RK3568笔记十六：Framebuffer实验

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本意是移植LVGL，但在编译DRM过程中一直编译失败，然后就想Framebuffer是否可以用，所以测试一下。

一、framebuffer介绍

FrameBuffer中文译名为帧缓冲驱动，它是出现在2.2.xx内核中的一种驱动程序接口。主设备号为29，次设备号递增。

Linux抽象出FrameBuffer这个设备来供用户态进程实现直接写屏。 FrameBuffer机制模仿显卡的功能，将显卡硬件结构抽象掉，可以通过FrameBuffer的读写直接对显存进行操作。用户可以将FrameBuffer看成是显示内存的一个映像，将其映射到进程地址空间之后，就可以直接进行读写操作，而写操作可以立即反应在屏幕上。这种操作是抽象的，统一的。

用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节，这些都是由FrameBuffer设备驱动来完成的。

FrameBuffer实际上就是嵌入式系统中专门为GPU所保留的一块连续的物理内存， LCD通过专门的总线从framebuffer读取数据，显示到屏幕上。

FrameBuffer本质上是一块显示缓存，往显示缓存中写入特定格式的数据就意味着向屏幕输出内容。所以说FrameBuffer就是一块白板。

屏幕位置从上到下，从左至右与内存地址是顺序的线性关系

二、环境

1、平台：rk3568

2、开发板: ATK-RK3568正点原子板子

3、环境：buildroot

三、framebuffer应用程序

测试 Framebuffer 是可以通过命令进行简单测试，但在实际测试时，感觉没起作用，不演示了，直接编译程序测试。

fb_test_app.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
 
/* 显示屏相关头文件 */
#include <linux/fb.h>
#include <sys/mman.h>
 
typedef struct lcd_color
{
    unsigned char bule;
    unsigned char green;
    unsigned char red;
    unsigned char alpha;
} lcd_color;
 
/**
 * 更新屏幕显示内存块信息，颜色格式为RGB8888
*/
void screen_refresh(char *fbp, lcd_color color_buff, long screen_size)
{
    for(int i=0; i < screen_size; i+=4)
    {
        *((lcd_color*)(fbp + i)) = color_buff;
    }
    usleep(1000*2000);
}
 
int main()
{
    int fp = 0;
    int rgb_type = 0;
    long screen_size = 0; 
    struct fb_var_screeninfo vinfo;
    struct fb_fix_screeninfo finfo;          
    unsigned char *fbp = 0;
 
    fp = open("/dev/fb0", O_RDWR);
 
    if (fp < 0)
    {
        printf("Error : Can not open framebuffer device/n");
        exit(1);
    }
 
    if (ioctl(fp, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo))
    {
        printf("Error reading fixed information/n");
        exit(2);
    }
 
    if (ioctl(fp, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo))
    {
        printf("Error reading variable information/n");
        exit(3);
    }
 
    /* 打印获取的屏幕信息 */
    printf("The mem is :%d\n", finfo.smem_len);
    printf("The line_length is :%d\n", finfo.line_length);
    printf("The xres is :%d\n", vinfo.xres);
    printf("The yres is :%d\n", vinfo.yres);
    printf("bits_per_pixel is :%d\n", vinfo.bits_per_pixel);
 
    /* 获取RGB的颜色颜色格式，比如RGB8888、RGB656 */
    rgb_type = vinfo.bits_per_pixel / 8;
    /* 屏幕的像素点 */
    screen_size = vinfo.xres * vinfo.yres * rgb_type;
    /* 映射 framebuffer 的缓冲空间，得到一个指向这块空间的指针 */
    fbp =(unsigned char *) mmap (NULL, screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fp, 0);
    if (fbp == NULL)
    {
       printf ("Error: failed to map framebuffer device to memory./n");
       exit (4);
    }
 
    /* 刷白屏 */
    memset(fbp, 0xff, screen_size);    
    usleep(1000*2000);
 
    /* 我的显示屏是RGDA的，所以县色格式为32为，注意自己的显示屏信息，对应修改 */
    /* 刷红色 */
    screen_refresh(fbp, (lcd_color){0, 0, 255, 255}, screen_size);
	 usleep(1000*2000);
 
    /* 刷绿色 */
    screen_refresh(fbp, (lcd_color){0, 255, 0, 255}, screen_size);
	 usleep(1000*2000);
 
    /* 刷蓝色 */
    screen_refresh(fbp, (lcd_color){255, 0, 0, 255}, screen_size);
	 usleep(1000*2000);
 
    /* 解除映射 */
    munmap (fbp, screen_size); 
 
    close(fp);
    return 0;
}

Makefile

out_file_name = "fb_test_app"
 
all: fb_test_app.c
#	gcc $^ -o $(out_file_name)
	/opt/atk-dlrk356x-toolchain/usr/bin/aarch64-buildroot-linux-gnu-gcc $^ -o $(out_file_name)
 
 
.PHONY: clean
clean:
	rm $(out_file_name)

四、结果

编译后，通过ADB把可执行文件上传到开发板上运行

从图中可以看出执行后打印的信息，到此我们测试就算完成了，说明LCD的驱动是没问题的，可以进行GUI的开发。
**注意：**如果LCD的屏是RGB8888格式的，那么可能出现黑屏不显示的现象，这是需要适当调整一下数据格式，如下图所示：

我在ATK-RK3568上测试是正常的，所以没修改。

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