将 framebuffer 保存为图片来检查内容

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STMCU小助手发布时间：2022-8-7 18:34

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文章简介:	将 framebuffer 保存为图片来检查内容

1. 前言
客户在做 GUI 项目开发时，会碰到许多显示相关的问题。而屏幕花屏是比较严重的问题，如果产品出现花屏，会严重影响使用体验。正常的 UI 显示，包括画图和将帧缓冲传输到屏幕两个过程。如果画图过程出错，那帧缓冲的内容就不对了，传输到屏幕后显示也不对。而如果画图过程正确，而传输过程出错，虽然帧缓冲的内容是对的，而屏幕接收到的数据出错了，那屏幕显示的内容自然也是错误的。因此在定位显示错乱、花屏等问题时，需要先判断是画图出错还是传输过程出错。本文会介绍一种方法，将帧缓冲内容导出并保存为图片，来判断帧缓冲内容是否正确。
由于帧缓冲的内容为全部像素的 RGB 数据，在导出后需要借助其它工具将 RGB 数据转换为图片，方便在 PC 上直接查看。这里可以使用 python 的 pillow 包，将 RGB 转换为JPG 图片。而读取帧缓冲的过程可以借助 python 的 pyswd 包来实现。
2. 环境安装
本机环境：Windows10 64bit安装 python 3.9.0 (测试过 3.9.6 正常)，检查系统环境变量，将 python 添加到 Path中。

图1. 设置环境变量
B`WY2`D4]IFD8_@8~F9BXXD.png

2.1. 安装 libusb
解压 libusb-1.0.24.7z，将 VS2019/MS64/dll/libusb-1.0.dll 拷贝到 python 安装目录，与 python.exe 相同目录
2.2. 安装 pyusb
打开 powershell，输入 pip install pyusb-1.2.1-py3-none-any.whl
2.3. 安装 Pillow
打开 powershell，输入 pip install Pillow-8.3.1-cp39-cp39-win_amd64.whl
2.4. 安装 pyswd
解压 pyswd-1.0.0.zip，打开 powershell，进入 pyswd-1.0.0 目录，输入 python setup.py install

3. 将帧缓冲保存为图片
3.1. 读取帧缓冲
通过 pyswd，可以创建 stlink 对象连接到目标板，用 read_mem 函数来读取目标板内存。
3.2. 保存图片
从 Pillow 包导入 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。

#!/usr/bin/env python
# pyswd_rgb2jpg.py fb_addr width hight bpp output_name
# pyswd_rgb2jpg.py 0x20000090 390 390 3 abc.jpg
import swd
from PIL import Image
#from io import BytesIO
import sys
w = int(sys.argv[2]) #390
h = int(sys.argv[3]) #390
bpp = int(sys.argv[4])
size = w * h * bpp #RGB565/RGB888
fb_addr = int(sys.argv[1], 16) #hex
dev = swd.Stlink(swd_frequency=1800000, logger=None)
im_data = dev.read_mem(fb_addr, size)
im_list = list(im_data)
## test rgb565.dta file, RGB offset = 16
## pyswd_rgb2jpg.py rgb565.dta 100 100 2 rgb565.jpg
#with open(sys.argv[1], 'rb') as f:
# f.seek(16)
# data = f.read()
# #print(data)
#im_list = list(data)
im = Image.new("RGB", (w, h))
if bpp == 3:
for j in range(0, h):
for i in range(0, w):
im.putpixel((i, j), (im_list[(w*j + i)*bpp + 2], im_list[(w*j + i)*bpp + 1], im_list[(w*j + i)*bpp]))
elif bpp == 2:
for j in range(0, h):
for i in range(0, w):
r = im_list[(w*j + i)*bpp + 1] >> 3
g = ((im_list[(w*j + i)*bpp + 1] & 0x07) << 3) | (im_list[(w*j + i)*bpp] >> 5)
b = im_list[(w*j + i)*bpp] & 0x1f
r = round((r * 255) / 31.0)
g = round((g * 255) / 63.0)
b = round((b * 255) / 31.0)
im.putpixel((i, j), (r, g, b))
#print("%02x %02x %02x" %(r, g, b))
else:
print("bpp error")
im.save(sys.argv[5])

复制代码

4. 测试及小结
在 L4R9-DK 板上进行了测试
（1）无 GFXMMU 时，传给脚本的参数，宽和高为实际 LCD 的宽和高将 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。打开 powershell，执行 pyswd_rgb2jpg.py：

$F`)6UW4Z3V)_YL)S0$P{Y@I.png$

（2）开启 GFXMMU 时，framebuffer 对应为虚拟地址，传给脚本的参数中，图像的宽度要用GFXMMU 像素宽度
图4. L4R9-DK 开启 GFXMMU 测试

UEMC]VSX[13FK}J~7GK~3.png