FrameBuffer的几种使用方式

一、单framebuffer。

系统中只有一个framebuffer,LCD使用该framebuffer进行显示,GUI使用该framebuffer进行绘制。

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优点:

  • 只有一个framebuffer,内存需求减半。
  • 无需额外内存拷贝,而且只需画变化的部分,所以性能很高耗电低。

缺点

  • GUI绘制的同时LCD在显示,这很容易出现屏幕闪烁。为了避免闪烁,可以在GUI绘制前禁用LCD同步数据(需等待LCD刷完后再禁用),等绘制完成时再启用LCD同步数据。我在stm32f429igtx上测试,发现确实不闪烁了,但是在窗口动画时,颜色有些不正常。不知是不是LCD频繁启用/禁用,LCD时钟来不及稳定导致的。

如果硬件能够解决动画颜色不正常的问题或者不需要动画,这种方式是最好的选择。

二、双framebuffer,一个online一个offline,轮流切换显示。

  • 1.GUI在offline的framebuffer上绘制。
  • 2.LCD显示online的framebuffer。
  • 3.GUI绘制完成后,交换两个framebuffer,online变offline,offline变online。

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优点:

  • 无需内存拷贝,切换LCD的framebuffer地址即可。

缺点

  • GUI每次都需要进行完整的绘制,不能只绘制变化的部分。

三、双framebuffer,一个固定online供LCD显示,一个固定offline供GUI绘制。

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优点:

  • 只需绘制变化的部分,绘制完成后,把变化的部分从offline的framebuffer拷贝到online的framebuffer即可。

缺点:

  • 窗口动画时,可能整个屏幕都在变化,所以拷贝的量比较大。优化方法:对于平移的动画,可以让GUI直接往online的framebuffer上绘制,减少一次内存拷贝,而且不会出现闪烁。

四、三个framebuffer,一个online供LCD显示,一个offline供GUI绘制,一个为下一个要显示的framebuffer。

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第二种方式的双缓冲切换方法有一个重要的性能问题:因为并不是在任意时刻都可以切换切换缓冲区,而是只有在当前帧显示完成后才能切换,否则就会出现刚显示一部分就切换到下一帧的情况,这会导致闪烁。所以每次切换都需要等待显示完成,按每秒刷新60帧算,这需要等待16ms左右,如果绘制本身需要16ms,那帧率就只有30FPS了。如果使三个framebuffer,就不用等待切换完成了,帧率一下可以到达60FPS了。

  • 1.GUI选取不是online和next的framebuffer作为offline的framebuffer,在offline的framebuffer上绘制。
  • 2.GUI绘制完成后,把offline设置为next作为即将显示的framebuffer。
  • 3.LCD在显示完成中断里,将next设置为online的framebuffer,并将next设置为空闲。

优点:

  • 显示速度大幅提升。

缺点:

  • 多一些内存开销。

以上方式各有优缺点,请根据具体情况进行选择,建议使用最后一种方式。