u-boot字符显示原理

1、 u-boot字符显示原理在u-boot源码的头文件include/video_font_data.h中定义了ASCII码的8*16像素点阵字库，以无符号字符数组形式保存，其中的每个字符相关元素的顺序与ASCII码的顺序一致，在访问每个字符的时候，可以通过字符的ASCII值与每个字符编码所占的空间来进行偏移量计算，从而得到相关的数据，字库中每个字符信息都包含十六个数据，且每个数据都是一个八位无符号整数，展开成二进制后，他们每一位都对应了实际显示一个像素，其中为1的位代表亮，为0的位代表暗，这样就完成了一个字符从外形到抽象的数据的转换保存。如字符A的点阵数据如下：/*650 x41A*/0 x0

2、0,/*00000000*/第1行的8个像素点0 x00,/*00000000*/0 x10,/*00010000*/红色表示显示有效的像素点0 x38,/*00111000*/0 x6c,/*01101100*/0 xc6,/*11000110*/0 xc6,/*11000110*/0 xfe,/*11111110*/0 xc6,/*11000110*/0 xc6,/*11000110*/0 xc6,/*11000110*/0 xc6,/*11000110*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000

3、000*/第16行的8个像素点A的ASCII码为65,可以通过65*16的偏移量来访问，而实际显示时，仍然需要根据每像素颜色位数进行映射，并且配合前景色和背景色显示。下面通过代码进行详细分析。首先,介绍几个相关数据结构。1)用来生成前景色和背景色的参考值(include/video_fb.h):#defineCONSOLE_BG_COL0 x00#defineCONSOLE_FG_COL0 xa02)前景色和背景色的数值表示(drivers/video/cfb_console.c)：staticu32eorx,fgx,bgx;/*colorpats*/我们以RGB565彩色模式为例(一个像素占

4、两个字节，其中，低字节的前5位用来表示BLUE，低字节的后三位+高字节的前三位用来表示Green，高字节的后5位用来表示RED)：caseGDF_16BIT_565RGB:fgx=(CONSOLE_FG_COL3)2)3)3)2)3);bgx=(CONSOLE_BG_COL3)2)3)3)2)3);break;eorx=fgx人bgx;可以得到，前景色fgx为(红色分量10100，绿色分量101000，蓝色分量为10100)：10100101000101001010110100010100同样，背景色bgx为：00000000000000000000000000000000eorx即为前景色和

5、背景色的异或(混合)，这里eorx实际就是前景色fgx的值。3)输出颜色索引表，用来实现字库中有效像素数据(每2位数据为一组)到实际像素数据(RGB565)的映射(drivers/video/cfb_console.c)：staticconstintvideo_font_draw_table16=0 x00000000,0 x0000ffff,0 xffff0000,0 xffffffff;4)用来交换32位数的高低16位中的高低8位的顺序的宏(drivers/video/cfb_console.c)：#defineSHORTSWAP32(x)(x)&0 x000000ff)8)|(x)&0

6、x00ff0000)8)5)相关字符数据(include/video_font_data.h)：#defineVIDEO_FONT_CHARS256/*ASCII码字符总数*/#defineVIDEO_FONT_WIDTH8#defineVIDEO_FONT_WIDTH8/*字符宽度*/16/*字符高度16/*字符高度*/#defineVIDEO_FONT_SIZE(VIDEO_FONT_CHARS*VIDEO_FONT_HEIGHT)/*字#defineVIDEO_FONT_SIZE库所占内存空间大小*/6)ASCII码字符数据，每个字符16行，每个像素8位数据占一行(include/vid

7、eo_font_data.h)：staticunsignedchar_maybe_unusedvideo_fontdataVIDEO_FONT_SIZE=/*00 x00嶂*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*000000

8、00*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/0 x00,/*00000000*/;在drivers/video/cfb_console.c文件中定义了video_drawchars函数，下面仍然以字符必(控制字符，键盘Ctrl组合扫描码)和RGB565彩色模式为例，分析其代码：staticvoidvideo_drawchars(intxx,intyy,unsignedchar*s,intcount)u8*cdat,*dest,*dest0;introws,offset,c;/*计算偏移量*/offset=yy*VIDEO_

9、LINE_LEN+xx*VIDEO_PIXEL_SIZE;/*设置绘制的基址*/dest0=video_fb_address+offset;switch(VIDEO_DATA_FORMAT)/*以16BIT_565RGB模式为例*/caseGDF_16BIT_565RGB:while(count-)/*count为需要显示的字符总数*/c=*s;/*提取单个字符*/*通过ASCII码字库获取点阵数据*/cdat=video_fontdata+c*VIDEO_FONT_HEIGHT;for(rows=VIDEO_FONT_HEIGHT,dest=dest0;rows-;dest+=VIDEO_L

10、INE_LEN)/*提取每行数据单独处理*/u8bits=*cdat+;/*将8位二进制数分成4组，每组两位，进行处理，这几行的分析在后面补充说明*/(u32*)dest)0=SHORTSWAP32(video_font_draw_table16bits6&eorx)Abgx);(u32*)dest)1=SHORTSWAP32(video_font_draw_table16bits4&3&eorx)Abgx);if(VIDEO_FONT_WIDTH=4)continue;(u32*)dest)2=SHORTSWAP32(video_font_draw_table16bits2&3&eorx)A

11、bgx);(u32*)dest)3=SHORTSWAP32(video_font_draw_table16bits&3&eorx)Abgx);/*移动绘制的指针*/dest0+=VIDEO_FONT_WIDTH*VIDEO_PIXEL_SIZE;/*准备处理下个字符*/s+;break;下面对如下代码进行补充说明：(u32*)dest)0=SHORTSWAP32(video_font_draw_table16bits6&eorx)Abgx);(u32*)dest)1=SHORTSWAP32(video_font_draw_table16bits4&3&eorx)Abgx);(u32*)dest

12、)2=SHORTSWAP32(video_font_draw_table16bits2&3&eorx)Abgx);(u32*)dest)3=SHORTSWAP32(video_font_draw_table16bits&3&eorx)Abgx);这里首先将每行8位二进制数分成4组，以字符A的第三行为例，也就是01111110(表示8个像素点)，分成四组01B，11B，11B，10B。然后依次使用它们作为数组video_font_draw_table16口的下标查询对应颜色值，该数组定义如下：staticconstintvideo_font_draw_table16=0 x00000000,0

13、x0000ffff,0 xffff0000,0 xffffffff;此数组中保存的十六进制数以四四分组，0 x0000对应传递进来的0B(表示RGB分量全为最小值)，0 xffff对应传递进来的1B(表示RGB分量全为最大值)。那么，01B就映射成了0 x0000ffff，11B映射成了0 xffffffff，10B映射成了0 xffff0000。01B对应两个像素点，第一个像素无效(需要设置为背景色)，第二个像素有效(需要设置成前景色)，将该值先与eorx进行按位与操作：31272116115000000000000000001111111111111111(01B)10100101000101001010110100010100(eorx)得到：00000000000000001010110100010100再与背景色bgx做异或操作：00000000000000000000000000000000(bgx)得到：000000000000000010101101000