数码相框（三）电子书

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一、整体思路

学习框架，就是编程的思想。架构很重要。采用分层的思想，面向对象的编程思想。

面向对象的编程的主要思想是把构成问题的各个事物分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描述一个事物在解决问题的过程中经历的步骤和行为。对象作为程序的基本单位，将程序和数据封装其中，以提高程序的重用性，灵活性和可扩展性。类是创建对象的模板，一个类可以创建多个对象。对象是类的实例化。

类是 抽象的，不占用存储空间；而对象是具体的，占用存储空间。

面向对象有三大特性：封装，继承，多态。

1、怎样在LCD上显示一个文件

2、如何组织代码

分层的结构

main --- draw --- XXX_manager --- fb.c等

以面向对象的思想编写程序（模块化） 1. 分配一个结构体 2. 设置结构体 3. 注册结构体

二、分层编写-底层实现

1、显示部分代码编写

show_file\display\fb.c  
show_file\display\disp_manager.c  
show_file\include\config.h  
show_file\include\disp_manager.h  
show_file\draw\draw.c  

先写fb.c ——面向对象编程思想

设置构造一个结构体结构体成员：

显示部分，一定有一个显示函数，FB要显示就要初始化，所以有一个fb初始化函数，换页的时候我们要进行清屏操作，要有一个清屏函数，所以要有3个函数。

（1） fb初始化 （2） 显示函数 （3） 清屏函数

只有函数还不全，还需要一些属性，如定义一个名字“fb”，X坐标，Y坐标，多少位表示一个像素等属性。

disp_manager.h中结构体设计：

typedef struct DispOpr {
	char *name;
	int iXres;
	int iYres;
	int iBpp;
	int (*DeviceInit)(void);
	int (*ShowPixel)(int iPenX, int iPenY, unsigned int dwColor);
	int (*CleanScreen)(unsigned int dwBackColor);
	struct DispOpr *ptNext;
}T_DispOpr, *PT_DispOpr;

fb.c初始化

结构体，并给出对应的函数

static T_DispOpr g_tFBOpr = {
	.name        = "fb",
	.DeviceInit  = FBDeviceInit,
	.ShowPixel   = FBShowPixel,
	.CleanScreen = FBCleanScreen,
};

结构体用到这些函数，需要事先声明，都是static所以只能在本文件中使用，外面想使用只能通过上一层。

static int FBDeviceInit(void);
static int FBShowPixel(int iX, int iY, unsigned int dwColor);
static int FBCleanScreen(unsigned int dwBackColor);

在哪注册？

int FBInit(void)
{
	return RegisterDispOpr(&g_tFBOpr);
}

这里就不能写成static了。注册就是把结构体加入链表，链表比数组更灵活，大小随意。一开始链表头是空的，所以让指针指向这个结构体。注册就让next指向新结构体再

实现三个函数：注意这里是应用程序，所以是一些open、read等函数。如g_fd = open(FB_DEVICE_NAME, O_RDWR);

这里不应该把设备名字定死，所以写一个config文件

#ifndef _CONFIG_H
#define _CONFIG_H
 
#include <stdio.h>
 
#define FB_DEVICE_NAME "/dev/fb0"
 
#define COLOR_BACKGROUND   0xE7DBB5  /* 泛黄的纸 */
#define COLOR_FOREGROUND   0x514438  /* 褐色字体 */
 
#define DBG_PRINTF(...)  
//#define DBG_PRINTF printf
 
#endif /* _CONFIG_H */

DBG_PRINT：用于控制开关打印

显示做好后需要考虑显示的内容，但是现实内容在哪里呢？需要设置显示字体，得到显示的点阵。如显示ASCII还是GBK，还是freetype。同理写出这部分代码

fb.c：重点是结构

#include <config.h>
#include <disp_manager.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <linux/fb.h>
#include <string.h>
 
static int FBDeviceInit(void);
static int FBShowPixel(int iX, int iY, unsigned int dwColor);
static int FBCleanScreen(unsigned int dwBackColor);
 
 
static int g_fd;
 
static struct fb_var_screeninfo g_tFBVar;  //可变参数
static struct fb_fix_screeninfo g_tFBFix;	 //固定参数
static unsigned char *g_pucFBMem;          //内存映射
static unsigned int g_dwScreenSize;        //FB屏幕大小
 
static unsigned int g_dwLineWidth;         //一行宽度：一行的像素*像素位数/8字节    
static unsigned int g_dwPixelWidth;        //每个像素占据多少字节：BPP/8=2字节（一个像素占据2字节）
 
static T_DispOpr g_tFBOpr = {
	.name        = "fb",
	.DeviceInit  = FBDeviceInit,
	.ShowPixel   = FBShowPixel,
	.CleanScreen = FBCleanScreen,
};
 
static int FBDeviceInit(void)
{
	int ret;
	
	g_fd = open(FB_DEVICE_NAME, O_RDWR);
	if (0 > g_fd)
	{
		DBG_PRINTF("can't open %s\n", FB_DEVICE_NAME);
	}
 
	ret = ioctl(g_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &g_tFBVar);
	if (ret < 0)
	{
		DBG_PRINTF("can't get fb's var\n");
		return -1;
	}
 
	ret = ioctl(g_fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &g_tFBFix);
	if (ret < 0)
	{
		DBG_PRINTF("can't get fb's fix\n");
		return -1;
	}
	
	g_dwScreenSize = g_tFBVar.xres * g_tFBVar.yres * g_tFBVar.bits_per_pixel / 8;
	g_pucFBMem = (unsigned char *)mmap(NULL , g_dwScreenSize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, g_fd, 0);
	if (0 > g_pucFBMem)	
	{
		DBG_PRINTF("can't mmap\n");
		return -1;
	}
 
	g_tFBOpr.iXres       = g_tFBVar.xres;
	g_tFBOpr.iYres       = g_tFBVar.yres;
	g_tFBOpr.iBpp        = g_tFBVar.bits_per_pixel;  //设置坐标和多少位表示一个像素
 
	g_dwLineWidth  = g_tFBVar.xres * g_tFBVar.bits_per_pixel / 8;
	g_dwPixelWidth = g_tFBVar.bits_per_pixel / 8;
	
	return 0;
}
 
//RRGGBB  16: 24转成565
static int FBShowPixel(int iX, int iY, unsigned int dwColor)
{
	unsigned char *pucFB;
	unsigned short *pwFB16bpp;
	unsigned int *pdwFB32bpp;
	unsigned short wColor16bpp; /* 565 */
	int iRed;
	int iGreen;
	int iBlue;
 
	if ((iX >= g_tFBVar.xres) || (iY >= g_tFBVar.yres))
	{
		DBG_PRINTF("out of region\n");
		return -1;
	}
 
	pucFB      = g_pucFBMem + g_dwLineWidth * iY + g_dwPixelWidth * iX;
	pwFB16bpp  = (unsigned short *)pucFB;
	pdwFB32bpp = (unsigned int *)pucFB;
	
	switch (g_tFBVar.bits_per_pixel)
	{
		case 8:
		{
			*pucFB = (unsigned char)dwColor;
			break;
		}
		case 16:
		{
			iRed   = (dwColor >> (16+3)) & 0x1f;
			iGreen = (dwColor >> (8+2)) & 0x3f;
			iBlue  = (dwColor >> 3) & 0x1f;
			wColor16bpp = (iRed << 11) | (iGreen << 5) | iBlue;
			*pwFB16bpp	= wColor16bpp;
			break;
		}
		case 32:
		{
			*pdwFB32bpp = dwColor;
			break;
		}
		default :
		{
			DBG_PRINTF("can't support %d bpp\n", g_tFBVar.bits_per_pixel);
			return -1;
		}
	}
 
	return 0;
}
 
static int FBCleanScreen(unsigned int dwBackColor)
{
	unsigned char *pucFB;
	unsigned short *pwFB16bpp;
	unsigned int *pdwFB32bpp;
	unsigned short wColor16bpp; /* 565 */
	int iRed;
	int iGreen;
	int iBlue;
	int i = 0;
 
	pucFB      = g_pucFBMem;
	pwFB16bpp  = (unsigned short *)pucFB;
	pdwFB32bpp = (unsigned int *)pucFB;
 
	switch (g_tFBVar.bits_per_pixel)
	{
		case 8:
		{
			memset(g_pucFBMem, dwBackColor, g_dwScreenSize);
			break;
		}
		case 16:
		{
			iRed   = (dwBackColor >> (16+3)) & 0x1f;
			iGreen = (dwBackColor >> (8+2)) & 0x3f;
			iBlue  = (dwBackColor >> 3) & 0x1f;
			wColor16bpp = (iRed << 11) | (iGreen << 5) | iBlue;
			while (i < g_dwScreenSize)
			{
				*pwFB16bpp	= wColor16bpp;
				pwFB16bpp++;
				i += 2;
			}
			break;
		}
		case 32:
		{
			while (i < g_dwScreenSize)
			{
				*pdwFB32bpp	= dwBackColor;
				pdwFB32bpp++;
				i += 4;
			}
			break;
		}
		default :
		{
			DBG_PRINTF("can't support %d bpp\n", g_tFBVar.bits_per_pixel);
			return -1;
		}
	}
 
	return 0;
}
 
int FBInit(void)
{
	return RegisterDispOpr(&g_tFBOpr);
}

disp_anager.c：重点是链表操作

#include <config.h>
#include <disp_manager.h>
#include <string.h>
 
static PT_DispOpr g_ptDispOprHead;
 
int RegisterDispOpr(PT_DispOpr ptDispOpr)
{
	PT_DispOpr ptTmp;
 
	if (!g_ptDispOprHead)
	{
		g_ptDispOprHead   = ptDispOpr;
		ptDispOpr->ptNext = NULL;
	}
	else
	{
		ptTmp = g_ptDispOprHead;
		while (ptTmp->ptNext)
		{
			ptTmp = ptTmp->ptNext;
		}
		ptTmp->ptNext	  = ptDispOpr;
		ptDispOpr->ptNext = NULL;
	}
 
	return 0;
}
 
 
void ShowDispOpr(void)
{
	int i = 0;
	PT_DispOpr ptTmp = g_ptDispOprHead;
 
	while (ptTmp)
	{
		printf("%02d %s\n", i++, ptTmp->name);
		ptTmp = ptTmp->ptNext;
	}
}
 
PT_DispOpr GetDispOpr(char *pcName)
{
	PT_DispOpr ptTmp = g_ptDispOprHead;
	
	while (ptTmp)
	{
		if (strcmp(ptTmp->name, pcName) == 0)
		{
			return ptTmp;
		}
		ptTmp = ptTmp->ptNext;
	}
	return NULL;
}
 
int DisplayInit(void)
{
	int iError;
	
	iError = FBInit();
 
	return iError;
}

2、字体部分编写

思路如上一样，分配、设置、注册结构体。

3、编码部分编写

思路如上一样，分配、设置、注册结构体。

三、分层编写-上层实现

1、draw.c

组织底层代码

2、main.c

解析命令 -- 打开文本 -- 显示文本 -- 换页 -- 返回上一页等

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <config.h>
#include <draw.h>
#include <encoding_manager.h>
#include <fonts_manager.h>
#include <disp_manager.h>
#include <string.h>
 
 
/* ./show_file [-s Size] [-f freetype_font_file] [-h HZK] <text_file> */
int main(int argc, char **argv)
{
	int iError;
	unsigned int dwFontSize = 16;
	char acHzkFile[128];
	char acFreetypeFile[128];
	char acTextFile[128];
 
	char acDisplay[128];
 
	char cOpr;
	int bList = 0;
 
	acHzkFile[0]  = '\0';
	acFreetypeFile[0] = '\0';
	acTextFile[0] = '\0';
 
	strcpy(acDisplay, "fb");
	
	while ((iError = getopt(argc, argv, "ls:f:h:d:")) != -1)
	{
		switch(iError)
		{
			case 'l':
			{
				  bList = 1;
				  break;
			}
			case 's':
			{
				  dwFontSize = strtoul(optarg, NULL, 0);
				  break;
			}
			case 'f':
			{
				  strncpy(acFreetypeFile, optarg, 128);
				  acFreetypeFile[127] = '\0';
				  break;
			}			
			case 'h':
			{
					strncpy(acHzkFile, optarg, 128);
					acHzkFile[127] = '\0';
					break;
			}
			case 'd':
			{
				strncpy(acDisplay, optarg, 128);
				acDisplay[127] = '\0';
				break;
			}
			default:
			{
					printf("Usage: %s [-s Size] [-d display] [-f font_file] [-h HZK] <text_file>\n", argv[0]);
					printf("Usage: %s -l\n", argv[0]);
					return -1;
					break;
			}
		}
	}
 
	if (!bList && (optind >= argc))
	{
		printf("Usage: %s [-s Size] [-d display] [-f font_file] [-h HZK] <text_file>\n", argv[0]);
		printf("Usage: %s -l\n", argv[0]);
		return -1;
	}
		
	iError = DisplayInit();
	if (iError)
	{
		printf("DisplayInit error!\n");
		return -1;
	}
 
	iError = FontsInit();
	if (iError)
	{
		printf("FontsInit error!\n");
		return -1;
	}
 
	iError = EncodingInit();
	if (iError)
	{
		printf("EncodingInit error!\n");
		return -1;
	}
 
	if (bList)
	{
		printf("supported display:\n");
		ShowDispOpr();
 
		printf("supported font:\n");
		ShowFontOpr();
 
		printf("supported encoding:\n");
		ShowEncodingOpr();
		return 0;
	}
 
	strncpy(acTextFile, argv[optind], 128);
	acTextFile[127] = '\0';
		
	iError = OpenTextFile(acTextFile);
	if (iError)
	{
		printf("OpenTextFile error!\n");
		return -1;
	}
 
	iError = SetTextDetail(acHzkFile, acFreetypeFile, dwFontSize);
	if (iError)
	{
		printf("SetTextDetail error!\n");
		return -1;
	}
 
	DBG_PRINTF("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
 
	iError = SelectAndInitDisplay(acDisplay);
	if (iError)
	{
		printf("SelectAndInitDisplay error!\n");
		return -1;
	}
	
	DBG_PRINTF("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	iError = ShowNextPage();
	DBG_PRINTF("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
	if (iError)
	{
		printf("Error to show first page\n");
		return -1;
	}
 
	while (1)
	{
		printf("Enter 'n' to show next page, 'u' to show previous page, 'q' to exit: ");
 
		do {
			cOpr = getchar();			
		} while ((cOpr != 'n') && (cOpr != 'u') && (cOpr != 'q'));
 
		if (cOpr == 'n')
		{
			ShowNextPage();
		}
		else if (cOpr == 'u')
		{
			ShowPrePage();			
		}
		else 
		{
			return 0;
		}			
	}
	return 0;
}

（1）解析命令参数

getopt(argc, argv, "ls:f:h:d:")
：需要带参数
-l 不需要带参数
strncpy(acTextFile, argv[optind], 128);得到文件名

（2） 初始化显示、字体、编码--》注册相关结构体

	iError = DisplayInit();
	iError = FontsInit();
	iError = EncodingInit();

（3）打开文件

OpenTextFile(acTextFile)

（4）打开字体文件

SetTextDetail(acHzkFile, acFreetypeFile, dwFontSize)

（5）根据名字选择初始化一个显示器

SelectAndInitDisplay(acDisplay)

（6）显示第一页或者下一页

ShowNextPage()

（7）等待命令参数，显示下一页，上一页等