工程师笔记|将 framebuffer 保存为图片来检查内容正确性

Question

如题所述

Answer 1

关键词：

Framebuffer, GUI

1、前言

在GUI项目开发中，显示问题的定位是常见的难题。其中，屏幕花屏是较为严重的问题，严重时会直接影响用户体验。正常的UI显示包括两个关键过程：画图和帧缓冲到屏幕的传输。如果画图过程发生错误，帧缓冲内容将不正确，传输到屏幕后显示必然不准确。若画图过程正确，而传输过程出错，帧缓冲内容正确，但屏幕显示数据错误，导致屏幕显示内容不正确。因此，在分析显示错乱、花屏等现象时，需要判断是画图错误还是传输错误。本文将介绍一种方法，即通过将帧缓冲内容导出为图片，以判断帧缓冲内容的正确性。由于帧缓冲包含所有像素的RGB数据，导出后需借助工具将RGB数据转换为图片，便于在PC上直接查看。

可使用Python的Pillow包将RGB数据转换为JPG图片。读取帧缓冲的过程可以通过Python的pyswd包实现。

2、环境安装

本机环境为Windows10 64位，已安装Python 3.9.0（测试过3.9.6，正常运行）。确保将Python添加到系统环境变量的Path中。

下载相关软件与库：

2.1. 安装libusb

从GitHub下载libusb-1.0.24.7z，解压后将VS2019/MS64/dll/libusb-1.0.dll复制到Python安装目录，与python.exe处于同一目录。

2.2. 安装pyusb

从pypi.org下载pyusb-1.2.1-py3-none-any.whl，使用powershell运行pip install pyusb-1.2.1-py3-none-any.whl。

2.3. 安装Pillow

从lfd.uci.edu下载Pillow库，使用powershell运行pip install Pillow-8.3.1-cp39-cp39-win_amd64.whl。

2.4. 安装pyswd

从GitHub下载pyswd-1.0.0.zip，解压后进入pyswd-1.0.0目录，使用powershell运行python setup.py install。

3. 将帧缓冲保存为图片
3.1. 读取帧缓冲

通过pyswd创建stlink对象连接目标板，使用read_mem函数读取目标板内存。

3.2. 保存图片

导入Pillow包中的Image类，创建图片对象，将pyswd读取的framebuffer数据填充到image对象中并保存。实现代码如下，保存为pyswd_rgb2jpg.py文件。

4、测试及小结

在L4R9-DK板上进行了测试。

（1）无GFXMMU时，通过脚本参数传入实际LCD的宽度和高度，将GUI固件烧录到开发板后，屏幕正常显示。在工程map文件中找到framebuffer地址。在powershell中执行pyswd_rgb2jpg.py脚本。

（2）开启GFXMMU时，framebuffer对应虚拟地址，需将图像宽度参数更改为GFXMMU像素宽度。

完成环境安装后，通过此脚本可以方便地查看framebuffer内容。若出现屏幕花屏问题，可导出framebuffer图片进行查看。如画图过程出错，则导出的图片显示也错误。相反，如果画图过程正常，framebuffer内容正确，导出的图片也正常，这时就需要检查传输过程导致的显示问题。