注：開発ボードがかかるIMX6ULL PRO開発ボードを例として！！！
第5章フレームバッファアプリケーションプログラミング
フレームバッファはLCDデバイス用のドライバです
5.1LCDの駆動原理
1.Linuxシステムはフレームバッファプログラムを介してLCDを制御します。フレームはフレームで、バッファはバッファであるため、フレームバッファは1フレームの画像データを格納するメモリです。フレームバッファは、画像のフレーム内の各ピクセルのカラー値を保持します。
LCDの解像度が1024×768で、各ピクセルの色が32ビットで表されているとすると、フレームバッファーのサイズは（1024×768×32/8）バイトになります。
2.画像を表示するプロセス：
アプリケーションプログラムはデータをフレームバッファーに格納し、これらのデータを表示する作業はLCDコントローラーによって完了します。LCDコントローラーがドライバーによって設定された後、各フレームがフレームバッファを1つずつ表示します。各ピクセルのカラー値をLCDに送信し、1つずつ表示することで、画像のフレームの表示が完了し、ピクセルデータを何度も読み取ることで画像を表示できます。ピクセル数は多いものの、読み取り速度が非常に速いため、読み取り時間は非常に速く、人間の目は気づきません。
3.ピクセルが特定のピクセルのカラー値を変更する場合、
LCDの解像度、bpp、および最初のアドレスを知っている必要があります。（1）LCDの解像度xres×yresは、xres×yresピクセルがあることを意味します。各行にはxresピクセルがあり、合計yres行があります。これらのピクセルは、フレームバッファー内のデータと1対1で対応しています。
（2）bpp（bits_per_pixel）は、各ピクセルが色の値を表すために使用するビット数です
（3）解像度とbppがわかっている場合、ピクセルポイント（x、y）の前に（y×xres + x）ピクセルがあります）、各ピクセルにはbppビットがあり、1バイトは8ビットを占めるため、フレームバッファ内のピクセル（x、y）のオフセットアドレスは次のようになります
。offset=（y×xres + x）×bpp / 8
（4）know After theオフセットアドレス。フレームバッファの最初のアドレスfb_base（最初のピクセルのメモリアドレス）も知っている必要があります。fb_base+オフセット は、ピクセル（x、y）のメモリアドレスを取得し、カラー値を変更できます。
4.色値の保存方法を
図に示します。
（1）各色は、赤、緑、青の3つの原色を組み合わせることで得られます。その中で、より特別な色は白（0xffffff）と黒（0）です。したがって、各色に必要な3つのプライマリカラーは、格納されるビット数に応じて異なる方法で各ピクセルに格納されます
。bpp（2）32bppの場合、RGB888が一般的に使用され、通常、下位24ビットのみが設定されます。上位8ビットは透明度を表します（通常、LCDはサポートしていません）
24bppの場合、ハードウェアでの処理を容易にするために、実際の効果は32bppと同じですが、上位8ビットはありません
。16bppの場合、RGB565が一般的に使用されます。つまり、赤5ビット、緑6ビット、青5ビットのストレージ方式です。RGB555はほとんど使用されません。これは、システム呼び出しioctlを使用してドライバーのRGBビットオフセットを読み取り、使用する形式を決定することで決定できます。
（3）RGB888からRGB565に変換します。
5.関連するAPI関数
（1）デバイスノードを開きます：open
（2）解像度とその他のパラメーターを取得します：ioctl
static struct fb_var_screeninfo var; / * LCD変数パラメーターを格納する構造体* /
if（ioctl（fd_fb、FBIOGET_VSCREENINFO、＆var））
{
printf（ "変数を 取得できません\ n"）;
-1を返します。
}
ioctlで使用されるパラメーターは、FBIOGET_VSCREENINFO、FBはフレームバッファー、Vはvar変数、VSCREENINFOは画面情報を変更できるため、このパラメーターは、var screeninfoを取得して画面の変数情報を取得することを意味します。
（3）フレームバッファーのマッピング：mmap
フレームバッファーはドライバーによって割り当てられるため、使用する場合は、フレームバッファーをユーザースペースにマッピングする必要があります。
メモリの一部をマッピングするには、そのアドレス（ドライバーによって設定される）を知っている必要があります。およびサイズ（アプリケーションによる）設定）、コードは次のとおりです。
line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8; //各行オフセットのバイト長。xres* pixel_widthに等しい
pixel_width = var.bits_per_pixel / 8; //各ピクセルオフセットのバイト長。bpp/ 8 に等しい
screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8; //画面上のピクセルが占める合計バイト数
fb_base =（unsigned char *）mmap（NULL、screen_size、PROT_READ | PROT_WRITE、MAP_SHARED、fd_fb、0）; //フレームバッファの マッピングfb_baseにアクセスする限り、フレームバッファにアクセスできます
if（fb_base ==（unsigned char *）-1）
{ printf（ "ca n't mmap \ n"）; -1を返します。}
（4）点の描画機能の実現：点の描画機能が
基盤であり、点を実現することで
絵の書き方や描き方を実現できます。コードを添付してください。
void lcd_put_pixel（int x、int y、unsigned int color） // colorは32ビットRGB888形式
{ unsignedchar * pen_8 = fb_base + y * line_width + x * pixel_width; // pen_8ポインターはピクセル（x、 y）開始アドレス、pen_8ポインターを使用して、ターゲットピクセルのカラー値を変更できます。unsignedshort * pen_16; unsigned int * pen_32; unsigned int red、green、blue;
pen_16 =（unsigned short *）pen_8;
pen_32 =（unsigned int *）pen_8; // pen_16およびpen_32ポインターを使用して、ターゲットピクセルのカラー値を変更できますswitch（var.bits_per_pixel） //解像度を判断し、ピクセルの色の値を変更する
{ ケース8： { * pen_8 = color; break; }
ケース16： // 16ビットをRGB888からRGB565に変換する
{
/ * 565 * /
赤=（色>> 16）＆0xff;
緑=（色>> 8）＆0xff;
青=（色>> 0）＆0xff; // 8ビットの3つの原色のそれぞれの色情報を取り出します
color =（（red >> 3）<< 11）|（（green >> 2）<< 5）|（blue >> 3）; //赤の上位5ビット、緑の上位6ビット、青の上位5ビットを予約し、
RGB565の色変数を取得します* pen_16 = color; //取得した色の値を割り当てますpen_16ポインターが指すメモリ値に、これによりピクセル ブレークのカラー値が正常に変更されました
;
}ケース32：
{ * pen_32 =色; ブレーク; }デフォルト：
{ printf（ "％dbppをサポートできません\ n"、var.bits_per_pixel）; ブレーク; } } }
添付：
コード全体は次のとおりです。
#include <sys/mman.h>FBIOGET_VSCREENINFO
#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
***********************************************************************/
void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color) //color是32位RGB888格式
{
unsigned char *pen_8 = fb_base+y*line_width+x*pixel_width; //pen_8指针指向像素点（x，y）的起始地址，可以使用pen_8指针来修改目标像素点的颜色值
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; //可以使用pen_16、pen_32指针来修改目标像素点的颜色值
switch (var.bits_per_pixel) //判断分辨率，然后改变像素点的颜色值
{
case 8:
{
*pen_8 = color;
break;
}
case 16: //把16位转换成32位，从RGB888转换成RGB565
{
/* 565 */
red = (color >> 16) & 0xff;
green = (color >> 8) & 0xff;
blue = (color >> 0) & 0xff; //取出三原色各8位的颜色信息
color = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3); //保留红色的高5位，绿色的高6位，蓝色的高5位，然后得到RGB565的color变量
*pen_16 = color; // 将得到的color的值赋给pen_16指针指向的内存值，这样就成功改变了像素点的颜色值
break;
}
case 32:
{
*pen_32 = color; //思考32位为什么 不用像16位一样改变格式？
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)) //获取LCD的分辨率、bpp等信息并放在var中
{
printf("can't get var\n");
return -1;
}
line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8; //每一行偏移的字节长度，等于xres*pixel_width
pixel_width = var.bits_per_pixel / 8; // 每个像素点偏移的字节长度，等于bpp/8
screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8; //屏幕上像素点占用的总字节数
fb_base = (unsigned char *)mmap(NULL , screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0); //映射Framebuufer，只要访问fb_base就可以访问到Framebuffer
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);
/* 释放映射的Framebuffer内存段 */
munmap(fb_base , screen_size);
close(fd_fb);
return 0;
}