代码收藏家技术教程 2023-04-08

【LVGL】学习笔记：界面切换与显示优化技巧（三）

一界面切换

利用lvgl框架绘制GUI免不了需要实现多个页面的切换，毕竟把所有功能和接口都放在一页上有些不太优雅，而且对于嵌入式硬件的小屏幕也有些过于困难。因此这里就需要实现多个页面（或者说lvgl里的screen）及其互相切换。

实现方案（参考文章《LVGL V8应用——通过按键切换页面》），有以下两类实现方案：

【1】通过LV_OBJ_FLAG_HIDDEN隐藏属性实现页面切换：

显示窗口1之前给窗口2的容器设置LV_OBJ_FLAG_HIDDEN隐藏属性，显示窗口2之前给窗口1的容器设置LV_OBJ_FLAG_HIDDEN隐藏属性。

【2】切换到窗口2时，删除窗口1的容器:

这边的具体实现也可以分为两种方法：

切换到窗口2时，可以在回调函数中删除窗口1的容器，这样可以删除窗口1下的所有子对象，这种方式适用于运存较小的设备。

static void win_btn_event_callback1(lv_event_t* event)
{
    lv_event_code_t code = lv_event_get_code(event);
    if (code == LV_EVENT_CLICKED)
    {
        // 删除窗口1的win1_contanier容器，这样就可以把win1_contanier上的子对象全部删除，然后显示窗口2
        lv_obj_del(win1_contanier);
        show_button_win2();
    }
}
 
 
static void win_btn_event_callback2(lv_event_t* event)
{
    lv_event_code_t code = lv_event_get_code(event);
    if (code == LV_EVENT_CLICKED)
    {
        // 删除窗口2的win2_contanier容器，这样就可以把win2_contanier上的子对象全部删除，然后显示窗口1
        lv_obj_del(win2_contanier);
        show_button_win1();
    }
}

使用函数lv_scr_load_anim和lv_scr_load加载和切换屏幕：

/* 直接加载该屏幕scr
参数1：要加载的屏幕 */
static inline void lv_scr_load(lv_obj_t * scr)
{
    lv_disp_load_scr(scr);
}

/* 通过动画的方式显示
参数1：要加载的屏幕
参数2：动画类别
参数3：切换动画需要的时间
参数4：为true时则会在切换界面后将旧界面删除，节约内存*/
void lv_scr_load_anim(lv_obj_t * scr, lv_scr_load_anim_t anim_type, uint32_t time, uint32_t delay, bool auto_del);

我这边用到的是第二类方式，即GUI Guider中自动生成的事件+加载页面动作的方式：

二显示优化

因为用到界面的切换，涉及整屏（320*240）的刷新，如果绘制较为复杂的画面，界面切换的过程中会有拉窗帘的效果，非常影响美观。所以显示的优化就不得不考虑了。

参考《LVGL显示优化—基本优化》、《LVGL 优化帧率技巧》，有以下几种优化方法以供参考：

【1】disp_flush刷屏方法改进

这一点之前移植的时候也提过（《【LVGL】学习笔记–(1)Keil中嵌入式系统移植LVGL》），在disp_flush中用封装好的LCD_Fill_LVGL刷屏函数替代原先默认的画点函数。

【2】LVGL帧率限制

LVGL是有一个帧率刷新周期的宏定义，在lv_conf.h里。LVGL会通过LVGL内部的tick，定时去刷屏幕，也就是说该宏定义限定了LVGL刷屏帧率的上限，默认满帧33帧。

这里我们直接改成10ms刷新一次，满帧100帧。顺手再把输入设备读取周期也改成10ms。

/*Default display refresh period. LVG will redraw changed areas with this period time*/
#define LV_DISP_DEF_REFR_PERIOD 10      /*[ms]*/  //默认30

/*Input device read period in milliseconds*/
#define LV_INDEV_DEF_READ_PERIOD 10     /*[ms]*/  //默认30

【3】LV_DPI_DEF配置

在lv_conf.h里配置DPI：

/*
  * LV_DPI_DEF 注意这里，虽然LVGL的作者说这个没这么重要，但他会严重影响到LVGL的动画效果
  * 你应该进行DPI的手动计算，例如320*240分辨率3.2英寸的屏幕，那么 DPI = (320*320+240*240)^0.5 / 3.2 = 125
  */
#define LV_DPI_DEF                  125     /*[px/inch]*/

【4】编译器版本以及代码优化等级

编译器版本尽量用arm compiler5。代码优化等级可以提高到Level 2：

【5】堆栈设置

栈设置：

官方推荐：

在启动文件startup_hc32f460.s中设置大一点，我这边设置为8K：

Stack_Size      EQU     0x00002000

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp


; <h> Heap Configuration
;   <o>  Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; </h>

Heap_Size       EQU     0x00000200

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
__heap_limit


                PRESERVE8
                THUMB

堆设置：

lv_conf.h中的LV_MEM_SIZE进行设置，上面推荐大于32K，我这边设为了48K：

/*Size of the memory available for `lv_mem_alloc()` in bytes (>= 2kB)*/
    #define LV_MEM_SIZE (48U * 1024U)          /*[bytes]*/

【6】显存类型

LVGL其实提供了三种显存类型。三种分别对应不同环境，都可以试试（B站有大神进行过三种类型的测试LVGL 最优配置测试 (STM32)，可以参考一下，我自己测了单BUFFER和非全尺寸双BUFFER，区别不大）。先看下结论：

单BUFFER

画面会被拆分成buffer的size大小，分块刷新，当只有局部刷新时，比如说点击了一个按钮按钮变高亮，那么他就只会刷局部画面。官方推荐 1/10 screen size，拆分太小，刷屏接口又慢的话，不仅帧率低，还会有感人的拉窗帘。整屏幕刷速度快是快，但是太占内存了。

我这边调整为1/4全屏，效果还不错：

/* 单缓冲区示例) */
static lv_disp_draw_buf_t draw_buf_dsc_1;
static lv_color_t buf_1[MY_DISP_HOR_RES * MY_DISP_VER_RES / 4]; 
lv_disp_draw_buf_init(&draw_buf_dsc_1, buf_1, NULL, MY_DISP_HOR_RES * MY_DISP_VER_RES / 4);   /*Initialize the display buffer*/

非全尺寸双BUFFER

顾名思义，两个buffer，实际上就是PING-PONG模式，这种情况适合有dma或者其他显存加速设备的芯片，在一块buffer使用dma等外设后台刷屏时，lvgl可以再前台渲染显示进另一块显存，也就是说渲染和刷屏并发执行，理论是比单显存要好的，不过跟硬件和屏幕大小有关，具体要实测。

全尺寸双BUFFER

两个全尺寸buffer，虽然直觉看上去和非全尺寸双buffer应该区别不大，但实际上，这个是专门为带TFT驱动的MCU准备的。双全尺寸与前两种不同，在任何时候，给出的buffer都是全屏大小的buffer，而不是局部刷新只提供刷新部分的buffer窗口，这么做的的好处是刷屏，只需要更改TFT驱动的显存地址，而不需要将LVGL的buffer再搬运到TFT驱动的显存，就可完成刷屏动作。

以上。