置
}Bmp_file_head_t;
//bmp图像信息
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {int   biSize;         // BITMAPINFOHEADER的大小,单位为字节int    biWidth;        // 位图的宽度,单位为像素int    biHeight;       // 位图的高度,单位为像素short    biPlanes;       // 目标设备的位平面数,必须为1short    biBitCount;     // 每像素位数(颜色深度)int   biCompression;  // 图像压缩类型int   biSizeImage;    // 图像大小,单位为字节int    biXPelsPerMeter;// 水平分辨率,单位为像素/米int    biYPelsPerMeter;// 垂直分辨率,单位为像素/米int   biClrUsed;      // 实际使用颜色数int   biClrImportant; // 重要颜色数
}Bmp_info_t;
#pragma pack()extern int init_fb(char *devname);
extern int uninit_fb();
extern void draw_point(int x,int y,unsigned int col);
extern void draw_x_line(int x1,int x2,int y,unsigned int col);
extern void draw_y_line(int x,int y1,int y2,unsigned int col);
extern void draw_rect(int x,int y,int w,int h,unsigned int col);
extern void draw_circle(int x, int y, int r, unsigned int col);
extern int get_bmp_head_info(const char *bmpname, Bmp_file_head_t *pheadinfo, Bmp_info_t *pbmpinfo);
extern void draw_bmp(int x, int y, char *bmpname);
extern void draw_word(int x, int y, unsigned char *pword, int w, int h, unsigned int col);#endif
//main.c文件:#include <stdio.h>
#include "framebuffer.h"/*
1. 打开显示设备(/dev/fb0)
2. 获取显示设备相关参数(分辨率,像素格式)
3. 建立显存空间和用户空间的内存映射
4. 向映射的用户空间写入RGB颜色值
5. 解除映射关系
6. 关闭显示设备
*/unsigned char D[2*33]={/*--  文字:  D  --*/
/*--  仿宋24;  此字体下对应的点阵为:宽x高=16x33   --*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x80,0xFF,0xE0,
0x38,0x78,0x38,0x3C,0x38,0x1C,0x38,0x1E,0x38,0x1E,0x38,0x1E,0x38,0x0E,0x38,0x0E,
0x38,0x0E,0x38,0x0E,0x38,0x0E,0x38,0x0E,0x38,0x1E,0x38,0x1E,0x38,0x1E,0x38,0x1C,
0x38,0x3C,0x38,0x78,0x38,0xF0,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00};int main(void)
{int ret = init_fb("/dev/fb0");if (ret < 0){return -1;}//4. 向映射的用户空间写入RGB颜色值//draw_point(400, 300, 0x00FF0000);draw_x_line(200,500,200,0xFF00FF00);draw_y_line(300,100,500,0xFFFFFFFF);draw_rect(100,100,200,150,0xFFFFFFFF);draw_circle(100, 100, 50, 0xFF0000); // draw_bmp(0, 0, "./1.bmp");//draw_word(200, 300, D, 2, 33, 0x00FF0000);uninit_fb();return 0;
}

http://www.lryc.cn/news/620295.html

相关文章:

  • 嵌入式|VNC实现开发板远程Debian桌面
  • PG靶机 - Pelican
  • 飞凌OK3568开发板QT应用程序编译流程
  • 21. 抽象类和接口的区别
  • 【单板硬件】器件采购:BOM表
  • 大数据可视化设计 | 智能家居 UI 设计:从落地方法到案例拆解
  • 【从网络基础到实战】理解TCP/IP协议体系的核心要点(包含ARP协议等其他协议介绍)
  • 词向量转化
  • nginx知识点
  • C语言相关简单数据结构:顺序表
  • 使用 Simple Floating Menu 插件轻松实现浮动联系表单
  • Linux学习-UI技术
  • phpstudy搭建pikachu
  • 《探索C++ set与multiset容器:深入有序唯一性集合的实现与应用》
  • java中的各种引用
  • C++算法·递推递归
  • 从感知到执行:人形机器人低延迟视频传输与多模态同步方案解析
  • 飞算AI:企业智能化转型的新引擎——零代码重塑生产力
  • 音频重采样使用RandomOverSampler 还是 SMOTE
  • Python 基础语法(一)
  • Java研学-RabbitMQ(七)
  • 云计算-实战 OpenStack 私有云运维:服务部署、安全加固、性能优化、从服务部署到性能调优(含数据库、内核、组件优化)全流程
  • 《深入解析C++中的Map容器:键值对存储的终极指南》
  • FPGA+护理:跨学科发展的探索(四)
  • Java 大视界 -- 基于 Java 的大数据可视化在能源互联网全景展示与能源调度决策支持中的应用
  • Ubuntu24.04桌面版安装wps
  • 20250813比赛总结
  • Centos 用户管理
  • 在CentOS 7上配置Android USB网络共享方式的方法
  • 「数据获取」《中国海洋生态环境状况公报》(2001-2023年)(获取方式看绑定的资源)