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外观

​

竖屏横用、横屏竖用 ​

ArtInChip 平台支持屏幕旋转，支持竖屏横用和横屏竖用，兼容单 buffer 和双 buffer 的应用程序。

display engine 并不提供旋转功能，旋转是由显示驱动调用 graphics engine 实现的。支持顺时针旋转 0°/90°/180°/270°。

LCD 适配 ​

无论是竖屏横用，还是横屏竖用，在适配 LCD 屏幕时，按照屏幕的物理宽高配置时序参数即可，不需要将时序参数中的宽高互换。

显示驱动在旋转时会根据旋转角度自动互换宽高。LCD 屏幕适配可参考 屏适配指南 章节。

屏幕旋转 ​

屏幕旋转的角度通过 menuconfig 进行配置，在 Luban-Lite 根目录下执行 scons --menuconfig，进入 menuconfig 的功能配置界面，按如下选择：

bash
Board options → Graphics Support → Graphics support → [*] Display Support → framebuffer rotation degree (0)

如果设置为 0 度，则不调用 graphics engine 进行旋转。

disp_conf 头文件 ​

disp_conf.h 头文件用于配置 GUI 使用的绘制 buf 个数。

bash
FB ROTATION options

drawing buf for GUI, range [1, 2]
#define AIC_FB_DRAW_BUF_NUM 2

小技巧

绘制 buf 的含义可查看后续实现原理章节。这里推荐设置为 2，能满足应用程序在不同平台上的兼容性。

实现原理 ​

在进行屏幕旋转时，显示驱动底层管理着两种 buffer：

  • 上层 GUI 应用使用的绘制 buffer
  • display engine 使用的显示 buffer

以竖屏横用为例，底层的内存使用情况如下所示：

bash
+--------------------+
|                    |
|      绘制 buf      |
|                    |
+---------+----------+
|         |
|         |
|         |
|显示 buf |
|         |
|         |
+---------+

这两块 buf 在底层是一大块物理连续内存，对应 framebuffer。只是横屏和竖屏的 stride 不同，才会有不同的内存布局。

GUI 以横屏的方式在绘制 buf 中绘制好界面，然后调用 pan_display ioctl。

如果配置了屏幕旋转，底层显示驱动在接收到 pan_display ioctl 后会调用 graphics engine，将横屏的界面旋转为竖屏，并把数据 bitblt 到显示 buf 中。然后 display engine 将显示 buf 中的数据传送给 LCD 屏幕。

小技巧

对于 GUI 应用来说，它通过 ioctl 接口获取到的是横屏的参数。它以为此时外接了一块横屏，就会以横屏的方式绘制好界面。在编写应用程序时要注意，通过 ioctl 接口获得的参数与屏幕的实际宽高是相反的。此外，GUI 只能操作到绘制 buf ，显示 buf 对 GUI 来说是透明的。

横屏竖用的原理类似。

场景选择 ​

ArtInChip 平台在进行屏幕旋转时，兼容单 buffer 和双 buffer 的应用程序。

以下以一块 720x1280 的屏幕竖屏横用为例。

双绘制 buffer 和双显示 buffer ​

menuconfig 配置：

bash
Board options → Graphics Support → Graphics support → [*] Display Support → [*] Support double framebuffer → framebuffer rotation degree (90)

disp_conf.h 头文件配置：

bash
FB ROTATION options
drawing buf for GUI, range [1, 2]
#define AIC_FB_DRAW_BUF_NUM 2

其底层的内存使用情况如下所示：

bash
+-------------------------+
|      绘制 buf 0         |
+-------------------------+
|      绘制 buf 1         |
+-----+-------------------+
|     |
| 显  |
| 示  |
| buf |
| 0   |
|     |
+-----+
|     |
| 显  |
| 示  |
| buf |
| 1   |
|     |
+-----+

GUI 在绘制 buf0 绘制完界面后，显示驱动会把数据旋转到显示 buf0 进行显示，绘制 buf1 同理。

这种使用方式的优缺点如下：

  • 优势
    对应用非常友好，不需要修改上层应用，只修改 dts 配置即可达成竖屏横用。

  • 劣势
    占用的内存资源多，需要 4 块 buf，有一块绘制 buf 是可以节省下来的。720x1280 的屏幕显示 32 位 RGB 数据时，需要约 14M 的物理连续内存。

注解

显示 buffer 的双 buf 由 menuconfig 中的 Support double framebuffer 选项使能。

单绘制 buffer 和双显示 buffer ​

menuconfig 配置：

bash
Board options → Graphics Support → Graphics support → [*] Display Support → [*] Support double framebuffer → framebuffer rotation degree (90)

disp_conf.h 头文件配置：

bash
FB ROTATION options
drawing buf for GUI, range [1, 2]
#define AIC_FB_DRAW_BUF_NUM 1

注解

该场景需要修改 disp_conf.h 头文件，将绘制 buf 修改为 1 个，并通过 menuconfig 中的 Support double framebuffer 选项使能显示双 buf。

其底层的内存使用情况如下所示：

bash
+-------------------------+
|      绘制 buf 0         |
+-----+-------------------+
|     |
| 显  |
| 示  |
| buf |
| 0   |
|     |
+-----+
|     |
| 显  |
| 示  |
| buf |
| 1   |
|     |
+-----+

GUI 在绘制 buf0 绘制完界面后，在调用 ioctl pan_display 时，底层驱动会自动切换显示 buf，避免撕裂现象的发生，GUI 应用程序不需要关注显示 buf 的切换。

bash
int buf_id = 0;
int zero = 0;

if (mpp_fb_ioctl(fbfd, FBIOPAN_DISPLAY, buf_id) == 0) {
    if (mpp_fb_ioctl(fbfd, FBIO_WAITFORVSYNC, &zero) < 0) {
        printf("ioctl FBIO_WAITFORVSYNC fail\n");
        return;
    }
} else {
    printf("pan display err\n");
}

这种使用方式能避免显示撕裂现象，能节省下一块绘制 buf，但需要修改应用程序。

单绘制 buffer 和单显示 buffer ​

menuconfig 配置：

bash
Board options → Graphics Support → Graphics support → [*] Display Support → framebuffer rotation degree (90)

disp_conf.h 头文件配置：

bash
FB ROTATION options
drawing buf for GUI, range [1, 2]
#define AIC_FB_DRAW_BUF_NUM 1

注解

该场景需要修改 disp_conf.h 头文件，将绘制 buf 修改为 1 个，并取消 menuconfig 中的 Support double framebuffer 选。

其底层的内存使用情况如下所示：

bash
+-------------------------+
|      绘制 buf 0         |
+-----+-------------------+
|     |
| 显  |
| 示  |
| buf |
| 0   |
|     |
+-----+

GUI 在绘制 buf0 绘制完界面后，需要手工调用 ioctl pan_display 才可以触发显示驱动把数据旋转到显示 buf0。

注解

因为 display engine 无法确定 CPU 绘制完成的时机，所以需要应用使用 ioctl pan_display 去手动触发更新。

这种方式优劣如下所示：

  • 优势
    占用的内存资源最小

  • 劣势
    需要手动触发更新，必须修改应用； 只有一块显示 buf，撕裂现象不可避免，只能在一些特定的场景中使用。

bash
int buf_id = 0;
int zero = 0;

if (mpp_fb_ioctl(fbfd, FBIOPAN_DISPLAY, buf_id) == 0) {
    if (mpp_fb_ioctl(fbfd, FBIO_WAITFORVSYNC, &zero) < 0) {
        printf("ioctl FBIO_WAITFORVSYNC fail\n");
        return;
    }
} else {
    printf("pan display err\n");
}

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