1. 前言
- ^, S$ H( f7 ^' S4 U' w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。
# v5 q' a. U% [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。
- _. w" M  m  y, x* o3 u! @
图1. 设置环境变量

" A  N* l% I0 |. m

2.1. 安装 libusb
4 Z5 H# S5 o% K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
( p5 `4 W6 o% x% ?/ f) o2.2. 安装 pyusb
打开 powershell，输入 pip install pyusb-1.2.1-py3-none-any.whl
( a7 V6 N* h! t9 A0 R2.3. 安装 Pillow
打开 powershell，输入 pip install Pillow-8.3.1-cp39-cp39-win_amd64.whl
5 d; U' x* \% `7 `  Z! v, r8 y- U2.4. 安装 pyswd
3 w( b8 o6 P( J2 T3 f; W  z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
6 }" k* e3 }, f' ]* p3 C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。
1 y; }& k3 x- P3.2. 保存图片
1 K$ B8 g- A1 x- X* C( n* `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。
5 _1 @- r% F) {. \( [, @

1. #!/usr/bin/env python
   
2. # pyswd_rgb2jpg.py fb_addr width hight bpp output_name
   6 l  T2 I+ w- z4 E' r
3. # pyswd_rgb2jpg.py 0x20000090 390 390 3 abc.jpg
   
4. import swd
   1 P. ?( m! D! m3 C/ S7 m
5. from PIL import Image
   
6. #from io import BytesIO
   
7. import sys
   
8. w = int(sys.argv[2]) #390
   
9. h = int(sys.argv[3]) #390
   ! u2 K' ^" T) M2 K4 w, z
10. bpp = int(sys.argv[4])
      Z, I7 b$ v% t9 [% Z% T# J" W
11. size = w * h * bpp #RGB565/RGB888
      }2 ~& U1 V( \5 t. Q- T% Z
12. fb_addr = int(sys.argv[1], 16) #hex
    9 N/ B  e" r: {4 a2 `
13. dev = swd.Stlink(swd_frequency=1800000, logger=None)
    
14. im_data = dev.read_mem(fb_addr, size)
    # S- M& ~, ~8 b6 w
15. im_list = list(im_data)
    $ ?+ v; y" m+ ]% N# U' t' d
16. ## test rgb565.dta file, RGB offset = 16
    
17. ## pyswd_rgb2jpg.py rgb565.dta 100 100 2 rgb565.jpg
    
18. #with open(sys.argv[1], 'rb') as f:
    8 S. V% B! r3 f/ t0 X
19. # f.seek(16)
    
20. # data = f.read()
    2 N: `# d8 h8 ]8 e! }
21. # #print(data)
    , T: h% D& p* d) t9 ^. E' N7 `
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):
    # a! T1 u2 a, ~7 r; n
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 Z6 y) A0 H- G+ J9 G
29. for j in range(0, h):
    
30. for i in range(0, w):
    
31. r = im_list[(w*j + i)*bpp + 1] >> 3
    0 D3 l% z9 u# H+ ~  S. Z) x
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
    : i/ F) ]( j2 ~/ C2 i; u$ k  Z
34. r = round((r * 255) / 31.0)
    4 Q( Z5 o/ r( H' e. `: E! }
35. g = round((g * 255) / 63.0)
    
36. b = round((b * 255) / 31.0)
    
37. im.putpixel((i, j), (r, g, b))
    ( C/ I9 I  Q/ J, D  r3 g
38. #print("%02x %02x %02x" %(r, g, b))
    ) I2 V1 S( d; B. t$ L. a+ f
39. else:
    
40. print("bpp error")
    
41. im.save(sys.argv[5])

复制代码

4. 测试及小结
9 A2 n" K' V# _! i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：


4 A, I" R! p: m1 z/ ~
, e6 x: j! h6 J) s* Z7 l
（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
( n: E0 m& w$ l; P图4. L4R9-DK 开启 GFXMMU 测试
) |/ X; b2 @6 d( _6 c1 Z* w
' i2 ?( K) `  U
2 {( R3 h3 |5 o/ @- W) A$ r



: O: v9 ^- u- ^; Y/ h- g* }完整版请查看：附件
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