前言
在 Linux应用基础中，Framebuffer 驱动程序主要用来控制 LCD。今天带大家来了解一下如何通过 Framebuffer 来编程 LCD。
在此之前，我们要先了解一下 Framebuffer 和 LCD。
一、了解Framebuffer
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、了解LCD
1.LCD的操作原理
① 根据LCD分辨率、BPP分配Framebuffer
② APP使用ioctl获得LCD分辨率、BPP
③ APP通过mmap映射Framebuffer，在Framebuffer中写入数据
2.LCD坐标
假设 fb_base 是APP执行 mmap 后得到的Framebuffer地址，可以用以下公式算出(x,y)坐标处像素对应的Framebuffer地址：
(x，y)像素起始地址=fb_base + (xres*bpp/8) * y + x * bpp / 8
三. Framebuffer 程序分析
1. 打开设备：（open）
open (const char pathname, int flags) ;
pathname： 表示打开文件的路径。
73 fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR); 74 if (fd_fb < 0) 75 { 76 printf("can't open /dev/fb0\n"); 77 return -1; 78 }
fd_fb: 打开 LCD 设备返回的文件句柄。
/dev/fb0 ：LCD的设备节点。
Flags表示打开文件的方式。
2. 获取LCD参数 : ( ioctl )
ioctl ( int fd, unsigned long request, …);
fd : 文件句柄。
12 static struct fb_var_screeninfo var; /* Current var */ …… 79 if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) 80 { 81 printf("can't get var\n"); 82 return -1; 83 }
FBIOGET_VSCREENINFO : 它表示get var screen info，获得屏幕的可变信息.
获取 lcd 屏幕的信息，并将其存放在 var 结构体中。以下是 var 结构体：
struct fb_var_screeninfo { __u32 xres; /* visible resolution */ __u32 yres; __u32 xres_virtual; /* virtual resolution */ __u32 yres_virtual; __u32 xoffset; /* offset from virtual to visible */ __u32 yoffset; /* resolution */ __u32 bits_per_pixel; /* guess what */ __u32 grayscale; /* 0 = color, 1 = grayscale, */ /* >1 = FOURCC */ struct fb_bitfield red; /* bitfield in fb mem if true color, */ struct fb_bitfield green; /* else only length is significant */ struct fb_bitfield blue; struct fb_bitfield transp; /* transparency */ __u32 nonstd; /* != 0 Non standard pixel format */ __u32 activate; /* see FB_ACTIVATE_* */ __u32 height; /* height of picture in mm */ __u32 width; /* width of picture in mm */ __u32 accel_flags; /* (OBSOLETE) see fb_info.flags */ /* Timing: All values in pixclocks, except pixclock (of course) */ __u32 pixclock; /* pixel clock in ps (pico seconds) */ __u32 left_margin; /* time from sync to picture */ __u32 right_margin; /* time from picture to sync */ __u32 upper_margin; /* time from sync to picture */ __u32 lower_margin; __u32 hsync_len; /* length of horizontal sync */ __u32 vsync_len; /* length of vertical sync */ __u32 sync; /* see FB_SYNC_* */ __u32 vmode; /* see FB_VMODE_* */ __u32 rotate; /* angle we rotate counter clockwise */ __u32 colorspace; /* colorspace for FOURCC-based modes */ __u32 reserved[4]; /* Reserved for future compatibility */ };
3. 映射 framebuffer: ( mmap )
void *mmap ( void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
要映射一块内存，需要知道它的地址──这由驱动程序来设置，需要知道它的大小──这由应用程序决定。
85 line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8; 86 pixel_width = var.bits_per_pixel / 8; 87 screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8; 88 fb_base = (unsigned char *)mmap(NULL , screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0); 89 if (fb_base == (unsigned char *)-1) 90 { 91 printf("can't mmap\n"); 92 return -1; 93 }
screen_size : 代表整个 framebuffer 的大小。
fb_base ： framebuffer 是存在于驱动程序中的，在应用程序中无法使用。则需要使用 mmap 将驱动程序的内存映射到应用程序中。
四. 描点函数： （ lcd_put_pixel ）
大家在 lcd 上显示字符时，需要进行描点。pen_8,pen_16,pen_32都是起笔点。不同的只需要将pen_8变换一下即可。
void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color) { unsigned char *pen_8 = fb_base+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; } } }
