一、準備

linux虛擬機器器或ARM開發板
Ubuntu18.04

二、Framebuffer介紹

次筆記主要的目的是實驗，所以我不介紹了，有需要的小夥伴可以去看下面部落格
Linux LCD Frambuffer 基礎介紹和使用：https://blog.51cto.com/u_13064014/5079683
Linux應用開發【第一章】Framebuffer應用開發：https://zhuanlan.zhihu.com/p/443120506
Linux Framebuffer 技術：https://zhuanlan.zhihu.com/p/496623603
為了能直觀的看明白 Framebuffer 的原理，所以我從他們部落格中參照了幾張圖片，如下所示：

LCD 顯示原理
Framebuffer架構

從上面圖中很容易看明白Framebuffer是怎麼回事，接下來我們進行測試，分別在ubuntu和ARM開發板上進行測試。

三、Framebuffer 測試命令

為了方便測試 Framebuffer 可用，可以快速通過命令進行簡單測試，如下所示：

清屏命令

dd if=/dev/zero of=/dev/fb0
dd if=/dev/zero of=/dev/fb0 bs=1024 count=768

截圖命令
```
dd if=/dev/fb0 of=fbfile
cp /dev/fb0 fbfile
```
注意：這裡的截圖其實就是拷貝中的資料，所以只有當framebuffer中有資料存在時才能截圖成功
將儲存的資訊顯示傳回framebuffer
```
dd if=fbfile of=/dev/fb0
```
往螢幕的左上角畫一個白色的畫素點
```
echo -en '\xFF\xFF\xFF\x00' > /dev/fb0
```

四、Framebuffer 測試程式

fb_test_app.c檔案

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>

/* 顯示屏相關標頭檔案 */
#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;

/**
 * 更新螢幕顯示記憶體塊資訊，顏色格式為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);
    }

    /* 列印獲取的螢幕資訊 */
    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);

    /* 獲取RGB的顏色顏色格式，比如RGB8888、RGB656 */
    rgb_type = vinfo.bits_per_pixel / 8;
    /* 螢幕的畫素點 */
    screen_size = vinfo.xres * vinfo.yres * rgb_type;
    /* 對映 framebuffer 的緩衝空間，得到一個指向這塊空間的指標 */
    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);

    /* 我的顯示屏是RGDA的，所以縣色格式為32為，注意自己的顯示屏資訊，對應修改 */
    /* 刷紅色 */
    screen_refresh(fbp, (lcd_color){0, 0, 255, 255}, screen_size);

    /* 刷綠色 */
    screen_refresh(fbp, (lcd_color){0, 255, 0, 255}, screen_size);

    /* 刷藍色 */
    screen_refresh(fbp, (lcd_color){255, 0, 0, 255}, screen_size);

    /* 解除對映 */
    munmap (fbp, screen_size); 

    close(fp);
    return 0;
}

makefile 檔案

out_file_name = "fb_test_app"

all: fb_test_app.c
#	gcc $^ -o $(out_file_name)
	arm-linux-gnueabihf-gcc $^ -o $(out_file_name)


.PHONY: clean
clean:
	rm $(out_file_name)

五、ubuntu測試

驅動檢視
測試之前先檢視自己的虛擬機器器是否開啟了Framebuffer驅動，在裝置中可以看到 fbx的驅動，並且主裝置號為29
```
ls /dev/fb* -l
```
關閉圖形顯示
因為在虛擬機器器中，不關閉圖形顯示會看不到現象，也有可能資訊會被其他顯示模組覆蓋
```
# 關閉圖形顯示
systemctl set-default multi-user.target
reboot

# 開啟圖形顯示
systemctl set-default graphical.target
reboot
```
執行測試程式
```
./fb_test_app
```
注意：如果出現錯誤Error : can not open framebuffer device 時，切換到root使用者執行即可
測試結果

注意：這裡顯示的影象會把命令視窗給覆蓋，所以看不到執行時列印的資訊

六、ARM開發板測試

從圖中可以看出執行後列印的資訊，到此我們測試就算完成了，說明LCD的驅動是沒問題的，可以進行GUI的開發。
注意：如果LCD的屏是RGB8888格式的，那麼可能出現黑畫面不顯示的現象，這是需要適當調整一下資料格式，如下圖所示：

參考連結

Linux LCD Frambuffer 基礎介紹和使用：https://blog.51cto.com/u_13064014/5079683
Linux應用開發【第一章】Framebuffer應用開發：https://zhuanlan.zhihu.com/p/443120506
Linux Framebuffer 技術：https://zhuanlan.zhihu.com/p/496623603