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：

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。

 二：BMP格式图片

 用hexdump检察一下bmp图片的数据（高度和宽度）

LCD屏显示BMP格式图片的函数

1. /**
2. *lcd屏显示bmp格式图片函数
3. *@param     pathname    图片名字
4. *@param     x0          图片在LCD上显示的x起点坐标
5. *@param     y0          图片在LCD上显示的y起点坐标
6. *@return    函数返回值
7. */
8. int lcd_show_bmp(char *pathname, int x0, int y0)
9. {
10.         //1、打开设备文件
11.         int lcd = open("/dev/fb0", O_RDWR);
12.         if(-1 == lcd)
13.         {
14.                 printf("lcd open error!\n");
15.                 return -2;
16.         }
17.        
18.         //2、内存映射
19.         char *ptr =  (char *)mmap(NULL, 800*480*4, PROT_READ|PROT_WRITE,
20.                         MAP_SHARED, lcd, 0);
21.         if(NULL == ptr)
22.         {
23.                 printf("mmap error!\n");
24.                 return -3;
25.         }
26.         //清除背景色
27.         //bzero(ptr, 800*480*4);
28.        
29.         //打开图片
30.         int bmp = open(pathname, O_RDWR);
31.         if(-1 == bmp)
32.         {
33.                 printf("bmp open error!\n");
34.                 return -2;
35.         }
36.        
37.         //读取图片相关信息
38.         int bmp_size, bmp_width, bmp_height;
39.         //大小
40.         lseek(bmp, 2, SEEK_SET);
41.         read(bmp, &bmp_size, sizeof(bmp_size));
42.        
43.         //宽度和高度
44.         lseek(bmp, 18, SEEK_SET);
45.         read(bmp, &bmp_width, sizeof(bmp_width));
46.         read(bmp, &bmp_height, sizeof(bmp_height));
47.        
48.         //读取图片的颜色数据
49.         lseek(bmp, 54, SEEK_SET);
50.         char *bmp_buf = malloc(bmp_size);        //申请空间
51.         read(bmp, bmp_buf, bmp_width*bmp_height*3);
53.        
54.         //对颜色数据进行处理（上下颠倒以及数据混乱）
55.         int bmp_sum = 0;
56.         int lcd_sum = 0;
57.         for(int y=0; y+y0<480 && y<bmp_height; y++)
58.         {
59.                 for(int x=0; x+x0<800 && x<bmp_width; x++)
60.                 {
61.                         bmp_sum = 3*(x+((bmp_height-1-y)*bmp_width));
62.                         lcd_sum = 4*(800*(y+y0)+x+x0);
63.                        
64.                         //等号的坐标属于lcd屏幕， 等号的右边是bmp图像数据
65.                         ptr[lcd_sum+0] = bmp_buf[bmp_sum+0]; //蓝色数据
66.                         ptr[lcd_sum+1] = bmp_buf[bmp_sum+1]; //绿色数据
67.                         ptr[lcd_sum+2] = bmp_buf[bmp_sum+2]; //红色数据
68.                         ptr[lcd_sum+3] = bmp_buf[bmp_sum+3]; //透明度数据
69.                 }
70.                 //usleep(1);
71.         }
72.     //释放相关资源
73.         munmap(ptr, 800*480*4);
74.         free(bmp_buf);
75.         //3、关闭文件
76.         close(lcd);
77.         close(bmp);
78. }

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 三：input_event接收触摸屏上报值

用hexdump下令检察触摸屏上报值

 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）

获取触摸屏坐标返回值函数

1. /**
2. *获取触摸屏坐标返回值函数
3. *param    NULL
4. *return   NULL
5. */
6. void get_touch()
7. {
8.     //打开设备文件
9.     int touch_fd = open("/dev/input/event0", O_RDONLY);
10.     if(-1 == touch_fd)
11.     {
12.         printf("event0 open error!\n");
13.     }
15.     while(1)
16.     {
17.         read(touch_fd, &ts, sizeof(ts));
18.             //获取X、Y坐标
19.         if(EV_ABS == ts.type) //判断是否为触摸屏事件
20.         {
21.             if(ABS_X == ts.code)//判断是否为x轴数据
22.             {
23.                 ts_x = ts.value;
24.                 flag_x = 1;       
25.             }
26.             else if(ABS_Y == ts.code) //判断是否为y轴数据
27.             {
28.                 ts_y = ts.value;
29.                 flag_y = 1;
30.             }
31.         }
33.         if(EV_KEY == ts.type)
34.         {
35.                 //刚触碰的坐标/长按时
36.                 if(ts.code == BTN_TOUCH && ts.value == 1)
37.                 {
38.                         old_x = ts_x;
39.                         first_press_flag = 1;
40.                 }
41.         }
42.        
43.         if(flag_x == 1 && flag_y == 1 && first_press_flag == 1)
44.         {
45.                 flag_x = 0;
46.                 flag_y = 0;
47.                 pthread_mutex_lock(&mutex);
48.                 flag_x_y = 1;  
49.                 //黑色底板才需要执行如下操作
50.                 ts_x = ts_x*800/1024;
51.                 ts_y = ts_y*480/600;
52.                 pthread_mutex_unlock(&mutex);
53.                 pthread_cond_signal(&cond);
54.                 //break;                    
55.         }
57.     if(EV_KEY == ts.type)
58.         {
59.                 //松开
60.                 if(ts.code == BTN_TOUCH && ts.value == 0)
61.                 {
62.                         //从左到右的滑动
63.                         if(((ts_x > old_x) && (ts_x - old_x > 150) && (ts_x < 600)))
64.                         {
65.                                 right_left_slide_flag = 1;
66.                                 slider_right = 1;                       
67.                                 old_x = 300;
68.                         }       
69.                         //从右到左的滑动
70.                         else if(((old_x > ts_x) && (old_x - ts_x > 150) && (old_x < 600)))
71.                         {
72.                                
73.                                 right_left_slide_flag = 1;
74.                                 slider_left = 1;
75.                                 old_x = 300;
76.                         }
77.                 }
78.         }
80.     }
81.     //4、关闭文件
82.     close(touch_fd);
83. }

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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：

1. void *right_left_slide_func(void *arg)
2. {
3.         printf("enter right_left_slide_func\r\n");
4.         while(1){
5.                 if(right_left_slide_flag == 1){
6.                         if(slider_left == 1){
7.                                 touch_flag--;
8.                                 if(touch_flag <= 0)
9.                                         touch_flag = BMP_MAX_NUMBER;
10.                                 lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
11.                                 slider_left = 0;
12.                                 right_left_slide_flag == 0;
13.                         }
14.                         else if(slider_right == 1){
15.                                 touch_flag++;
16.                                 if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
17.                                         touch_flag = 1;
18.                                 lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
19.                                 slider_right = 0;
20.                                 right_left_slide_flag == 0;
21.                         }
22.                         right_left_slide_flag == 0;
23.                 }       
24.         }
25. }

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右侧选项框线程处理惩罚函数：

1. void *area_switch(void *arg)
2. {
3.         printf("enter area_switch\r\n");
4.         while(1){
5.                 pthread_mutex_lock(&mutex);
7.                 while(flag_x_y == 0)
8.                         pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
9.                 while(flag_x_y == 1){
10.                         //上一张
11.                         if((ts_y > 0 && ts_y < 120) && (ts_x > 600))
12.                         {
13.                                 touch_flag--;
14.                                 if(touch_flag <= 0)
15.                                         touch_flag = BMP_MAX_NUMBER;
16.                
17.                                 lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
18.                                 ts_x = 0;
19.                                 ts_y = 0;
20.                         }
21.                         //下一张
22.                         else if((ts_y > 120 && ts_y < 240) && (ts_x > 600))
23.                         {
24.                                 touch_flag++;
25.                                 if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
26.                                         touch_flag = 1;
27.                
28.                                 lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
29.                                 ts_x = 0;
30.                                 ts_y = 0;
31.                         }
32.                         //幻灯片
33.                         else if((ts_y > 240 && ts_y < 360) && (ts_x > 600))
34.                         {
35.                                 printf("click slider photo\r\n");
36.                                 if(slider_flag == 0){
37.                                         slider_flag = 1;
38.                                 }
39.                                 else{
40.                                         slider_flag = 0;
41.                                 }
42.                                 printf("slider_flag = %d\r\n", slider_flag);
43.                                 ts_x = 0;
44.                                 ts_y = 0;
45.                         }
46.                         //息屏
47.                         else if((ts_y > 360 && ts_y < 480) && (ts_x > 600))
48.                         {
49.                                 char command[] = "kill -9 ";
50.                                 char str[10];
51.                                 sprintf(str, "%d", pid);
52.                                 strcat(command, str);
53.                                 printf("command = %s\r\n", command);
54.                                 //方式一：显示一张黑色的图片
55.                                 lcd_show_bmp("black.bmp", 0, 0);
56.                                 system(command);
57.                         }
58.                         else{
59.                                 flag_x_y = 0;
60.                                 break;
61.                         }
62.                         flag_x_y = 0;
63.                 }
65.                 pthread_mutex_unlock(&mutex);
66.         }
67.        
68. }

复制代码

 自动播放图片线程处理惩罚函数：

1. void *slider_func(void *arg)
2. {
3.         printf("enter slider_func : %d\r\n", pthread_self());
4.         while(1){
5.                 if(slider_flag == 1){
6.                         printf("enter slider_func\r\n");
7.                         touch_flag++;
8.                         if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
9.                                 touch_flag = 1;
10.                         lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
11.                         sleep(1);
12.                 }
13.         }
14. }

复制代码

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

1. int main()
2. {
3.         lcd_show_bmp("choice.bmp", 600, 0);
4.         lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
5.         pthread_t tid, tid_area_switch, tid_right_left_slide;
6.         int ret = 0;
7.        
8.         pthread_create(&tid, NULL, slider_func, NULL);
9.         pthread_create(&tid_area_switch, NULL, area_switch, NULL);
10.         pthread_create(&tid_right_left_slide, NULL, right_left_slide_func, NULL);
12.         pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
13.         pthread_cond_init(&cond, NULL);
14.        
15.         printf("main thread = %ld\r\n", pthread_self());
16.         pid = getpid();
17.         printf("pid = %d\r\n", pid);
19.         while(1){
20.                 get_touch();
21.         }
22.        
23.        
24.         pthread_join(tid, NULL);
25.         pthread_join(tid_area_switch, NULL);
26.         pthread_join(tid_right_left_slide, NULL);
27.         pthread_cond_destroy(&cond);
28.         exit(0);
30. }

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六：完整代码

1. #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[4][100] = {"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[lcd_sum+0] = bmp_buf[bmp_sum+0]; //蓝色数据                        ptr[lcd_sum+1] = bmp_buf[bmp_sum+1]; //绿色数据                        ptr[lcd_sum+2] = bmp_buf[bmp_sum+2]; //红色数据                        ptr[lcd_sum+3] = bmp_buf[bmp_sum+3]; //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)
2. {
3.         printf("enter right_left_slide_func\r\n");
4.         while(1){
5.                 if(right_left_slide_flag == 1){
6.                         if(slider_left == 1){
7.                                 touch_flag--;
8.                                 if(touch_flag <= 0)
9.                                         touch_flag = BMP_MAX_NUMBER;
10.                                 lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
11.                                 slider_left = 0;
12.                                 right_left_slide_flag == 0;
13.                         }
14.                         else if(slider_right == 1){
15.                                 touch_flag++;
16.                                 if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
17.                                         touch_flag = 1;
18.                                 lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
19.                                 slider_right = 0;
20.                                 right_left_slide_flag == 0;
21.                         }
22.                         right_left_slide_flag == 0;
23.                 }       
24.         }
25. }void *area_switch(void *arg)
26. {
27.         printf("enter area_switch\r\n");
28.         while(1){
29.                 pthread_mutex_lock(&mutex);
31.                 while(flag_x_y == 0)
32.                         pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
33.                 while(flag_x_y == 1){
34.                         //上一张
35.                         if((ts_y > 0 && ts_y < 120) && (ts_x > 600))
36.                         {
37.                                 touch_flag--;
38.                                 if(touch_flag <= 0)
39.                                         touch_flag = BMP_MAX_NUMBER;
40.                
41.                                 lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
42.                                 ts_x = 0;
43.                                 ts_y = 0;
44.                         }
45.                         //下一张
46.                         else if((ts_y > 120 && ts_y < 240) && (ts_x > 600))
47.                         {
48.                                 touch_flag++;
49.                                 if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
50.                                         touch_flag = 1;
51.                
52.                                 lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
53.                                 ts_x = 0;
54.                                 ts_y = 0;
55.                         }
56.                         //幻灯片
57.                         else if((ts_y > 240 && ts_y < 360) && (ts_x > 600))
58.                         {
59.                                 printf("click slider photo\r\n");
60.                                 if(slider_flag == 0){
61.                                         slider_flag = 1;
62.                                 }
63.                                 else{
64.                                         slider_flag = 0;
65.                                 }
66.                                 printf("slider_flag = %d\r\n", slider_flag);
67.                                 ts_x = 0;
68.                                 ts_y = 0;
69.                         }
70.                         //息屏
71.                         else if((ts_y > 360 && ts_y < 480) && (ts_x > 600))
72.                         {
73.                                 char command[] = "kill -9 ";
74.                                 char str[10];
75.                                 sprintf(str, "%d", pid);
76.                                 strcat(command, str);
77.                                 printf("command = %s\r\n", command);
78.                                 //方式一：显示一张黑色的图片
79.                                 lcd_show_bmp("black.bmp", 0, 0);
80.                                 system(command);
81.                         }
82.                         else{
83.                                 flag_x_y = 0;
84.                                 break;
85.                         }
86.                         flag_x_y = 0;
87.                 }
89.                 pthread_mutex_unlock(&mutex);
90.         }
91.        
92. }void *slider_func(void *arg)
93. {
94.         printf("enter slider_func : %d\r\n", pthread_self());
95.         while(1){
96.                 if(slider_flag == 1){
97.                         printf("enter slider_func\r\n");
98.                         touch_flag++;
99.                         if(touch_flag > BMP_MAX_NUMBER)
100.                                 touch_flag = 1;
101.                         lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
102.                         sleep(1);
103.                 }
104.         }
105. }int main()
106. {
107.         lcd_show_bmp("choice.bmp", 600, 0);
108.         lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 0, 0);
109.         pthread_t tid, tid_area_switch, tid_right_left_slide;
110.         int ret = 0;
111.        
112.         pthread_create(&tid, NULL, slider_func, NULL);
113.         pthread_create(&tid_area_switch, NULL, area_switch, NULL);
114.         pthread_create(&tid_right_left_slide, NULL, right_left_slide_func, NULL);
116.         pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
117.         pthread_cond_init(&cond, NULL);
118.        
119.         printf("main thread = %ld\r\n", pthread_self());
120.         pid = getpid();
121.         printf("pid = %d\r\n", pid);
123.         while(1){
124.                 get_touch();
125.         }
126.        
127.        
128.         pthread_join(tid, NULL);
129.         pthread_join(tid_area_switch, NULL);
130.         pthread_join(tid_right_left_slide, NULL);
131.         pthread_cond_destroy(&cond);
132.         exit(0);
134. }

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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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