#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>
static int fd_fb;
static struct fb_var_screeninfo var; /* Current var */
static int screen_size;
static unsigned char *fb_base;
static unsigned int line_width;
static 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)
{
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;
}
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
int i;
fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);
if (fd_fb < 0)
{
printf("can't open /dev/fb0\n");
return -1;
}
if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var))
{
printf("can't get var\n");
return -1;
}
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;
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't mmap\n");
return -1;
}
/* 清屏: 全部设为白色 */
memset(fb_base, 0xff, screen_size);
/* 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);
close(fd_fb);
return 0;
}
在嵌入式系统开发中，经常需要对LCD显示屏进行像素级的控制。Linux Framebuffer是一个强大的接口，它允许开发者直接操作显示内存。本文将通过一个简单的C语言程序示例，解析如何在基于Linux Framebuffer的嵌入式系统中控制LCD像素。
一、程序功能概述
本示例程序的功能是在LCD屏上绘制100个红色像素点。程序首先打开Framebuffer设备，获取当前屏幕信息，然后通过内存映射访问Framebuffer，最后在指定位置绘制像素点，并在绘制完成后清理资源。
二、Framebuffer基础
Framebuffer是一个内存区域，其中包含了当前显示的图像数据。通过读写这个内存区域，可以控制显示在屏幕上的图像。
关键结构体和接口
fb_var_screeninfo：描述屏幕的当前变量配置，如分辨率、颜色深度等。ioctl()：用于执行设备控制请求，如获取屏幕信息。mmap()：内存映射，允许程序直接操作Framebuffer内存。
三、程序代码解析
1. 包含头文件
#include <sys/mman.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <unistd.h> ...这些头文件提供了Framebuffer操作所需的函数和类型定义。
2. 定义全局变量
static int fd_fb; static struct fb_var_screeninfo var; static int screen_size; static unsigned char *fb_base; static unsigned int line_width; static unsigned int pixel_width;这些变量用于存储Framebuffer文件描述符、屏幕信息、屏幕大小、Framebuffer内存地址等。
3. lcd_put_pixel函数
void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color) { ... }该函数根据屏幕的颜色深度，将指定颜色的像素点绘制到指定位置。
4. main函数
int main(int argc, char **argv) { ... }main函数是程序的入口点，它执行以下步骤：
- 打开Framebuffer设备。
- 获取屏幕变量信息。
- 计算每行的字节数和每个像素的字节数。
- 内存映射Framebuffer。
- 清屏并绘制100个红色像素点。
- 清理资源，包括munmap和close。
四、Framebuffer设备操作
程序通过open函数打开/dev/fb0设备文件，然后使用ioctl函数获取屏幕信息，最后通过mmap将Framebuffer内存映射到用户空间，以便直接访问。
五、绘制像素点
根据屏幕的颜色深度，程序计算每个像素在Framebuffer中的位置，并将其设置为指定颜色。这里考虑了8位、16位和32位颜色深度的情况。
六、资源清理
绘制完成后，程序使用munmap函数取消Framebuffer的内存映射，并使用close函数关闭Framebuffer设备。
七、总结
本文通过一个简单的示例程序，展示了如何在Linux Framebuffer上进行像素级的控制。这在嵌入式系统开发中非常有用，尤其是在需要直接操作显示内存的场景。
通过本示例，读者可以了解到Framebuffer的基本使用方法，以及如何在实际开发中应用这些技术。Framebuffer提供了一种灵活且强大的方式，用于控制嵌入式系统中的显示输出
