嵌入式Frambuff编程
一、如何编写LCD驱动程序
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、编写LCD驱动程序需要做什么呢
1、需要控制LCD上哪个像素点会亮，像素是组成图形的最小单位
2、LCD对应着内核里面的Frambuff,即需要配置Frambuff这个空间
3、Framebuffer是LCD的驱动程序,Framebuffer是保留屏幕上每个像素数据，
Framebuffer是从头取到尾，周而复始。
Fram是保存一帧数据的内存
bpp:每个像素用多少位表示，
内存里，每个位置保留的是帧
一个像素用三原色表示，即32位或16位，那么要知道该像素的地址，地址即字节（像素>字节）
那就需要知道LCD驱动屏幕里的可变信息放入一个静态结构体，注意驱动里的变量static
4、要知道像素绝对地址，修改地址值表示像素颜色
5、要知道把这个像素变成什么颜色*pen = color
三、运行程序：
============================
开发步骤：
1、打开dev下驱动
2、获取LCD屏幕可变参数放入var
3、给出屏幕相关数据，行字节，像素字节，总字节，屏幕的绝对地址
4、初始化屏幕全白memset
5、取消内存映射munmap
6、关闭驱动文件
============================
1、
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
static int fd_fb;
static struct fb_var_screeninfo var; /* Current var 把可变的参数放var里面*/
static int screen_size;
static unsigned char *fb_base;
static unsigned int line_width;//行宽
static unsigned int pixel_width;//每个像素占据多少字节
/**********************************************************************
* 函数名称： lcd_put_pixel
* 功能描述： 在LCD指定位置上输出指定颜色（描点）
* 输入参数： x坐标，y坐标，颜色
* 输出参数： 无
* 返 回 值： 会
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2020/05/12 V1.0 zh(angenao) 创建
***********************************************************************/
void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color)//某个点描成什么颜色
{
unsigned char *pen_8 = fb_base+y*line_width+x*pixel_width;//偏移地址加fb_base就是绝对地址
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://32位转换为16位
{
/* 565 */
//原本8棕，8红，8绿，8蓝
red = (color >> 16) & 0xff;
green = (color >> 8) & 0xff;
blue = (color >> 0) & 0xff;
color = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3);//取红高5位，绿高6位，蓝高5位
*pen_16 = color;
break;
}
case 32:
{
*pen_32 = color;
break;
}
default:
{
printf("can't surport %dbpp\n", var.bits_per_pixel);
break;
}
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
int i;
fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);//打开LCD驱动
if (fd_fb < 0)
{
printf("can't open /dev/fb0\n");
return -1;
}
if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var))//获得屏幕里的可变信息
{
printf("can't get var\n");
return -1;
}
line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8;//一行宽度就是行像素数*一个像素多少位/8,即一行占多少字节
pixel_width = var.bits_per_pixel / 8;//bpp/8，一个像素占多少字节
screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8;
fb_base = (unsigned char *)mmap(NULL , screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);
//通过这个固定操作可以得到frambuff地址，mmap,驱动空间地址映射到用户空间
if (fb_base == (unsigned char *)-1)
{
printf("can't mmap\n");
return -1;
}
/* 清屏: 全部设为白色 */
memset(fb_base, 0xff, screen_size);//把frambuff里面的全部变为白色
/* 随便设置出100个为红色 */
for (i = 0; i < 100; i++)
lcd_put_pixel(var.xres/2+i, var.yres/2, 0xFF0000);
munmap(fb_base , screen_size);//取消内存映射，后关闭文件
close(fd_fb);
return 0;
}
2、arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc frambuff1.c -o frambuff1（ubuntu下交叉编译）
3、scp frambuff1 [email protected]:/root/frambuff（传给imx6ull）
4、运行
二、字符编程
ASCII->ANSI(GB2312)->UNICODE
1、ASCII
他们常用字母就 26 个，区分大小写、加上标点
符号也没超过 127 个，每个字符用一个字节来表示就足够了。一个字节的 7 位就
可以表示 128 个数值，在 ASCII 码中最高位永远是 0。
2、ASNI
ASNI 是 ASCII 的扩展，向下包含 ASCII。对于 ASCII 字符仍以一个字节来
表示，对于非 ASCII 字符则使用 2 字节来表示。
比如在中国大陆地区，ANSI 的默认编码是 GB2312；在港澳台地区默认编码是 BIG5。
以数值“0xd0d6”为例，对于 GB2312 编码它表示“中”；对于 BIG5 编码它表示“笢”。
所以对于 ANSI 编码的 TXT 文件，如果你打开它发现乱码，那么还得再次细分它的具体编码。
!!!最高位0表示ASCII码，最高位1表示非ASCII码
3、 UNICODE（每个字符唯一对应，三个字节表示）
在 ANSI 标准中，很多种文字都有自己的编码标准，汉字简体字有 GB2312、繁体字有 BIG5，
这难免同一个数值对应不同字符。比如数值“0xd0d6”，对于GB2312 编码它表示“中”；
对于 BIG5 编码它表示“笢”。这造成了使用 ANSI 编码保存的文件，不适合跨地区交流。
UNICODE 编码就是解决这类问题：对于地球上任意一个字符，都给它一个唯一的数值。
UNICODE 仍然向下兼容 ASCII，但是对于其他字符会有对应的数值，比如对于“中”、“笢”，
它们的数值分别是：0x4e2d、0x7b22UNICODE 中的数值范围是 0x0000 至 0x10FFFF，有 1,114,111 即 100 多万
个数值，可以表示 100 多万个字符，足够地球人使用了。
问题：假如表示A中，0X41 0X4e 0X2d，如何知道后面两个字节共同表示‘中’呢，这就用的我们的编码实现，
或许可以每个字符都用3字节表示，但有些浪费。那就用2字节表示（16位），也可以表示绝大多数字符。
但这个方法最大的问题，会造成差错传播，中间传丢一个文件，后面全错。
！！！怎么表示一个 UNICODE 数值？
（1）UTF-16 LE（小端字节序，不重要的放尾部）
（2）UTF-16 BE
（3）UTF8 （容错率最高）
（4）BOM_UTF-8（表示编出来的码前面会多出来一个头部表示这个码是UTF-8）
对于其中的 ASCII 字符，在 UTF8 文件中直接用其 ASCII 码来表示，比如上
图中的 0x61 表示字符 a、0x62 表示字符 b。上图中的 3 个字节“0xe4 0xb8
0xad”表示的数值是 0x4e2d，对应“中”的 UNICODE 码。
对于非 ASCII 字符，使用变长的编码：每一个字节的高位都自带长度信息。
0xe4 的二进制是“11100100”，高位有 3 个 1，表示从当前字节起
有 3 字节参与表示 UNICODE；
0xb8 的二进制是“10111000”，高位有 1 个 1，表示从当前字节起有 1 字节
参与表示 UNICODE；
0xad 的二进制是“10101101”，高位有 1 个 1，表示从当前字节起有 1 字节
参与表示 UNICODE；
除去高位的“1110”、“10”、“10”后，剩下的二进制数组合起来得到
“01001110001101”，它就是 0x4e2d，即“中”的 UNICODE 值。
使用 UTF8 编码时，即使 TXT 文件中丢失了某些数据，也只会影响到当前字
符的显示，后面的字符不受影响。
要在 LCD 中显示一个 ASCII 字符，即英文字母这些字符，首先是要找到字
符对应的点阵（8*16的点阵）（8个像素，16个字节）。在 Linux 内核源码中有这个文件：lib\fonts\font_8x16.c，
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define FONTDATAMAX 4096
int fd_fb;
struct fb_var_screeninfo var; /* Current var */
int screen_size;
unsigned char *fbmem;
unsigned int line_width;
unsigned int pixel_width;
/**********************************************************************
* 函数名称： lcd_put_pixel
* 功能描述： 在LCD指定位置上输出指定颜色（描点）
* 输入参数： x坐标，y坐标，颜色
* 输出参数： 无
* 返 回 值： 会
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2020/05/12 V1.0 zh(angenao) 创建
***********************************************************************/
void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color)//点亮一个点
{
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;
}
}
}
/**********************************************************************
* 函数名称： lcd_put_ascii
* 功能描述： 在LCD指定位置上显示一个8*16的字符
* 输入参数： x坐标，y坐标，ascii码
* 输出参数： 无
* 返 回 值： 无
* 修改日期 版本号 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2020/05/12 V1.0 zh(angenao) 创建
***********************************************************************/
void lcd_put_ascii(int x, int y, unsigned char c)
{
unsigned char *dots = (unsigned char *)&fontdata_8x16[c*16];//16字节数据的起始地址放在dots里面
int i, b;
unsigned char byte;
for (i = 0; i < 16; i++)
{
byte = dots[i];
for (b = 7; b >= 0; b--)
{
if (byte & (1< 三、中文字符的点阵显示
要用点阵表示汉字，这里我们需要知道点阵文件进行比对，用到的标准是ANSI里面的（GB2312），
32字节表示，16*8*2；
1、arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -finput-charset=UTF-8 -fexec-charset=GB2312 chin.c -o chin
2、