0 引言
嵌入式Linux操作系統的快速發展，迫切需求一種簡潔的人機交互界面，為此，本文介紹了如何在FrameBuffer基礎上設計自己的嵌入式GUI的簡單方法。
1 顯示原理
1.1 顏色表示
顏色是所有繪圖操作的基礎。16位的LCD屏一般需要2個字節來表示。16位RGB格式一般可分為RGB565與RGB5551兩種格式。其中RGB565格式如表1所列，而其RGB5551格式如表2所列。表中的R為紅色分量，G為綠色分量，B為藍色分量。
由於顏色采用的是RGB565規則。因此。基本顏色，即紅色、綠色、藍色按照RGB565規則可分別為0xf800、0x07e0、Ox001f。由此可見，如果用十六進制直接表示顏色會非常不便。目前，普遍為軟件工程師所接受的顏色表示方式為24位的RGB，其中R、G、B三個分量各占用一個字節，范圍是0～255。因此，應該為MIS軟件系統提供一個從24位RGB轉化為16RGB的接口。該接口用宏來實現的具體方式如下：
#define RGB(r,g,b) (((r>>3)<<11)?((g>>2)<<5)?(b>>3))
1.2 畫點操作
圖形設備接口的最基本操作為畫點，任何其它繪圖函數都是基於畫點來完成的。其原理是以屏的左上角第一個像素點為(0，0)點，向右為x軸，向下為y軸建立坐標系，只要提供某點的橫坐標x，縱坐標y和顏色值，就可以通過一定的算法找到(x，y)所表示的地址，然後將該地址上的2個字節替換為指定的顏色值。例如有一塊640×480×16的LCD，像素的首地址為0x40000000，那麼，其中的第2行、第3列的像素位置如圖1所示。
如果要把第2行、第3列的像素由原來的白色(0xfff)變為黑色(0x0000)。那麼，就可以根據下面的尋址方式找到地址：
最終地址=首地址+y×2×屏的寬度+x×2
其中，首地址表示第1行第1列像素所對應的地址。由上式，該點的地址=0x40000000+2×2×0x280+3×2=0x40000A06。那麼0x40000A06地址對應的數據應為十六位顏色的低字節部分，而0x40000A07地址對應的數據應為十六位顏色的高字節部分。
例如，畫點函數可用下面的代碼來實現：
其中m_pScreen_Addr是屏的首地址，m_nSereen_Width和m_nScreen_Height則分別為屏寬和屏高。這樣，就可以在畫點的基礎上根據Bresenham算法延伸出各種各樣的基本繪圖操作來，比如畫直線、畫矩形和畫圓等。
2 FrameBuffer接口
FrameBuffer是出現在2.2.xx內核當中的一種驅動程序接口。Linux抽象出FrameBuffer這個設備可供用戶態進程實現直接寫屏。FrameBuffer機制模仿顯卡的功能是將顯卡硬件結構抽象掉，然後通過FrameBuffer的讀寫直接對顯存進行操作。用戶可以將FrameBuffer看成是顯示內存的一個映像。在將其映射到進程地址空間之後，就可以直接進行讀寫操作，而且寫操作還可以立即反映在屏幕上。這種操作是抽象的、統一的。用戶不必關心物理顯存的位置和換頁機制等具體細節，而這些都可由FrameBuffer設備驅動來完成。
