嵌入式Linux—Framebuffer應用程式設計

Tayoou發表於2023-02-12
Linux程式設計

Framebuffer 應用程式設計

Frame的意思是幀，buffer的意思是緩衝區。Framebuffer就是一塊記憶體(硬體裝置)，裡面儲存著一幀影像。

ioctl()函式解析

ioctl()函式非常強大。不同的驅動程式內部會實現不同的 ioctl() ，可以使用各種 ioctl() 跟驅動程式互動：可以傳資料給驅動程式，也可以從驅
動程式中讀出資料。

標頭檔案：

#include <sys/ioctl.h>

函式原型：

int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);

函式說明：
① fd 表示檔案描述符；
② request 表示與驅動程式互動的命令， 用不同的命令控制驅動程式輸出我們需要的資料；
③ … 表示可變引數 arg， 根據 request 命令，裝置驅動程式返回輸出的資料。
④ 返回值： 開啟成功返回0，失敗將返回-1

實現步驟

1.獲取framebuffer描述符

fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);  //可讀可寫
	if(fd_fb == -1) {
		printf("can not open /dev/fb0\n");
		return -1;
	}

2.獲取螢幕可變引數

if(ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) { //結構體名不是地址，需要取地址。FBIOGET_VSCREENINFO是獲取可變引數（fb.h)
		printf("can not get var\n");
		return -1;
	}

3.計算framebuffer空間大小

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;  //單位：位元組
	fb_base = (unsigned char*)mmap(NULL, screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);
	if(fb_base == (unsigned char*)-1) {
		printf("can not mmap\n");
		return -1;
	}

4.不同的RGB格式轉換

switch(var.bits_per_pixel) 
	{
		case 8:
			{
				/*程式碼*/
				break;
			}
		case 16:
			{
				/* 32位轉換為RGB565 */
				red = (color >> 16) & 0xff;   //保留17-24位
				green = (color >> 8) & 0xff;  //保留8-16位
				blue = (color >> 0) & 0xff;   //保留0-8位
				color = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3);  //組合為16bit
				*add_16 = color;   //畫素點對應的地址空間賦值
				break;
			}
		case 32:
			{
				*add_32 = color;
				break;
			}
		default:
			printf("can't surport %dbpp\n", var.bits_per_pixel);
			break;
	}

完整程式如下：

#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/fb.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>

int fd_fb;    //檔案描述符
int screen_size;  //螢幕總位元組數(framebuffer的大小)
struct fb_var_screeninfo var;
unsigned char *fb_base;
unsigned int line_width;   //行位元組
unsigned int pixel_width;  //畫素位元組

void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color) {
	unsigned char *add_8 = fb_base + y*line_width + x*pixel_width; //畫素點對應的記憶體地址
	unsigned short *add_16;
	unsigned int *add_32;

	unsigned int red, green, blue;

	add_16 = (unsigned short*)add_8;  //8位轉換為16位
	add_32 = (unsigned int*) add_8;

	switch(var.bits_per_pixel) 
	{
		case 8:
			{
				/*程式碼*/
				break;
			}
		case 16:
			{
				/* 32位轉換為RGB565 */
				red = (color >> 16) & 0xff;   //保留17-24位
				green = (color >> 8) & 0xff;  //保留8-16位
				blue = (color >> 0) & 0xff;   //保留0-8位
				color = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3);  //組合為16bit
				*add_16 = color;   //畫素點對應的地址空間賦值
				break;
			}
		case 32:
			{
				*add_32 = color;
				break;
			}
		default:
			printf("can't surport %dbpp\n", var.bits_per_pixel);
			break;
	}

}

int main(int argc, char **argv)
{
	int i;

	/* 1.獲取framebuffer描述符 */
	fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);  //可讀可寫
	if(fd_fb == -1) {
		printf("can not open /dev/fb0\n");
		return -1;
	}

	/* 2.獲取螢幕可變引數 */
	if(ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) { //結構體名不是地址，需要取地址
		printf("can not get var\n");
		return -1;
	} 

	/* 3.計算framebuffer空間大小 **/
	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;  //單位：位元組
	fb_base = (unsigned char*)mmap(NULL, screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);
	if(fb_base == (unsigned char*)-1) {
		printf("can not mmap\n");
		return -1;
	}

	/* 清屏: 全部設為白色 */
	memset(fb_base, 0xff, screen_size);

	/* 隨便設定出100個為藍色 */
	for (i = 0; i < 100; i++)
		lcd_put_pixel(var.xres/2+i, var.yres/2, 0x0000FF);
	
	munmap(fb_base , screen_size);
	close(fd_fb);

	return 0;
}

相關文章