LVGL 显示接口

要设置显示,必须初始化 lv_disp_buf_tlv_disp_drv_t 变量。

  • lv_disp_buf_t 保存显示缓冲区信息的结构体
  • lv_disp_drv_t HAL要注册的显示驱动程序、与显示交互并处理与图形相关的结构体、回调函数。

LVGL显示缓冲区

lv_disp_buf_t 初始化示例:

/*A static or global variable to store the buffers*/
static lv_disp_buf_t disp_buf;

/*Static or global buffer(s). The second buffer is optional*/
static lv_color_t buf_1[MY_DISP_HOR_RES * 10];
static lv_color_t buf_2[MY_DISP_HOR_RES * 10];

/*Initialize `disp_buf` with the buffer(s) */
lv_disp_buf_init(&disp_buf, buf_1, buf_2, MY_DISP_HOR_RES*10);

关于缓冲区大小,有 3 种情况:

  1. 一个缓冲区 LVGL将屏幕的内保存到缓冲区中并将其发送到显示器。缓冲区可以小于屏幕。在这种情况下,较大的区域将被重画成多个部分。如果只有很小的区域发生变化(例如按下按钮),则只会刷新该部分的区域。
  2. 两个非屏幕大小的缓冲区 具有两个缓冲区的 LVGL 可以将其中一个作为显示缓冲区,而另一缓冲区的内容发送到后台显示。应该使用 DMA 或其他硬件将数据传输到显示器,以让CPU同时绘图。这样,渲染和刷新并行处理。与 一个缓冲区 的情况类似,如果缓冲区小于要刷新的区域,LVGL将按块绘制显示内容
  3. 两个屏幕大小的缓冲区 与两个非屏幕大小的缓冲区相反,LVGL将始终提供整个屏幕的内容,而不仅仅是块。这样,驱动程序可以简单地将帧缓冲区的地址更改为从 LVGL 接收的缓冲区。因此,当MCU具有 LCD/TFT 接口且帧缓冲区只是 RAM 中的一个位置时,这种方法的效果很好。



LVGL显示驱动器

一旦缓冲区初始化准备就绪,就需要初始化显示驱动程序。在最简单的情况下,仅需要设置 lv_disp_drv_t 的以下两个字段:

  • buffer 指向已初始化的 lv_disp_buf_t 变量的指针。
  • flush_cb 回调函数,用于将缓冲区的内容复制到显示的特定区域。刷新准备就绪后,需要调用lv_disp_flush_ready()。 LVGL可能会以多个块呈现屏幕,因此多次调用flush_cb。使用 lv_disp_flush_is_last() 可以查看哪块是最后渲染的。

其中,有一些可选的数据字段:

  • hor_res 显示器的水平分辨率。(默认为 lv_conf.h 中的 LV_HOR_RES_MAX )
  • ver_res 显示器的垂直分辨率。 (默认为 lv_conf.h 中的 LV_VER_RES_MAX )
  • color_chroma_key 在 chrome 键控图像上将被绘制为透明的颜色。(默认为 lv_conf.h 中的 LV_COLOR_TRANSP )
  • user_data 驱动程序的自定义用户数据。可以在 lv_conf.h 中修改其类型。
  • anti-aliasing 使用抗锯齿(anti-aliasing)(边缘平滑)。缺省情况下默认为 lv_conf.h 中的 LV_ANTIALIAS
  • rotated 如果 1 交换 hor_resver_res 。两种情况下 LVGL 的绘制方向相同(从上到下的线条),因此还需要重新配置驱动程序以更改显示器的填充方向。
  • screen_transp 如果为 1 ,则屏幕可以具有透明或不透明的样式。需要在 lv_conf.h 中启用 LV_COLOR_SCREEN_TRANSP

要使用GPU,可以使用以下回调:

  • gpu_fill_cb 用颜色填充内存中的区域。
  • gpu_blend_cb 使用不透明度混合两个内存缓冲区。
  • gpu_wait_cb 如果在 GPU 仍在运行 LVGL 的情况下返回了任何 GPU 函数,则在需要确保GPU渲染就绪时将使用此函数。

注意,这些功能需要绘制到内存(RAM)中,而不是直接显示在屏幕上。

其他一些可选的回调,使单色、灰度或其他非标准RGB显示一起使用时更轻松、优化:

  • rounder_cb 四舍五入要重绘的区域的坐标。例如。 2×2像素可以转换为2×8。如果显示控制器只能刷新特定高度或宽度的区域(对于单色显示器,通常为8 px高),则可以使用它。
  • set_px_cb 编写显示缓冲区的自定义函数。如果显示器具有特殊的颜色格式,则可用于更紧凑地存储像素。 (例如1位单色,2位灰度等)。这样,lv_disp_buf_t中使用的缓冲区可以较小,以仅保留给定区域大小所需的位数。 set_px_cb不能与两个屏幕大小的缓冲区一起显示缓冲区配置。
  • monitor_cb 回调函数告诉在多少时间内刷新了多少像素。
  • clean_dcache_cb 清除与显示相关的所有缓存的回调

要设置 lv_disp_drv_t 变量的字段,需要使用 lv_disp_drv_init(&disp_drv) 进行初始化。最后,要为 LVGL 注册显示设备,需要调用lv_disp_drv_register(&disp_drv)。

代码示例:

lv_disp_drv_t disp_drv;                 /*A variable to hold the drivers. Can be local variable*/
lv_disp_drv_init(&disp_drv);            /*Basic initialization*/
disp_drv.buffer = &disp_buf;            /*Set an initialized buffer*/
disp_drv.flush_cb = my_flush_cb;        /*Set a flush callback to draw to the display*/
lv_disp_t * disp;
disp = lv_disp_drv_register(&disp_drv); /*Register the driver and save the created display objects*/

回调的一些简单示例:

void my_flush_cb(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
{
        /*The most simple case (but also the slowest) to put all pixels to the screen one-by-one*/
        int32_t x, y;
        for(y = area->y1; y <= area->y2; y++) {
                for(x = area->x1; x <= area->x2; x++) {
                        put_px(x, y, *color_p)
                        color_p++;
                }
        }

        /* IMPORTANT!!!
         * Inform the graphics library that you are ready with the flushing*/
        lv_disp_flush_ready(disp);
}

void my_gpu_fill_cb(lv_disp_drv_t * disp_drv, lv_color_t * dest_buf, const lv_area_t * dest_area, const lv_area_t * fill_area, lv_color_t color);
{
        /*It's an example code which should be done by your GPU*/
        uint32_t x, y;
        dest_buf += dest_width * fill_area->y1; /*Go to the first line*/

        for(y = fill_area->y1; y < fill_area->y2; y++) {
                for(x = fill_area->x1; x < fill_area->x2; x++) {
                        dest_buf[x] = color;
                }
                dest_buf+=dest_width;    /*Go to the next line*/
        }
}

void my_gpu_blend_cb(lv_disp_drv_t * disp_drv, lv_color_t * dest, const lv_color_t * src, uint32_t length, lv_opa_t opa)
{
        /*It's an example code which should be done by your GPU*/
        uint32_t i;
        for(i = 0; i < length; i++) {
                dest[i] = lv_color_mix(dest[i], src[i], opa);
        }
}

void my_rounder_cb(lv_disp_drv_t * disp_drv, lv_area_t * area)
{
  /* Update the areas as needed. Can be only larger.
   * For example to always have lines 8 px height:*/
   area->y1 = area->y1 & 0x07;
   area->y2 = (area->y2 & 0x07) + 8;
}

void my_set_px_cb(lv_disp_drv_t * disp_drv, uint8_t * buf, lv_coord_t buf_w, lv_coord_t x, lv_coord_t y, lv_color_t color, lv_opa_t opa)
{
        /* Write to the buffer as required for the display.
         * Write only 1-bit for monochrome displays mapped vertically:*/
 buf += buf_w * (y >> 3) + x;
 if(lv_color_brightness(color) > 128) (*buf) |= (1 << (y % 8));
 else (*buf) &= ~(1 << (y % 8));
}

void my_monitor_cb(lv_disp_drv_t * disp_drv, uint32_t time, uint32_t px)
{
  printf("%d px refreshed in %d ms\n", time, ms);
}

void my_clean_dcache_cb(lv_disp_drv_t * disp_drv, uint32)
{
  /* Example for Cortex-M (CMSIS) */
  SCB_CleanInvalidateDCache();
}
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