粤嵌Linux GEC6818开发板实现电子相册_linux电子相册

作者：思考机器4 | 2024-01-30 18:27:30

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linux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、黑屏退出应用程序、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、字符串操作等）。为理清思路和复习去年学的Linux C应用编程知识，特写下此文进行回顾和总结。

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 操作，它能将一个文件映射到进程地址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（对文件进行 read 操作），将数据写入这段内存时，则相当于将数据直接写入文件中（对文件进行 write 操作）。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，所以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描述的是映射区的属性。

二：BMP格式图片

用hexdump查看一下bmp图片的数据（高度和宽度）

LCD屏显示BMP格式图片的函数


/**
 *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[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);
	}
    //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

用hexdump命令查看触摸屏上报值

此实验用到input子系统中的type、code（下面的图片来源Linux内核中的input.h文件）

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，处理触摸屏坐标数据

阻塞式 I/O 的优点在于能够提升 CPU 的处理效率，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利用 CPU 资源，譬如不断地去轮训，这样就会导致该程序占用了非常高的 CPU 使用率！我这里是想获得触摸点坐标之后再做相关的操作，当没有按下触摸屏的时候，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[touch_flag - 1], 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[touch_flag - 1], 0, 0);
				slider_right = 0;
				right_left_slide_flag == 0;
			}
			right_left_slide_flag == 0;
		}	
	}
}

右侧选项框线程处理函数：


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[touch_flag - 1], 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[touch_flag - 1], 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[10];
				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[touch_flag - 1], 0, 0);
			sleep(1);
		}
	}
}

五：Main函数

main函数就是一些线程、互斥锁、条件变量的创建和回收


int main()
{
	lcd_show_bmp("choice.bmp", 600, 0);
	lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 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 4
 
char 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;
//自定义函数：LCD屏幕显示bmp图片
//pathname:需要打开的图片路径
//x0：存放图片显示的x轴起点
//y0：存放图片显示的y轴起点
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[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
//自定义函数：获取触摸屏的坐标
void get_touch()
{
    //1、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));
	//3、分析数据
        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);
}
 
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[touch_flag - 1], 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[touch_flag - 1], 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[touch_flag - 1], 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[touch_flag - 1], 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[10];
				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[touch_flag - 1], 0, 0);
			sleep(1);
		}
	}
}
 
 
int main()
{
	lcd_show_bmp("choice.bmp", 600, 0);
	lcd_show_bmp(bmp_path[touch_flag - 1], 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，希望能够帮助到你。

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