一、mmap 内存映射
内存映射的作用是把硬件设备的地址，映射到应用层的内存空间，这样用户就可以跨越系统层访问linux的硬件设备。
1、man 2 mmap 查看映射函数接口
NAMEmmap, munmap - map or unmap files or devices into memory映射 解除映射 文件 或 设备 到 内存
SYNOPSIS#include <sys/mman.h>void *mmap(void *addr, //内存首地址,NULL 系统自动选择 size_t length, //映射空间的大小，必须大于0int prot, //👉 PROT_READ | PROT_WRITEint flags, // MAP_SHARED 其他进程可见 MAP_PRIVATE 其他进程不可见int fd, // 文件描述符 off_t offset); // 偏移量 ，默认为 0 即可 返回值: 成功 映射地址,void *万能指针,用于后续用户强制转换类型！ 失败 MAP_FAILED prot操作权限:
PROT_EXEC 可执行PROT_READ 可读PROT_WRITE 可写PROT_NONE 没有权限 ⭐映射LCD设备
void *mmap(NULL,800*480*4,PROT_READ | PROT_WRITE,MAP_SHARED ,lcd_fd,0) //解除映射
int munmap(void *addr, size_t length);
addr:映射地址
length:映射内存的大小 2、内存映射demo
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{int lcd_fd = open("/dev/fb0", O_RDWR);if (lcd_fd < 0){printf("LCD设备打开失败\n");return -1;}// 映射LCD设备void *p = mmap(NULL, 800 * 480 * 4, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, lcd_fd, 0);if (p == MAP_FAILED){printf("映射失败\n");return -1;}else{printf("映射成功\n");}
}3、映射地址与LCD关系
#if ONE// 把映射地址强制转换int *lcd = p;while (1){// 一个一个像素点赋值到LCD设备中for (int x = 0; x < 800 * 480; x++){lcd[x] = 0x0000ff;}sleep(1);for (int x = 0; x < 800 * 480; x++){lcd[x] = 0x00ff00;}sleep(1);}
#endif#if TWO// 把映射地址强制转换int(*lcd)[800] = p;for (int y = 0; y < 480; y++){for (int x = 0; x < 800; x++){lcd[y][x] = 0xff00ff;}}#endif二、lcd显示bmp图片
1、计算机常见的图片格式
JPG（JPEG）、PNG和BMP是常见的图像文件格式，它们各有特点和适用场景：
JPG（JPEG）
压缩方式：JPEG使用有损压缩，这意味着在压缩过程中会丢失一些图像数据，尤其是当压缩比率较高时。
适用场景：由于有损压缩，JPEG文件通常比PNG和BMP文件小，适合网络传输和存储空间有限的情况。它非常适合照片和复杂图像，因为这些图像的微小失真通常人眼难以察觉。
颜色深度：JPEG支持最高为24位的颜色深度。
透明度：JPEG不支持透明背景。
PNG（Portable Network Graphics）
压缩方式：PNG使用无损压缩，它可以在不损失任何图像数据的情况下压缩图像。
适用场景：PNG非常适合网页设计、图标和其他需要高保真度图像的场合。它的文件大小通常比JPEG大，但比BMP小。
颜色深度：PNG支持最高达48位的真彩色，并且支持灰度图像、索引颜色图像。
透明度：PNG支持透明背景和半透明效果，这是它的一大优势。
BMP（Bitmap）
压缩方式：BMP通常不使用压缩，它直接存储每个像素的颜色信息，因此文件大小通常很大。
适用场景：BMP格式因其简单和直接性在某些特定场合（如Windows系统中的图标）被使用，但由于文件体积大，不适合网络传输。
颜色深度：BMP支持多种颜色深度，包括24位和32位真彩色。
透明度：标准的BMP格式不支持透明度，但Windows位图可以包含alpha通道来支持透明度。
总结来说，选择哪种格式取决于图像的使用场景和对图像质量的要求。如果需要小文件体积且可以接受一定的质量损失，JPEG是不错的选择；如果需要高保真度和透明度支持，PNG是更好的选择；而BMP由于文件体积大，通常只在特定场合使用。2、BMP 图片格式
通过上述方法调整图片的格式。
bmp文件头
//bmp文件头结构体-》占用14个字节
struct bitmap_header
{int16_t type;int32_t size; // 图像文件大小int16_t reserved1;int16_t reserved2;int32_t offbits; // bmp图像数据偏移量
}__attribute__((packed));//bmp位图信息头结构体 -》占用40个字节
struct bitmap_info
{int32_t size; // 本结构大小 int32_t width; // 图像宽int32_t height; // 图像高int16_t planes;int16_t bit_count; // 色深int32_t compression;int32_t size_img; // bmp数据大小，必须是4的整数倍int32_t X_pel;int32_t Y_pel;int32_t clrused;int32_t clrImportant;
}__attribute__((packed));用户在读取像素数据之前，应该把上述的54个字节先读取出来，再读取像素数据！
__attribute__((packed)); 把结构体压实，不进行任何的字节对齐方式！ bmp头数据处理demo
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> //在该头文件中定义了 int16_t int32_t
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>// bmp文件头结构体-》占用14个字节
struct bitmap_header
{int16_t type;int32_t size; // 图像文件大小int16_t reserved1;int16_t reserved2;int32_t offbits; // bmp图像数据偏移量
} __attribute__((packed));// bmp位图信息头结构体 -》占用40个字节
struct bitmap_info
{int32_t size; // 本结构大小int32_t width; // 图像宽int32_t height; // 图像高int16_t planes;int16_t bit_count; // 色深int32_t compression;int32_t size_img; // bmp数据大小，必须是4的整数倍int32_t X_pel;int32_t Y_pel;int32_t clrused;int32_t clrImportant;
} __attribute__((packed));int main()
{printf("sizeof(struct bitmap_header)=%ld\n", sizeof(struct bitmap_header)); // 12printf("sizeof(struct bitmap_info)=%ld\n", sizeof(struct bitmap_info)); // 40// 1.打开图片文件int bmp_fd = open("tm.bmp", O_RDWR);if (bmp_fd < 0){printf("打开图片失败\n");return -1;}// 2.读取14个字节头数据struct bitmap_header head;read(bmp_fd, &head, 14);struct bitmap_info info;read(bmp_fd, &info, 40);int widht = info.width;int height = info.height;int bbp = info.bit_count;printf("大小 %d 宽度 %d 高度 %d 色深 %d\n", head.size, widht, height, bbp);
}3、bmp 像素数据处理
// 像素缓存区
char rgb[widht * 3 * height];
read(bmp_fd, rgb, sizeof(rgb));// 把rgb的数据转换为argb数据
char argb[800 * 4 * 480];
for (int i = 0; i < 800 * 480; i++)
{argb[0 + i * 4] = rgb[0 + i * 3];argb[1 + i * 4] = rgb[1 + i * 3];argb[2 + i * 4] = rgb[2 + i * 3];argb[3 + i * 4] = 0;
}4、LCD 映射显示argb数据
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>// bmp文件头结构体-》占用14个字节
struct bitmap_header
{int16_t type;int32_t size; // 图像文件大小int16_t reserved1;int16_t reserved2;int32_t offbits; // bmp图像数据偏移量
} __attribute__((packed));// bmp位图信息头结构体 -》占用40个字节
struct bitmap_info
{int32_t size; // 本结构大小int32_t width; // 图像宽int32_t height; // 图像高int16_t planes;int16_t bit_count; // 色深int32_t compression;int32_t size_img; // bmp数据大小，必须是4的整数倍int32_t X_pel;int32_t Y_pel;int32_t clrused;int32_t clrImportant;
} __attribute__((packed));int main()
{int lcd_fd = open("/dev/fb0", O_RDWR);if (lcd_fd < 0){printf("LCD设备打开失败\n");return -1;}// 映射LCD设备void *p = mmap(NULL, 800 * 480 * 4, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, lcd_fd, 0);if (p == MAP_FAILED){printf("映射失败\n");return -1;}else{printf("映射成功\n");}// 1.打开图片文件int bmp_fd = open("tm.bmp", O_RDWR);if (bmp_fd < 0){printf("打开图片失败\n");return -1;}// 2.读取14个字节头数据struct bitmap_header head;read(bmp_fd, &head, 14);struct bitmap_info info;read(bmp_fd, &info, 40);int widht = info.width;int height = info.height;int bbp = info.bit_count;printf("大小 %d 宽度 %d 高度 %d 色深 %d\n", head.size, widht, height, bbp);// 像素缓存区char rgb[widht * 3 * height];read(bmp_fd, rgb, sizeof(rgb));// 把rgb的数据转换为argb数据char argb[800 * 4 * 480];for (int i = 0; i < 800 * 480; i++){argb[0 + i * 4] = rgb[0 + i * 3];argb[1 + i * 4] = rgb[1 + i * 3];argb[2 + i * 4] = rgb[2 + i * 3];argb[3 + i * 4] = 0;}// 转换映射地址char *lcd = p;for (int i = 0; i < 800 * 4 * 480; i++){lcd[i] = argb[i]; // 把argb这些数据放入LCD映射地址}// 关闭图片close(bmp_fd);close(lcd_fd);// 解除映射munmap(lcd, 800 * 4 * 480);
}至此，希望看完这篇文章的你有所收获，我是Bardb，译音八分贝，道友，下期见！
