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
% c" k/ n' i: m. D, {4 [4 S# [ 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
3 A. s+ m! z7 ]


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
3 Y! q0 {( J* l- L2.2. 安装 pyusb
$ y4 g5 C; M# j' y$ O# ?打开 powershell，输入 pip install pyusb-1.2.1-py3-none-any.whl
8 f. B% o1 {* q. t( a; j. l) c2.3. 安装 Pillow
% ^2 W# [0 G) B; w打开 powershell，输入 pip install Pillow-8.3.1-cp39-cp39-win_amd64.whl
2.4. 安装 pyswd
6 a! V' N' }# W# P* ~/ y解压 pyswd-1.0.0.zip，打开 powershell，进入 pyswd-1.0.0 目录，输入 python setup.py install
$ \( C7 D0 N  b% L! g
; A7 E3 k) k# N* G8 G$ _5 l+ f* K3. 将帧缓冲保存为图片
: t$ p1 V* W( P3.1. 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。
2 F& u" l" s8 l. |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。

1. #!/usr/bin/env python
   
2. # pyswd_rgb2jpg.py fb_addr width hight bpp output_name
   2 c# _. Q# c) L) @+ {/ C
3. # pyswd_rgb2jpg.py 0x20000090 390 390 3 abc.jpg
   
4. import swd
   
5. from PIL import Image
   
6. #from io import BytesIO
   8 @) m' `9 n) O: G, @$ v
7. import sys
   . R* H5 d/ F4 R8 L' ^
8. w = int(sys.argv[2]) #390
   9 B9 @" z( s5 _. K: H4 Z, Q
9. h = int(sys.argv[3]) #390
   
10. bpp = int(sys.argv[4])
    * F& @; E4 R0 ~
11. size = w * h * bpp #RGB565/RGB888
    8 [( k( f. s5 N8 z
12. fb_addr = int(sys.argv[1], 16) #hex
    
13. dev = swd.Stlink(swd_frequency=1800000, logger=None)
    
14. im_data = dev.read_mem(fb_addr, size)
    
15. im_list = list(im_data)
    
16. ## test rgb565.dta file, RGB offset = 16
    $ f6 c0 K& i7 M0 Q% A2 U
17. ## pyswd_rgb2jpg.py rgb565.dta 100 100 2 rgb565.jpg
    ! @! A4 s# d7 Y, Y' q
18. #with open(sys.argv[1], 'rb') as f:
    . h% l4 J  d4 Y2 Y
19. # f.seek(16)
    
20. # data = f.read()
    % U+ E9 }) }( Z7 D2 A$ u$ t% O& w
21. # #print(data)
    
22. #im_list = list(data)
    
23. im = Image.new("RGB", (w, h))
    
24. if bpp == 3:
    
25. for j in range(0, h):
    
26. for i in range(0, w):
    1 W+ g8 n6 j: ~1 m- R( j! h
27. im.putpixel((i, j), (im_list[(w*j + i)*bpp + 2], im_list[(w*j + i)*bpp + 1], im_list[(w*j + i)*bpp]))
    
28. elif bpp == 2:
    3 {' j9 L% ?' o9 \/ C
29. for j in range(0, h):
    & i# k9 t7 K4 f2 R1 m) {6 g' y
30. for i in range(0, w):
    
31. r = im_list[(w*j + i)*bpp + 1] >> 3
    
32. g = ((im_list[(w*j + i)*bpp + 1] & 0x07) << 3) | (im_list[(w*j + i)*bpp] >> 5)
    
33. b = im_list[(w*j + i)*bpp] & 0x1f
    . u/ N5 b5 Q) m" u
34. r = round((r * 255) / 31.0)
    
35. g = round((g * 255) / 63.0)
    
36. b = round((b * 255) / 31.0)
    7 R: V# J  Q0 N  K+ N5 l; @
37. im.putpixel((i, j), (r, g, b))
    + A4 ]  c* c1 R& y0 k7 c
38. #print("%02x %02x %02x" %(r, g, b))
    
39. else:
    8 Z/ `9 A8 I- n& d
40. print("bpp error")
    
41. 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
0 W7 @* [! Q3 M8 n3 T4 P, q（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：
4 P  \  `! k/ w' F+ _% w6 R0 t
4 x' o; d/ G# z; s' U9 t  H0 c
3 `0 D, W8 O% k, o; V/ K

" `* z( ~4 J2 U; j（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
9 E* H  J  U9 }3 o0 j# O+ i" W, x





) `% y$ w0 v1 n4 I4 e完整版请查看：附件
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