韦东山第三期课程内容概要

1文件浏览器&数码相框

1.1 数码相框之系统框架

  介绍整个项目的需求和设计框架，最后33min处简单解释了为什么要写多进程、多线程的程序。

2.1 数码相框-字符的编码方式

  讲ASCII码，中文的编码，一个字节表示ASCII码，内地中文一般用两个字节，全世界统一的unicode编码表，用三字节表示。unicode三字节，太浪费，解决方法是演化出UTF-8 UTF-16LE（小端） UTF-16BE（大端）等表示Unicode的方法。 UTF-16用16位表示Unicode，也就是省略了高位。UTF-8不是用8位表示Unicode，而是变长度的方式，可大可小，用的最广，会根据是英文字符还是中文来变长度的表示。

上面只是编码，也就是某个二进制对应什么具体字符，但是这个字符如何通过点阵显示成不同的字，这些字又是什么字体，比如宋体等。
实际上，不同的字体，比如宋体，楷体等，代表不同的字体文件（不同的点阵方式），这些字体文件里也包含了编码表。也就是说最终只需要一个字体文件。

源文件用不同的编码方式编写，会导致不同结果，比如中文的表示不同，导致printf出来结果不同，因此在编译程序时要指定字符集，具体设置在视频48min，如果不设置，默认是UTF-8。

2.2 数码相框-字符的点阵表示

2.1讲的是计算机如何通过二进制辨识出其代表的字符，对于字符在LCD上的显示来说，LCD是一个个像素点，单个像素点只能表示一个颜色点，不能表示字符，字符一般都是通过许多像素点组合起来表示的。在Linux内核中已经有了关于字符点阵表示的文件，font_xx.c，比如font_8x16.c表示一个字符用8乘16个像素点来表示，这些像素点的亮灭组成一个字符，所以存储一个字符的点阵信息需要8乘16个位，也即是16个字节，这些信息都已经放在了font_8x16.c中。

14min以后，开始编程，通过LCD驱动，在LCD上显示某个字符，里面有设计HZK16的一些使用，点阵实现输出中文有点难，建议会用就行，不用看具体函数实现。43min起开始将怎么通过LCD为单个像素上色的函数lcd_put_pixel。
整个视频是在LCD驱动之上，写了一个用到LCD驱动的应用程序，视频最后部分是这个应用程序的测试。

2.3.1 数码相框-freetype理论介绍

2.2通过点阵进行显示有一个缺点，就是每个字的大小是固定的，不能进行缩放。改进为矢量字体，矢量字体只存放字体的关键节点，显示时再用数学曲线（贝塞尔曲线）将关键点连接起来。

freeetype是别人做好的库，用于实现矢量字体，视频主要是介绍怎么用这个库。

2.3.3 数码相框-在LCD上显示一个矢量字体

6.1 一个小时学会网络编程

为什么要用网络编程： 我们单板上的输出一般通过串口进行输出，如果有成千上百个设备需要打印调试信息，用串口太麻烦而且也不好管理；而且串口打印很慢，如果需要打印信息的设备太多，程序会很慢；而且串口打印一般是在调试的时候，调试完成了会去掉，这样实际运行时如果出现问题，就没有错误打印这个功能了，解决方法就是通过网络编程将信息打印到另一台机器，方便随时观察。

所谓网络编程，实际上就是通过网络进行数据的传输。所有数据的传输都可以概括为三个方面：传送方、接收方、传输协议。在网络编程中，传送方和接收方一般是服务器和客户端，客户端主动的发起数据传输请求，服务器被动的响应数据传输。服务器和客户端之间通过网络进行数据传输的协议为TCP或者UDP。客户端和服务端实际上指的是两个程序，客户端程序和服务端程序，这两个程序可以运行在两个机器上（实现两个机器之间的网络传输），也可以运行在同一台机器上（自发自收）。

TCP协议： TCP协议是可靠型的，会有一些验证信息，比如三次或者四次握手等，通过验证机制发现某一帧传输错误会重新传送。TCP在发数据之前需要服务器和客户端建立链接。TCP协议涉及的函数调用总结在17:00
UDP协议： UDP协议是不可靠型的，没有验证信息，只管不断的传。UDP在发数据之前不需要服务器和客户端建立链接

7 libjpeg的使用

想要在LCD上显示图片，需要把jpg图片解压出其中的RGB数据，再把这些RGB数据放到显存中，解压需要用到libjpeg这个库。
整个视频都在讲解怎么用这个库显示图片，视频最后能够在LCD上显示图片了。

8.1 数码相框功能及程序框架

10min左右讲解了所谓的面向对象的编程思想，结合C++类和对象的思想；多线程用于实现提前准备在当前界面下，下一步可能进行的操作。

8.2 数码相框程序编写-先写框架

10min左右讲解了所谓的面向对象的编程思想，结合C++类和对象的思想；多线程用于实现提前准备在当前界面下，下一步可能进行的操作（韦东山本人并未实现预先准备的多线程），除此之外多线程还有用于监控触摸屏传来的信息。

8.3.1 数码相框程序编写-图标显示之bmp数据提取

主要讲bmp图标的解析，从网上找到bmp文件转换为十六进制以后的排版格式，然后malloc一个空间，将打开的bmp文件中对应位置上的像素信息拷贝到内存空间中。注意这是图标，不是图片，这个项目的图标只支持bmp格式。主要程序在bmp.c。

8.3.2 数码相框程序编写-图标显示之缩放

制作的图标太大了，需要缩小。网上查找图片缩放算法，选了一个最简单的，近邻取样插值方法缩放图片，思想为按比例缩放，根据比例算出缩放后的坐标信息，缩放的程序主要在zoom.c。38min以后，缩小后的图片所需要的显存比较小，而我们的显存很大，可以将多个缩小后的图片的像素信息合并在一起，再统一放入显存。

8.3.3 数码相框程序编写-图标显示之测试

测试前两节写的程序，注意他的操作步骤，通过shell将打开的文件名传递给main，打开bmp文件后通过mmap将文件映射到内存，再通过前两节写的程序进行缩放和显示。后面一半的视频都在调试编译。

8.4.1 数码相框程序编写-MainPage显存管理

写LCD驱动程序时，会在内存中分配一块固定的内存用于存放像素数据，称为framebuffer，LCD控制器会自动将framebuffer中的数据取出来发给LCD，从而进行显示。对于应用程序，先打开LCD驱动程序，得到framebuffer的地址，然后就可以直接将像素数据写到framebuffer中，不过如果系统运行得很慢的话，这样会导致显示出来的图片很卡（为什么卡，是因为直接向framebuffer中写数据，是一行一行的写，程序先从外存中打开图片文件，将其解析，得到像素数据，再将像素数据memcopy到内存，再从内存通过循环语句一个字节一个字节的写入framebuffer）。

改善方法是先malloc一块和framebuffer一样大的内存，事先将像素数据写到这块malloc的内存中，需要显示时再将整个malloc内存通过memcopy拷贝到framebuffer，这样一次性拷贝，会更快。更进一步的，我们可以申请几块framebuffer大小的内存，同时存储所需要的几幅页面，用一个链表来存储这些空间的地址，只有第一次显示某个页面时，才需要在该页面对应的malloc内存上描绘像素，第二次就不用了，这样会快很多，类似tlb的思想。

程序集中在disp_manager.c中的AllocVideoMem（）、GetVideoMem（）；render.c中的FlushVideoMemToDev（）

8.4.2 数码相框程序编写-MainPage页面规划

规划主界面三个图标的位置，并显示。程序集中在render.c中的GetPixelDatasForIcon（）、file.c中的MapFile（）、page_manager.c里面的GeneratePage（）

8.4.3 数码相框程序编写-MainPage输入功能