云原生粤嵌Linux GEC6818开发板实现电子相册

张国伟 发表于 2024-6-21 13:18:18

粤嵌Linux GEC6818开发板实现电子相册

前言

最近学校要求使用粤嵌的开发板实现电子相册，具体的功能要有点击特定的区域实现上一张、下一张、自动播放图片、黑屏退出应用步伐、左右滑动切换图片相关功能。其中涉及到的知识点也比较多（文件IO、内存映射、触摸屏、bmp图片格式、进程、线程创建和同步、字符串操纵等）。为理清思路和复习去年学的Linux C应用编程知识，特写下此文举行回顾和总结。
先看看效果
粤嵌Linux GEC6818开发板实现电子相册

整个工程文件和使用到的图片在下方链接
门牙会稍息 / 粤嵌GEC 6818开发板实现简易电子相册和音乐播放器 · GitCode
一：内存映射

存储映射 I/O（memory-mapped I/O）是一种基于内存区域的高级 I/O 操纵，它能将一个文件映射到进程所在空间中的一块内存区域中，当从这段内存中读数据时，就相当于读文件中的数据（对文件举行 read 操纵），将数据写入这段内存时，则相当于将数据直接写入文件中（对文件举行 write 操纵）。用到的两个函数是mmap和munmap，函数原型如下：
https://img-blog.csdnimg.cn/4e73107fadf4443b88985550d5ed8055.png
简言之addr设置为NULL的话内核会自动找一内存空间，大小就是length，粤嵌的屏是800*480的，以是length就是800*480*4，4代表一个像素点由四字节构成(ARGB)，port参数设为PROT_READ、PROT_WRITE就是可读可写，flags形貌的是映射区的属性。
https://img-blog.csdnimg.cn/7a294709400647d68f718d74320d02f6.png
二：BMP格式图片

https://img-blog.csdnimg.cn/f3ce5ae6f25a4469bb6a0208621ba6f9.png
用hexdump检察一下bmp图片的数据（高度和宽度）
https://img-blog.csdnimg.cn/f3d0b7f8bfec49bb8056642f8d3cefb6.png
LCD屏显示BMP格式图片的函数
/**
*lcd屏显示bmp格式图片函数
*@param pathname 图片名字
*@param x0       图片在LCD上显示的x起点坐标
*@param y0       图片在LCD上显示的y起点坐标
*@return 函数返回值
*/
int lcd_show_bmp(char *pathname, int x0, int y0)
{
//1、打开设备文件
int lcd = open("/dev/fb0", O_RDWR);
if(-1 == lcd)
{
printf("lcd open error!\n");
return -2;
}

//2、内存映射
char *ptr =(char *)mmap(NULL, 800*480*4, PROT_READ|PROT_WRITE,
               MAP_SHARED, lcd, 0);
if(NULL == ptr)
{
printf("mmap error!\n");
return -3;
}
//清除背景色
//bzero(ptr, 800*480*4);

//打开图片
int bmp = open(pathname, O_RDWR);
if(-1 == bmp)
{
printf("bmp open error!\n");
return -2;
}

//读取图片相关信息
int bmp_size, bmp_width, bmp_height;
//大小
lseek(bmp, 2, SEEK_SET);
read(bmp, &bmp_size, sizeof(bmp_size));

//宽度和高度
lseek(bmp, 18, SEEK_SET);
read(bmp, &bmp_width, sizeof(bmp_width));
read(bmp, &bmp_height, sizeof(bmp_height));

//读取图片的颜色数据
lseek(bmp, 54, SEEK_SET);
char *bmp_buf = malloc(bmp_size); //申请空间
read(bmp, bmp_buf, bmp_width*bmp_height*3);

//对颜色数据进行处理（上下颠倒以及数据混乱）
int bmp_sum = 0;
int lcd_sum = 0;
for(int y=0; y+y0<480 && y<bmp_height; y++)
{
for(int x=0; x+x0<800 && x<bmp_width; x++)
{
bmp_sum = 3*(x+((bmp_height-1-y)*bmp_width));
lcd_sum = 4*(800*(y+y0)+x+x0);

//等号的坐标属于lcd屏幕，等号的右边是bmp图像数据
ptr = bmp_buf; //蓝色数据
ptr = bmp_buf; //绿色数据
ptr = bmp_buf; //红色数据
ptr = bmp_buf; //透明度数据
}
//usleep(1);
}
//释放相关资源
munmap(ptr, 800*480*4);
free(bmp_buf);
//3、关闭文件
close(lcd);
close(bmp);
} 三：input_event接收触摸屏上报值

https://img-blog.csdnimg.cn/650630c159594f2aa16dbd0b56497bb4.png
用hexdump下令检察触摸屏上报值
https://img-blog.csdnimg.cn/517de483fff143ee8f8aa92baa6e04c5.png
https://img-blog.csdnimg.cn/e023000a73ca4f1394832cf05c8c2088.png
此实验用到input子体系中的type、code（下面的图片泉源Linux内核中的input.h文件）
https://img-blog.csdnimg.cn/c5cb1ca69dbc4ddf836b2f5bd6551721.png
https://img-blog.csdnimg.cn/8784ff045a304a2a8f46c43d5af30950.png
https://img-blog.csdnimg.cn/9f78d50edcb24345a064c0917dbe7ac3.png
获取触摸屏坐标返回值函数
/**
*获取触摸屏坐标返回值函数
*param NULL
*return NULL
*/
void get_touch()
{
//打开设备文件
int touch_fd = open("/dev/input/event0", O_RDONLY);
if(-1 == touch_fd)
{
   printf("event0 open error!\n");
}

while(1)
{
   read(touch_fd, &ts, sizeof(ts));
   //获取X、Y坐标
   if(EV_ABS == ts.type) //判断是否为触摸屏事件
   {
         if(ABS_X == ts.code)//判断是否为x轴数据
         {
            ts_x = ts.value;
            flag_x = 1;
         }
         else if(ABS_Y == ts.code) //判断是否为y轴数据
         {
            ts_y = ts.value;
            flag_y = 1;
         }
   }

if(EV_KEY == ts.type)
{
//刚触碰的坐标/长按时
if(ts.code == BTN_TOUCH && ts.value == 1)
{
old_x = ts_x;
first_press_flag = 1;
}
}

if(flag_x == 1 && flag_y == 1 && first_press_flag == 1)
   {
flag_x = 0;
flag_y = 0;
pthread_mutex_lock(&mutex);
flag_x_y = 1;
//黑色底板才需要执行如下操作
ts_x = ts_x*800/1024;
ts_y = ts_y*480/600;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
pthread_cond_signal(&cond);
//break;
   }

if(EV_KEY == ts.type)
{
//松开
if(ts.code == BTN_TOUCH && ts.value == 0)
{
//从左到右的滑动
if(((ts_x > old_x) && (ts_x - old_x > 150) && (ts_x < 600)))
{
right_left_slide_flag = 1;
slider_right = 1;
old_x = 300;
}
//从右到左的滑动
else if(((old_x > ts_x) && (old_x - ts_x > 150) && (old_x < 600)))
{

right_left_slide_flag = 1;
slider_left = 1;
old_x = 300;
}
}
}

}
//4、关闭文件
close(touch_fd);
} 四：创建线程，处理惩罚触摸屏坐标数据

阻塞式 I/O 的优点在于可以或许提升 CPU 的处理惩罚服从，当自身条件不满足时，进入阻塞状态，交出 CPU资源，将 CPU 资源让给别人使用；而非阻塞式则是抓紧使用 CPU 资源，譬如不断地去轮训，这样就会导致该步伐占用了非常高的 CPU 使用率！我这里是想得到触摸点坐标之后再做相关的操纵，当没有按下触摸屏的时间，相关线程就会阻塞挂起，节约资源，线程同步中使用互斥锁和条件变量就可以实现。
左右滑动线程处理惩罚函数：
void *right_left_slide_func(void *arg)
{
printf("enter right_left_slide_func\r\n");
while(1){
if(right_left_slide_flag == 1){
if(slider_left == 1){
touch_flag--;
if(touch_flag <= 0)
touch_flag = BMP_MAX_NUMBER;
lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
slider_left = 0;
right_left_slide_flag == 0;
}
else if(slider_right == 1){
touch_flag++;
if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
touch_flag = 1;
lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
slider_right = 0;
right_left_slide_flag == 0;
}
right_left_slide_flag == 0;
}
}
} 右侧选项框线程处理惩罚函数：
void *area_switch(void *arg)
{
printf("enter area_switch\r\n");
while(1){
pthread_mutex_lock(&mutex);

while(flag_x_y == 0)
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
while(flag_x_y == 1){
//上一张
if((ts_y > 0 && ts_y < 120) && (ts_x > 600))
{
touch_flag--;
if(touch_flag <= 0)
touch_flag = BMP_MAX_NUMBER;

lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
ts_x = 0;
ts_y = 0;
}
//下一张
else if((ts_y > 120 && ts_y < 240) && (ts_x > 600))
{
touch_flag++;
if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
touch_flag = 1;

lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
ts_x = 0;
ts_y = 0;
}
//幻灯片
else if((ts_y > 240 && ts_y < 360) && (ts_x > 600))
{
printf("click slider photo\r\n");
if(slider_flag == 0){
slider_flag = 1;
}
else{
slider_flag = 0;
}
printf("slider_flag = %d\r\n", slider_flag);
ts_x = 0;
ts_y = 0;
}
//息屏
else if((ts_y > 360 && ts_y < 480) && (ts_x > 600))
{
char command[] = "kill -9 ";
char str;
sprintf(str, "%d", pid);
strcat(command, str);
printf("command = %s\r\n", command);
//方式一：显示一张黑色的图片
lcd_show_bmp("black.bmp", 0, 0);
system(command);
}
else{
flag_x_y = 0;
break;
}
flag_x_y = 0;
}

pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

} 自动播放图片线程处理惩罚函数：
void *slider_func(void *arg)
{
printf("enter slider_func : %d\r\n", pthread_self());
while(1){
if(slider_flag == 1){
printf("enter slider_func\r\n");
touch_flag++;
if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
touch_flag = 1;
lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
sleep(1);
}
}
} 五：Main函数

main函数就是一些线程、互斥锁、条件变量的创建和接纳
int main()
{
lcd_show_bmp("choice.bmp", 600, 0);
lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
pthread_t tid, tid_area_switch, tid_right_left_slide;
int ret = 0;

pthread_create(&tid, NULL, slider_func, NULL);
pthread_create(&tid_area_switch, NULL, area_switch, NULL);
pthread_create(&tid_right_left_slide, NULL, right_left_slide_func, NULL);

pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_cond_init(&cond, NULL);

printf("main thread = %ld\r\n", pthread_self());
pid = getpid();
printf("pid = %d\r\n", pid);

while(1){
get_touch();
}

pthread_join(tid, NULL);
pthread_join(tid_area_switch, NULL);
pthread_join(tid_right_left_slide, NULL);
pthread_cond_destroy(&cond);
exit(0);

} 六：完整代码

#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/mman.h>#include <stdlib.h>#include <linux/input.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>#define BMP_MAX_NUMBER 4char bmp_path = {"1.1.bmp", "1.2.bmp", "1.3.bmp", "1.4.bmp"};int slider_flag = 0;pid_t pid;pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t cond;//自界说函数：LCD屏幕显示bmp图片//pathname:必要打开的图片路径//x0：存放图片显示的x轴出发点//y0：存放图片显示的y轴出发点int lcd_show_bmp(char *pathname, int x0, int y0){ //1、打开装备文件 int lcd = open("/dev/fb0", O_RDWR); if(-1 == lcd) { printf("lcd open error!\n"); return -2; } //2、内存映射 char *ptr =(char *)mmap(NULL, 800*480*4, PROT_READ|PROT_WRITE,                MAP_SHARED, lcd, 0); if(NULL == ptr) { printf("mmap error!\n"); return -3; } //清除背景致 //bzero(ptr, 800*480*4); //打开图片 int bmp = open(pathname, O_RDWR); if(-1 == bmp) { printf("bmp open error!\n"); return -2; } //读取图片相关信息 int bmp_size, bmp_width, bmp_height; //大小 lseek(bmp, 2, SEEK_SET); read(bmp, &bmp_size, sizeof(bmp_size)); //宽度和高度 lseek(bmp, 18, SEEK_SET); read(bmp, &bmp_width, sizeof(bmp_width)); read(bmp, &bmp_height, sizeof(bmp_height)); //读取图片的颜色数据 lseek(bmp, 54, SEEK_SET); char *bmp_buf = malloc(bmp_size); //申请空间 read(bmp, bmp_buf, bmp_width*bmp_height*3); //对颜色数据举行处理惩罚（上下颠倒以及数据混乱） int bmp_sum = 0; int lcd_sum = 0; for(int y=0; y+y0<480 && y<bmp_height; y++) { for(int x=0; x+x0<800 && x<bmp_width; x++) { bmp_sum = 3*(x+((bmp_height-1-y)*bmp_width)); lcd_sum = 4*(800*(y+y0)+x+x0); //等号的坐标属于lcd屏幕，等号的右边是bmp图像数据 ptr = bmp_buf; //蓝色数据 ptr = bmp_buf; //绿色数据 ptr = bmp_buf; //红色数据 ptr = bmp_buf; //透明度数据 } //usleep(1); } munmap(ptr, 800*480*4); free(bmp_buf); //3、关闭文件 close(lcd); close(bmp);}int touch_flag = 1;int ts_x, ts_y;int old_x = 300;int slider_left = 0;int slider_right = 0;int flag_x_y = 0;int right_left_slide_flag = 0;struct input_event ts;int flag_x = 0, flag_y = 0, first_press_flag = 0;//获取触摸屏坐标//自界说函数：获取触摸屏的坐标void get_touch(){ //1、打开装备文件 int touch_fd = open("/dev/input/event0", O_RDONLY); if(-1 == touch_fd) {    printf("event0 open error!\n"); } while(1) {    read(touch_fd, &ts, sizeof(ts)); //3、分析数据    if(EV_ABS == ts.type) //判断是否为触摸屏变乱    {          if(ABS_X == ts.code)//判断是否为x轴数据          {             ts_x = ts.value;             flag_x = 1;             }          else if(ABS_Y == ts.code) //判断是否为y轴数据          {             ts_y = ts.value;             flag_y = 1;          }    } if(EV_KEY == ts.type) { //刚触碰的坐标/长按时 if(ts.code == BTN_TOUCH && ts.value == 1) { old_x = ts_x; first_press_flag = 1; } } if(flag_x == 1 && flag_y == 1 && first_press_flag == 1)       { flag_x = 0; flag_y = 0; pthread_mutex_lock(&mutex); flag_x_y = 1; //黑色底板才必要执行如下操纵 ts_x = ts_x*800/1024; ts_y = ts_y*480/600; pthread_mutex_unlock(&mutex); pthread_cond_signal(&cond); //break;                         } if(EV_KEY == ts.type) { //松开 if(ts.code == BTN_TOUCH && ts.value == 0) { //从左到右的滑动 if(((ts_x > old_x) && (ts_x - old_x > 150) && (ts_x < 600))) { right_left_slide_flag = 1; slider_right = 1; old_x = 300; } //从右到左的滑动 else if(((old_x > ts_x) && (old_x - ts_x > 150) && (old_x < 600))) { right_left_slide_flag = 1; slider_left = 1; old_x = 300; } } } } //4、关闭文件 close(touch_fd);}void *right_left_slide_func(void *arg)
{
printf("enter right_left_slide_func\r\n");
while(1){
if(right_left_slide_flag == 1){
if(slider_left == 1){
touch_flag--;
if(touch_flag <= 0)
touch_flag = BMP_MAX_NUMBER;
lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
slider_left = 0;
right_left_slide_flag == 0;
}
else if(slider_right == 1){
touch_flag++;
if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
touch_flag = 1;
lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
slider_right = 0;
right_left_slide_flag == 0;
}
right_left_slide_flag == 0;
}
}
}void *area_switch(void *arg)
{
printf("enter area_switch\r\n");
while(1){
pthread_mutex_lock(&mutex);

while(flag_x_y == 0)
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
while(flag_x_y == 1){
//上一张
if((ts_y > 0 && ts_y < 120) && (ts_x > 600))
{
touch_flag--;
if(touch_flag <= 0)
touch_flag = BMP_MAX_NUMBER;

lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
ts_x = 0;
ts_y = 0;
}
//下一张
else if((ts_y > 120 && ts_y < 240) && (ts_x > 600))
{
touch_flag++;
if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
touch_flag = 1;

lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
ts_x = 0;
ts_y = 0;
}
//幻灯片
else if((ts_y > 240 && ts_y < 360) && (ts_x > 600))
{
printf("click slider photo\r\n");
if(slider_flag == 0){
slider_flag = 1;
}
else{
slider_flag = 0;
}
printf("slider_flag = %d\r\n", slider_flag);
ts_x = 0;
ts_y = 0;
}
//息屏
else if((ts_y > 360 && ts_y < 480) && (ts_x > 600))
{
char command[] = "kill -9 ";
char str;
sprintf(str, "%d", pid);
strcat(command, str);
printf("command = %s\r\n", command);
//方式一：显示一张黑色的图片
lcd_show_bmp("black.bmp", 0, 0);
system(command);
}
else{
flag_x_y = 0;
break;
}
flag_x_y = 0;
}

pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

}void *slider_func(void *arg)
{
printf("enter slider_func : %d\r\n", pthread_self());
while(1){
if(slider_flag == 1){
printf("enter slider_func\r\n");
touch_flag++;
if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
touch_flag = 1;
lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
sleep(1);
}
}
}int main()
{
lcd_show_bmp("choice.bmp", 600, 0);
lcd_show_bmp(bmp_path, 0, 0);
pthread_t tid, tid_area_switch, tid_right_left_slide;
int ret = 0;

pthread_create(&tid, NULL, slider_func, NULL);
pthread_create(&tid_area_switch, NULL, area_switch, NULL);
pthread_create(&tid_right_left_slide, NULL, right_left_slide_func, NULL);

pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_cond_init(&cond, NULL);

printf("main thread = %ld\r\n", pthread_self());
pid = getpid();
printf("pid = %d\r\n", pid);

while(1){
get_touch();
}

pthread_join(tid, NULL);
pthread_join(tid_area_switch, NULL);
pthread_join(tid_right_left_slide, NULL);
pthread_cond_destroy(&cond);
exit(0);

} 总结

以上就是本文的全部内容，希望可以或许帮助到你。

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