嵌入式Linux—Framebuffer应用编程

Framebuffer 应用编程

Frame的意思是帧，buffer的意思是缓冲区。Framebuffer就是一块内存(硬件设备)，里面保存着一帧图像。

ioctl()函数解析

ioctl()函数非常强大。不同的驱动程序内部会实现不同的 ioctl() ，可以使用各种 ioctl() 跟驱动程序交互：可以传数据给驱动程序，也可以从驱
动程序中读出数据。

头文件：

#include 

函数原型：

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

函数说明：
① fd 表示文件描述符；
② request 表示与驱动程序交互的命令， 用不同的命令控制驱动程序输出我们需要的数据；
③ … 表示可变参数 arg， 根据 request 命令，设备驱动程序返回输出的数据。
④ 返回值： 打开成功返回0，失败将返回-1

实现步骤

1.获取framebuffer描述符

fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);  //可读可写
    if(fd_fb == -1) {
        printf("can not open /dev/fb0n");
        return -1;
    }

2.获取屏幕可变参数

if(ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) { //结构体名不是地址，需要取地址。FBIOGET_VSCREENINFO是获取可变参数（fb.h)
        printf("can not get varn");
        return -1;
    } 

3.计算framebuffer空间大小

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;  //单位：字节
    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 mmapn");
        return -1;
    }

4.不同的RGB格式转换

switch(var.bits_per_pixel) 
    {
        case 8:
            {
                /*代码*/
                break;
            }
        case 16:
            {
                /* 32位转换为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) > 2) > 3);  //组合为16bit
                *add_16 = color;   //像素点对应的地址空间赋值
                break;
            }
        case 32:
            {
                *add_32 = color;
                break;
            }
        default:
            printf("can't surport %dbppn", var.bits_per_pixel);
            break;
    }

完整程序如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int fd_fb;    //文件描述符
int screen_size;  //屏幕总字节数(framebuffer的大小)
struct fb_var_screeninfo var;
unsigned char *fb_base;
unsigned int line_width;   //行字节
unsigned int pixel_width;  //像素字节

void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color) {
    unsigned char *add_8 = fb_base + y*line_width + x*pixel_width; //像素点对应的内存地址
    unsigned short *add_16;
    unsigned int *add_32;

    unsigned int red, green, blue;

    add_16 = (unsigned short*)add_8;  //8位转换为16位
    add_32 = (unsigned int*) add_8;

    switch(var.bits_per_pixel) 
    {
        case 8:
            {
                /*代码*/
                break;
            }
        case 16:
            {
                /* 32位转换为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) > 2) > 3);  //组合为16bit
                *add_16 = color;   //像素点对应的地址空间赋值
                break;
            }
        case 32:
            {
                *add_32 = color;
                break;
            }
        default:
            printf("can't surport %dbppn", var.bits_per_pixel);
            break;
    }

}

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

    /* 1.获取framebuffer描述符 */
    fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);  //可读可写
    if(fd_fb == -1) {
        printf("can not open /dev/fb0n");
        return -1;
    }

    /* 2.获取屏幕可变参数 */
    if(ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) { //结构体名不是地址，需要取地址
        printf("can not get varn");
        return -1;
    } 

    /* 3.计算framebuffer空间大小 **/
    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;  //单位：字节
    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 mmapn");
        return -1;
    }

    /* 清屏: 全部设为白色 */
    memset(fb_base, 0xff, screen_size);

    /* 随便设置出100个为蓝色 */
    for (i = 0; i