使用 LVGL V8 设计
LVGL 简介
LVGL（Light and Versatile Graphics Library）是最受欢迎的免费开源嵌入式图形库，可为任何 MCU、MPU 和显示类型创建漂亮的用户界面，提供了一切你需要创建嵌入式 GUI 所需的功能，包括易于使用的图形元素、美观的视觉效果和低内存占用。
LVGL 在其官网上展示了 Demo 效果以体现 LVGL 的 UI 构建能力。在线文档是 LVGL 的主要开发资料，其中详细介绍了 LVGL 的设计和运行逻辑、各个控件的使用方法、丰富的示例程序以及移植方法等。无论是新手还是有经验的开发者，都可以基于在线在线文档快速上手并深入理解 LVGL 的功能和特性。
HoneyGUI 模拟器
模拟器是开发 UI 时使用的一个强大的工具，用于在计算机上模拟嵌入式设备的UI界面。它可以模拟真实硬件平台的行为和外观，提供给开发人员一个便捷的环境来快速创建、调试和测试UI设计。
模拟器的主要作用是实时展示和交互测试设计的UI界面，从而减少在实际硬件上进行反复测试的时间和成本。通过使用模拟器，开发人员可以快速迭代设计，实时查看效果，并进行调试和验证。这大大加快了UI的开发速度和质量，并提高了工作效率。
使用模拟器有以下优点：
实时预览：模拟器可以即时显示UI界面的效果，使开发人员能够快速看到设计的外观和功能效果，方便进行调整和修改。
跨平台支持：模拟器可以在计算机上运行，开发人员不需要依赖具体的硬件平台。
节省时间和资源：使用模拟器可以避免在实际硬件上频繁烧录和测试 UI，减少了额外的时间和成本开销。
调试和测试：模拟器提供了丰富的调试和测试功能，可以检查 UI 元素的交互、事件处理和布局效果，有助于解决问题和优化性能。
在 HoneyGUI 模拟器中运行 LVGL
HoneyGUI 模拟器基于 scons 工具 和 MinGW-w64 工具链，在 VScode 中运行和进行调试，具体的环境配置和启动运行请参考 入门指南 章节。
完成 HoneyGUI 模拟器的环境安装后，启动运行将看到模拟器默认的 HoneyGUI 工程。修改模拟器配置文件以运行 LVGL 的工程，在路径 your HoneyGUI dir\win32_sim\ 下的 menu_config.h 文件为模拟器的配置文件，在 HoneyGUI Demo Select 下注释掉所有的 Demo，在 HoneyGUI Enable LVGL 下使能 CONFIG_REALTEK_BUILD_LVGL_GUI。在 VScode 中再次启动运行，构建编译通过后即可看到 LVGL 默认的 Demo 工程运行。
模拟器配置文件
当需要修改屏幕尺寸时，修改文件 your HoneyGUI dir\realgui\example\demo\ 下的 SConscript 文件，修改其中的屏幕宽度 DRV_LCD_WIDTH 和 屏幕高度 DRV_LCD_HEIGHT，均为像素单位。
模拟器屏幕尺寸配置文件
HoneyGUI LVGL
以下为 HoneyGUI 中与 LVGL 相关的目录及文件：
HoneyGUI Dir
|-- Arm2D
|-- cmake
|-- doc
|-- realgui
| |-- 3rd
| |-- app
| |-- core
| |-- dc
| |-- engine
| :
| |__ example
| |-- BAK
| |-- demo
| | |__ app_ui_lvgl.c // 模拟器 LVGL UI 入口
| :
| :
| |__ screen_lvgl
| |-- assets // LVGL 用户图片和字库 C 文件
| | |__ lvgl_example_assets.c // assets example
| |
| |-- root // 文件系统根目录
| |-- _bin_mkromfs.py
| |-- mkromfs_0x4600000.bat // User Data 打包脚本
| |-- resource.h // 打包的文件资源地址映射
| |__ root(0x4600000).bin // 打包的 User Data
|
|-- keil_sim
|-- lib
|-- lvgl_v8 // LVGL v8.3
| |-- demos // LVGL demo 源文件
| | |-- benchmark
| | |-- keypad_encoder
| | |-- music
| | |-- stress
| | |__ widgets
| |
| |-- docs
| |-- env_support
| |-- examples // LVGL example 源文件
| | |-- anim
| | |-- arduino
| | |-- assets
| | |-- event
| | |-- get_started
| | |-- layouts
| | |-- libs
| | |-- others
| | |-- porting // LVGL porting 模板
| | |-- scroll
| | |-- styles
| | |__ widgets // LVGL example 控件源文件，包含各控件 example
| |
| |-- rlottie
| |-- scripts
| |-- src
| | :
| | |-- widgets
| | |__ font // LVGL 内置字库
| |
| |__ tests
|
|-- lvgl_v9 // LVGL v9
|
:
:
|__ win32_sim
:
|__ port // 模拟器 porting
|-- realgui_port // 模拟器 HoneyGUI porting
|-- lvgl_port // 模拟器 LVGLv8 porting
| |-- lv_conf.h // 模拟器 LVGL 配置定义
| |-- lv_port_disp.c
| |-- lv_port_disp.h
| |-- lv_port_fs.c
| |-- lv_port_fs.h
| |-- lv_port_indev.c
| |__ lv_port_indev.h
|
|__ lvglv9_port // 模拟器 LVGLv9 porting
HoneyGUI 中 LVGL 源文件在目录
your HoneyGUI dir/lvgl下：
demos：存放 LVGL 一些综合的内置示例，部分示例可以在 LVGL Demo 中体验。
docs：存放 LVGL 的开发文档，可在 LVGL 的文档站点在线阅读：LVGL Document 。
env_support：一些环境或者平台的支持。
examples：存放 LVGL 的内置示例，可在 LVGL Example 中体验。
scripts：存放一些处理脚本，在使用 LVGL 时基本不会用到。
src：存放 LVGL 实际的源码，使用 LVGL 进行开发时，都是使用这里面的代码文件。
tests：存放一些 CI 测试文件，在使用 LVGL 时不会用到。
HoneyGUI 模拟器运行 LVGL 时，LVGL UI 将从目录
your HoneyGUI dir\realgui\example\demo\下的app_ui_lvgl.c开始运行。使用 HoneyGUI 模拟器运行 LVGL 时，调用的 LVGL 文件系统接口所指向的根目录为
your HoneyGUI dir\realgui\example\screen_lvgl\root\。
实机移植
文档说明： LVGL Porting
LVGL 提供了广泛的移植支持，使开发者可以将其轻松地集成到各种嵌入式系统和平台中。它支持各种显示设备的驱动、触摸屏、输入设备和自定义 GPU 等。开发者可以根据项目的需求进行移植配置，例如更换显示设备时调整显示参数，替换输入设备时适配输入接口等。本文以显示设备、输入设备和文件系统为例，介绍移植过程和方法，更多细节请参考 LVGL Porting。
备注
以下示例不包含硬件设备驱动的具体实现，仅示例如何将驱动对接到 LVGL 的接口。开发者在实现硬件设备驱动时，可在与示例驱动一致的 API 框架下来完成驱动功能，以对接到 HoneyGUI driver 层接口，往上则可复用示例工程的 porting 接口。
显示
在开发者完成显示设备的驱动功能调试后，设备能够与显示设备正常通信并显示色彩。本小节介绍如何将驱动与 LVGL 的显示接口进行对接以展现 LVGL 的 UI 界面。
LVGL 的显示接口在文件 lv_port_disp.c 中实现，显示参数在初始化函数 void lv_port_disp_init(void) 中进行配置，如屏幕尺寸和 frame buffer 配置准备等，显示刷新函数为 void disp_flush(lv_disp_drv_t *disp_drv, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p)。
文件 lv_port_disp.c 中已配置好不同的绘制和推屏方式供参考，配置 DISPLAY_FLUSH_TYPE 以切换模式，其中 RAMLESS_XXX 适用于不带有 RAM 的 display IC ， RAM_XXX 适用于带有 RAM 的 display IC ， XXX_FULL_SCREEN_XXX 表示为每次整屏推出， XXX_TWO_SEC 表示为只绘制变化的显示内容，单位为两个 buffer 大小， buffer 的像素高度由 SECTION_HEIGHT 定义。
详尽的显示设备移植方法和注意事项请参阅文档 LVGL Porting Display，以下代码段示例了 porting 不带有 RAM 的 display IC：
使用不带有 RAM 的 display IC 时，必须为其分配整屏尺寸的 frame buffer，因此在 PSRAM 上分配了两个整屏尺寸的 frame buffer 用于显示。显示的参数宏定义已定义在文件
lv_conf.h中。若使用的 display IC 带有 RAM，则 frame buffer 的大小不必为整屏尺寸。由于刷屏方式的不同，需要配置
lv_port_disp.c中的LVGL_USE_EDPI为不启用(0)，以切换disp_flush函数适配刷屏。
// flush func 1
#define RAMLESS_TWO_FULL_SCREEN 0 // double buffer, full refresh
// flush func 2
#define RAM_TWO_FULL_SCREEN_NO_SEC 1 // double buffer, full refresh
#define RAM_ONE_FULL_SCREEN_TWO_SEC 2 // two buffer
#define RAM_DIRECT_TWO_SEC 3 // two buffer
// two buffer: section height
#define SECTION_HEIGHT 40
#define DISPLAY_FLUSH_TYPE RAMLESS_TWO_FULL_SCREEN
#if (DISPLAY_FLUSH_TYPE == RAMLESS_TWO_FULL_SCREEN)
#define LVGL_USE_EDPI 1
#else
#define LVGL_USE_EDPI 0
#endif
// frame buffer config
#define LV_PORT_BUF1 (uint32_t)0x08000000 // address in PSRAM
#define LV_PORT_BUF2 (uint32_t)(0x08000000 + MY_DISP_HOR_RES * MY_DISP_VER_RES * LV_COLOR_DEPTH / 8)
void lv_port_disp_init(void)
{
/*-------------------------
* Initialize your display
* -----------------------*/
disp_init();
/*-----------------------------------
* Register the display in LVGL
*----------------------------------*/
static lv_disp_drv_t disp_drv; /*Descriptor of a display driver*/
lv_disp_drv_init(&disp_drv); /*Basic initialization*/
/*Set up the functions to access to your display*/
/*Set the resolution of the display*/
disp_drv.hor_res = MY_DISP_HOR_RES;
disp_drv.ver_res = MY_DISP_VER_RES;
/*Used to copy the buffer's content to the display*/
disp_drv.flush_cb = disp_flush;
/*-----------------------------
* Create a buffer for drawing
*----------------------------*/
/**
* LVGL requires a buffer where it internally draws the widgets.
* Later this buffer will passed to your display driver's `flush_cb` to copy its content to your display.
* The buffer has to be greater than 1 display row
*
* There are 3 buffering configurations:
* 1. Create ONE buffer:
* LVGL will draw the display's content here and writes it to your display
*
* 2. Create TWO buffer:
* LVGL will draw the display's content to a buffer and writes it your display.
* You should use DMA to write the buffer's content to the display.
* It will enable LVGL to draw the next part of the screen to the other buffer while
* the data is being sent form the first buffer. It makes rendering and flushing parallel.
*
* 3. Double buffering
* Set 2 screens sized buffers and set disp_drv.full_refresh = 1.
* This way LVGL will always provide the whole rendered screen in `flush_cb`
* and you only need to change the frame buffer's address.
*/
#if (DISPLAY_FLUSH_TYPE == RAMLESS_TWO_FULL_SCREEN || DISPLAY_FLUSH_TYPE == RAM_TWO_FULL_SCREEN_NO_SEC)
static lv_disp_draw_buf_t draw_buf_dsc_3;
lv_color_t *buf_3_1 = (lv_color_t *)LV_PORT_BUF1; /*A screen sized buffer*/
lv_color_t *buf_3_2 = (lv_color_t *)LV_PORT_BUF2; /*Another screen sized buffer*/
lv_disp_draw_buf_init(&draw_buf_dsc_3, buf_3_1, buf_3_2,
MY_DISP_VER_RES * MY_DISP_HOR_RES); /*Initialize the display buffer*/
/*Set a display buffer*/
disp_drv.draw_buf = &draw_buf_dsc_3;
/*Required for Example 3)*/
disp_drv.full_refresh = 1;
#elif (DISPLAY_FLUSH_TYPE == RAM_DIRECT_TWO_SEC || DISPLAY_FLUSH_TYPE == RAM_ONE_FULL_SCREEN_TWO_SEC)
#if 1
static uint8_t __attribute__((aligned(4))) disp_buff1[MY_DISP_HOR_RES * SECTION_HEIGHT *
LV_COLOR_DEPTH / 8];
static uint8_t __attribute__((aligned(4))) disp_buff2[MY_DISP_HOR_RES * SECTION_HEIGHT *
LV_COLOR_DEPTH / 8];
#else
uint8_t *disp_buff1 = lv_mem_alloc(MY_DISP_HOR_RES * SECTION_HEIGHT * LV_COLOR_DEPTH / 8);
uint8_t *disp_buff2 = lv_mem_alloc(MY_DISP_HOR_RES * SECTION_HEIGHT * LV_COLOR_DEPTH / 8);
#endif
static lv_disp_draw_buf_t draw_buf_dsc_2;
lv_color_t *buf_2_1 = (lv_color_t *)disp_buff1;
lv_color_t *buf_2_2 = (lv_color_t *)disp_buff2;
if (!buf_2_1 || !buf_2_2)
{
DBG_DIRECT("LVGL frame buffer is NULL");
while (1);
}
lv_disp_draw_buf_init(&draw_buf_dsc_2, buf_2_1, buf_2_2,
MY_DISP_HOR_RES * SECTION_HEIGHT); /*Initialize the display buffer*/
/*Set a display buffer*/
disp_drv.draw_buf = &draw_buf_dsc_2;
/*Required for Example 2)*/
disp_drv.full_refresh = 0;
// disp_drv.rounder_cb = rounder_cb;
#endif
/*Finally register the driver*/
lv_disp_drv_register(&disp_drv);
}
输入设备
在开发者完成输入设备的驱动功能调试后，设备能够与输入设备正常通信。本小节介绍如何将驱动与 LVGL 的输入接口进行对接以与 LVGL 的 UI 界面进行交互。
LVGL 的输入接口在文件 lv_port_indev.c 中实现，输入设备参数在初始化函数 void lv_port_indev_init(void) 中进行配置，如选择设备类型等，输入数据获取函数配置在函数指针 indev_drv.read_cb，取决于输入设备类型，均在 lv_port_indev.c 中对接。
详尽的输入设备移植方法和注意事项请参阅文档 LVGL Porting Input Devices，以下代码段示例了 porting 触屏 IC：
在初始化函数
void lv_port_indev_init(void)中选择注册对应类型的输入设备，如触屏设备则选择 TouchpadLVGL 将通过函数指针
indev_drv.read_cb获取输入的数据，开发者需要在其指向的函数中提供输入数据，如触屏设备则为函数void touchpad_read(lv_indev_drv_t *indev_drv, lv_indev_data_t *data)。触屏输入设备仅需提供触点的坐标及触摸状态即可。
void lv_port_indev_init(void)
{
/**
* Here you will find example implementation of input devices supported by LittelvGL:
* - Touchpad
* - Mouse (with cursor support)
* - Keypad (supports GUI usage only with key)
* - Encoder (supports GUI usage only with: left, right, push)
* - Button (external buttons to press points on the screen)
*
* The `..._read()` function are only examples.
* You should shape them according to your hardware
*/
static lv_indev_drv_t indev_drv;
/*------------------
* Touchpad
* -----------------*/
/*Initialize your touchpad if you have*/
touchpad_init();
/*Register a touchpad input device*/
lv_indev_drv_init(&indev_drv);
indev_drv.type = LV_INDEV_TYPE_POINTER;
indev_drv.read_cb = touchpad_read;
indev_touchpad = lv_indev_drv_register(&indev_drv);
}
/*------------------
* Touchpad
* -----------------*/
static uint16_t touch_x = 0;
static uint16_t touch_y = 0;
static bool touch_pressing = 0;
/*Initialize your touchpad*/
static void touchpad_init(void)
{
/*Your code comes here*/
}
/*Will be called by the library to read the touchpad*/
static void touchpad_read(lv_indev_drv_t *indev_drv, lv_indev_data_t *data)
{
static lv_coord_t last_x = 0;
static lv_coord_t last_y = 0;
/* rt touch read port */
if (drv_touch_read(&touch_x, &touch_y, &touch_pressing) == false)
{
return;
}
/*Save the pressed coordinates and the state*/
if (touchpad_is_pressed())
{
touchpad_get_xy(&last_x, &last_y);
data->state = LV_INDEV_STATE_PR;
}
else
{
data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
}
/*Set the last pressed coordinates*/
data->point.x = last_x;
data->point.y = last_y;
}
/*Return true is the touchpad is pressed*/
// static lv_coord_t touch_x;
// static lv_coord_t touch_y;
static bool touchpad_is_pressed(void)
{
/*Your code comes here*/
return touch_pressing;
}
/*Get the x and y coordinates if the touchpad is pressed*/
static void touchpad_get_xy(lv_coord_t *x, lv_coord_t *y)
{
/*Your code comes here*/
(*x) = touch_x;
(*y) = touch_y;
}
文件系统
使用文件系统来管理存储介质使数据更加有条理和易于维护，可以提高外部存储设备的兼容性和跨平台性，通过文件系统接口，开发者可以方便地操作文件数据，更加灵活和高效。开发者对接文件系统到 LVGL 的文件系统接口，使资源数据与工程代码得以分开存储，缩短编译时间，提高开发效率，也增强了 UI 设计的灵活性。
LVGL 的文件系统接口在文件 lv_port_fs.c 中实现，文件系统在初始化函数 void lv_port_fs_init(void) 中进行配置，包括文件系统的初始化、挂载盘符等，开发者需要将文件系统各功能的接口对接到对应的 LVGL fs porting 函数中，保证输入输出数据格式与接口定义的相一致。
详尽的文件系统移植方法和注意事项请参阅文档 LVGL Overview File System，以下示例了 ROMFS porting 的部分接口。
备注
ROMFS 是一个只读文件系统，故不支持文件写入。
#include "romfs.h"
/**********************
* MACROS
**********************/
#define ROMFS_ADDR 0x04600000
/**********************
* GLOBAL FUNCTIONS
**********************/
void lv_port_fs_init(void)
{
/*----------------------------------------------------
* Initialize your storage device and File System
* -------------------------------------------------*/
fs_init();
/*---------------------------------------------------
* Register the file system interface in LVGL
*--------------------------------------------------*/
/*Add a simple drive to open images*/
static lv_fs_drv_t fs_drv;
lv_fs_drv_init(&fs_drv);
/*Set up fields...*/
fs_drv.letter = 'F';
fs_drv.open_cb = fs_open;
fs_drv.close_cb = fs_close;
fs_drv.read_cb = fs_read;
fs_drv.write_cb = fs_write;
fs_drv.seek_cb = fs_seek;
fs_drv.tell_cb = fs_tell;
fs_drv.dir_close_cb = fs_dir_close;
fs_drv.dir_open_cb = fs_dir_open;
fs_drv.dir_read_cb = fs_dir_read;
lv_fs_drv_register(&fs_drv);
}
/**********************
* STATIC FUNCTIONS
**********************/
/*Initialize your Storage device and File system.*/
static void fs_init(void)
{
/*E.g. for FatFS initialize the SD card and FatFS itself*/
/*You code here*/
romfs_mount((void *)ROMFS_ADDR);
}
/**
* Open a file
* @param drv pointer to a driver where this function belongs
* @param path path to the file beginning with the driver letter (e.g. S:/folder/file.txt)
* @param mode read: FS_MODE_RD, write: FS_MODE_WR, both: FS_MODE_RD | FS_MODE_WR
* @return a file descriptor or NULL on error
*/
static void *fs_open(lv_fs_drv_t *drv, const char *path, lv_fs_mode_t mode)
{
lv_fs_res_t res = LV_FS_RES_NOT_IMP;
void *f = NULL;
if (mode == LV_FS_MODE_WR)
{
/*Open a file for write*/
f = NULL; /*Add your code here*/
}
else if (mode == LV_FS_MODE_RD)
{
/*Open a file for read*/
const char *filePath = path;
f = (void *)open(filePath, O_RDONLY); /*Add your code here*/
}
else if (mode == (LV_FS_MODE_WR | LV_FS_MODE_RD))
{
/*Open a file for read and write*/
f = NULL; /*Add your code here*/
}
return f;
}
/**
* Close an opened file
* @param drv pointer to a driver where this function belongs
* @param file_p pointer to a file_t variable. (opened with fs_open)
* @return LV_FS_RES_OK: no error or any error from @lv_fs_res_t enum
*/
static lv_fs_res_t fs_close(lv_fs_drv_t *drv, void *file_p)
{
lv_fs_res_t res = LV_FS_RES_NOT_IMP;
/*Add your code here*/
res = close((int)file_p);
return res;
}
/**
* Read data from an opened file
* @param drv pointer to a driver where this function belongs
* @param file_p pointer to a file_t variable.
* @param buf pointer to a memory block where to store the read data
* @param btr number of Bytes To Read
* @param br the real number of read bytes (Byte Read)
* @return LV_FS_RES_OK: no error or any error from @lv_fs_res_t enum
*/
static lv_fs_res_t fs_read(lv_fs_drv_t *drv, void *file_p, void *buf, uint32_t btr, uint32_t *br)
{
lv_fs_res_t res = LV_FS_RES_OK;
/*Add your code here*/
*br = read((int)file_p, buf, btr);
return res;
}
ROMFS 文件系统镜像
HoneyGUI 提供 ROMFS 文件系统镜像的打包支持：
工作路径为
your HoneyGUI dir\realgui\example\screen_lvgl\，执行打包过程需要有 python 环境支持，工程用到的外部文件资源将打包为文件系统镜像最终作为 User Data 下载。打开工作路径，将需要打包的文件放置于
root/文件夹下，双击脚本mkromfs_0x4600000.bat生成文件系统镜像root(0x4600000).bin和资源映射地址resource.h。文件的默认 base address 为 0x4600000，resource.h中记录了打包文件的映射地址，由于 ROMFS 支持物理地址直接访问，开发者可通过映射地址直接访问资源文件。请使用 MP Tool 的 User Data 功能下载烧录文件系统镜像到 flash，烧录地址需与 base address 保持一致。若需要修改 base address, 修改脚本
mkromfs_0x4600000.bat中的 "--addr <number>" 参数即可，如下示例为修改 base address 从 0x4600000 改为 0x4000000。
# before - base address: 0x4600000, image: root(0x4600000).bin
python _bin_mkromfs.py --binary --addr 0x4600000 root root(0x4600000).bin
# after - base address: 0x4000000, image: root(0x4000000).bin
python _bin_mkromfs.py --binary --addr 0x4000000 root root(0x4000000).bin
备注
该打包工具仅适用于 ROMFS 的文件系统镜像打包。
打包过程并非简单的文件拼接，同时也记录了文件系统的目录信息和文件的信息。
LittleFS 文件系统镜像
LittleFS 文件系统支持读写操作，且具有掉电保护的特点，HoneyGUI 提供 LittleFS 文件系统镜像的打包支持：
工作路径为
your HoneyGUI dir\realgui\example\screen_lvgl\root_lfs\，工程用到的外部文件资源将打包为文件系统镜像最终作为 User Data 下载。打开工作路径，将需要打包的文件放置于
root/文件夹下，双击脚本mklittlefs_img.bat生成文件系统镜像root.bin。请使用 MP Tool 的 User Data 功能下载烧录文件系统镜像到 flash。若需要修改文件系统的大小, 修改脚本
mklittlefs_img.bat中的 "-s <number>" 参数即可。当使用rtk_fs.c中的接口进行文件操作时，其中的RTK_FS_MNT_ADDR需与烧录地址一致，MAX_LFS_SIZE需与文件系统大小一致。如需解包文件系统镜像，双击脚本
unpack_littlefs_img.bat将root.bin解包到root_up/文件夹下。
# pack image:
# -c <pack_dir>, --create <pack_dir>
# create littlefs image from a directory
#
# -b <number>, --block <number>
# fs block size, in bytes
#
# -p <number>, --page <number>
# fs page size, in bytes
#
# -s <number>, --size <number>
# fs image size, in bytes
mklittlefs.exe -c root/ root.bin -b 4096 -s 512000 -p 16
# unpack image:
# -l, --list
# list files in littlefs image
#
# -u <dest_dir>, --unpack <dest_dir>
# unpack littlefs image to a directory
mklittlefs.exe root.bin -l
mklittlefs.exe root.bin -u root_up/
备注
该打包工具仅适用于 LittleFS 的文件系统镜像打包。
LVGL Benchmark 测试
LVGL 的 Benchmark 是一个性能测试工具，用于评估 LVGL 库在各种硬件和软件环境下的图形显示性能。通过运行 Benchmark，用户可以获取帧率、渲染速度和内存使用情况等数据，从而帮助优化显示配置和调试性能问题。Benchmark 包括多种测试场景，如图形绘制、动画和文本渲染，每个场景模拟实际应用中的常见操作。用户可以通过这些测试来比较不同配置和平台的性能表现，从而做出针对性的优化调整。
LVGL 基准测试的官方文档位于 your HoneyGUI dir\lvgl\demos\benchmark\README.md。
参考 Benchmark
芯片型号 |
处理器主频 |
加速器 |
显示面积 |
缓冲区配置 |
结果 |
|---|---|---|---|---|---|
RTL8762E |
40MHz |
SW |
240*280 |
Double buffing |
Weighted FPS:15; Opa. speed: 100% |
RTL8762E |
40MHz |
SW |
80*160 |
Double buffing |
Weighted FPS:34; Opa. speed: 95% |
RTL8762D |
90MHz |
SW |
240*280 |
Double buffing |
Weighted FPS:161; Opa. speed: 77% |
RTL8762D |
90MHz |
SW |
80*160 |
Double buffing |
Weighted FPS:337; Opa. speed: 95% |
RTL8772G |
125MHz |
PPE1.0 |
480*480 |
Two buffer |
Weighted FPS:20; Opa. speed: 100% |
RTL8772G |
125MHz |
PPE1.0 |
240*280 |
Double buffing |
Weighted FPS:721; Opa. speed: 77% |
RTL8773E |
100MHz |
PPE2.0 |
390*450 |
Double buffing |
Weighted FPS:159; Opa. speed: 86% |
芯片型号 |
处理器主频 |
硬件加速器 |
图片绘制 |
图片透明度 |
图片缩放 |
图片旋转 |
圆角矩形 |
矩形填充 |
RLE 解码 |
字符 |
线条 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
RTL8772G |
125MHz |
PPE1.0 |
HW |
HW |
HW |
SW |
SW+HW |
HW |
HW |
SW |
SW |
RTL8773E |
100MHz |
PPE2.0 |
HW |
HW |
HW |
HW |
SW+HW |
HW |
HW |
SW |
SW |
备注
涉及 LVGL Mask 的效果均需要 SW 处理
RTL8772G 支持 Helium 硬件加速器
从 Demo 入门开发
建议开发者开发前先行阅读理解 LVGL Overview 和 LVGL Widgets - Base Object 部分以了解 LVGL 的设计概念和设计逻辑。
LVGL 提供了丰富的 demo 和 example 来帮助开发者了解熟悉各个控件和特性的使用。
LVGL Demo 中展示了综合性比较强的 Demo ，其源码保存在目录
your HoneyGUI dir\lvgl\src\demo\下，开发者可直接调用对应的lv_demo_xxx()函数来熟悉了解。在线文档 LVGL Example 中展示了各个 example 的运行效果，其源码保存在目录
your HoneyGUI dir\lvgl\src\example\下，开发者可直接调用对应的lv_example_xxx()函数来熟悉控件和理解特性。
资源转换器
LVGL 的图片和字库需要借助工具转换为 LVGL 可以识别的格式，才能在 UI 中使用。LVGL 支持转换为 C 数组格式和 bin 二进制文件的资源，其中 C 数组格式的资源将会参与编译过程，每当程序逻辑发生变化时，都会参与编译，资源大小计入 APP image（OTA 时需要更大空间），bin 二进制文件格式的资源不参与编译，单独存储，需要文件系统等来支持访问。在路径 your HoneyGUI dir\realgui\example\screen_lvgl\assets\ 下已提供 example lvgl_example_assets.c 示例如何为控件配置不同格式的资源。
图片转换器
LVGL 在线转换工具
在线转换工具： LVGL Image Converter
文档说明： LVGL Overview Images
使用步骤请参考 LVGL Overview Images - Online Converter：
选择 LVGL 版本
选取图片文件
-
选择输出文件的颜色格式
颜色格式的说明请参考 LVGL Overview Images - Color Format
选择输出图片的类型 (C array/binary file)
点击 Convert 获取输出文件
在文档 LVGL Overview Images 中详细介绍了如何在 LVGL 中使用图片资源和图片转换工具，并提供了简单的使用范例。以 C array 生成的图片资源置于 your HoneyGUI dir\realgui\example\screen_lvgl\assets\ 下即可被自动构建到工程中。
值得一提的是，使用 bin 文件的图片资源时，bin 文件中数据的格式为 4 Byte lv_img_header_t + data, 其中 lv_img_header_t 中包含有 Color format, width 和 height，此时利用 lv_img_header_t 信息来计算出 data_size 即可构建一个完整的 lv_img_dsc_t 来描述图片。
typedef struct {
uint32_t cf : 5; /*Color format: See `lv_img_color_format_t`*/
uint32_t always_zero : 3; /*It the upper bits of the first byte. Always zero to look like a
non-printable character*/
uint32_t reserved : 2; /*Reserved to be used later*/
uint32_t w : 11; /*Width of the image map*/
uint32_t h : 11; /*Height of the image map*/
} lv_img_header_t;
/** Image header it is compatible with
* the result from image converter utility*/
typedef struct {
lv_img_header_t header; /**< A header describing the basics of the image*/
uint32_t data_size; /**< Size of the image in bytes*/
const uint8_t * data; /**< Pointer to the data of the image*/
} lv_img_dsc_t;
HoneyGUI 图像转换工具
转换工具下载链接： HoneyGUI Image Convert Tool
当需要进一步压缩图片资源占用空间时，HoneyGUI 图像转换工具支持对图片进行压缩转换，IC 支持软硬件解码。HoneyGUI 图像转换工具采用 RLE(Run-length Encoding) 压缩，该压缩算法是一种简单的无损算法，通过编码连续重复的像素值和重复次数来减少存储空间，计算复杂度低且压缩率较高，非常适合用于压缩 GUI 资源。
压缩图片
用户可利用 HoneyGUI 图像转换工具将图片资源转换为 RLE 压缩的二进制文件格式，具体使用步骤请参考 HoneyGUI Image Converter - Doc：
选择需要压缩的图片文件（支持 PNG 、JPEG 等格式）
配置图片的转换参数：启用 Compress，Compress Mode 选择 RLE， 启用 Color Head，Color Space 按需选择
点击 Convert 生成压缩的二进制文件
导入 LVGL
HoneyGUI 图像转换工具生成的二进制文件可导入 LVGL 使用：
-
若作为文件导入
注意: 修改文件扩展名为 .rle , 即可放入文件系统使用
your HoneyGUI dir\realgui\example\screen_lvgl\root\// file: lvgl_example_assets.c void load_img_rle_file(void) { lv_obj_t *icon = lv_img_create(lv_scr_act()); lv_img_set_src(icon, "F:/logo_lvgl.rle"); lv_obj_set_pos(icon, 0, 0); }
备注：使用 RLE 解码器 + ROMFS 时，解码器将会直接从文件系统即 FLASH 上获取图片，不做额外缓存，需要做缓存处理的情况请使用文件系统接口将文件读到内存中，作为数组方式使用。
若作为 C 数组格式导入
打开LVGL图片转换在线工具并上传要转换的压缩文件，请参考 LVGL 在线转换工具
在 Color format 选项中，务必选择 CF_RAW
将转换后的图片文件导出为C文件格式，例如
logo_lvgl_rle.c注意1：转换结果文件的存放路径: 将转换后的 C 文件存放在以下参考路径：
your HoneyGUI dir\realgui\example\screen_lvgl\assets\注意2：修改图像描述符中的色彩格式 cf: 导出的 C 文件，例如
logo_lvgl_rle.c，需要对其中的图像描述符进行修改，保证 cf 设置为LV_IMG_CF_RAW：// file:logo_lvgl_rle.c const lv_img_dsc_t logo_lvgl_rle = { .header.cf = LV_IMG_CF_RAW, .header.always_zero = 0, .header.reserved = 0, .header.w = 0, .header.h = 0, .data_size = 1889, .data = logo_lvgl_rle_map, };在项目中声明图片后即可作为图片源使用
// file:lvgl_example_assets.c void load_img_rle_c_file(void) { LV_IMG_DECLARE(logo_lvgl_rle); lv_obj_t *icon = lv_img_create(lv_scr_act()); lv_img_set_src(icon, &logo_lvgl_rle); lv_obj_set_pos(icon, 0, 0); }
若作为文件导入,以文件地址的方式访问图片资源
构建
lv_img_dsc_t，例如：// file:lvgl_example_assets.c #include "resource.h" const lv_img_dsc_t lvgl_test_img_rle = { .header.cf = LV_IMG_CF_RAW, .header.always_zero = 0, .header.reserved = 0, .header.w = 0, .header.h = 0, .data_size = 0, .data = LOGO_LVGL_RLE, };注意：图像描述符中的色彩格式设置为 cf = LV_IMG_CF_RAW
图片资源访问，控件创建：
// file: lvgl_example_assets.c void load_img_rle_dataAddr_file(void) { lv_obj_t *icon = lv_img_create(lv_scr_act()); lv_img_set_src(icon, &lvgl_test_img_rle); lv_obj_set_pos(icon, 0, 0); }
LVGL 启用 RLE 解码器
为了在 LVGL 中解码 RLE 压缩的图片资源，需要配置启用 RLE 解码器，并为其分配缓存空间。
启用 RLE 解码器：在配置文件
lv_conf.h中找到LV_USE_RTK_IDU宏定义，并将其设置为启用（1）-
分配解码缓存：在
lv_conf.h文件中配置以下参数LV_PSRAM_START：缓存的起始地址LV_PSRAM_SIZE：缓存空间大小，确保此大小足够容纳所使用的最大整张图片的解码数据
// file: lv_conf.h
/*RTK_IDU decoder library*/
#define LV_USE_RTK_IDU 1
#ifdef LV_USE_RTK_IDU
#define LV_MEM_PSRAM_ADR 0x08000000
#define LV_PSRAM_SIZE (MY_DISP_HOR_RES * MY_DISP_VER_RES * 4)
#define LV_PSRAM_START (LV_MEM_PSRAM_ADR + 2 * MY_DISP_HOR_RES * MY_DISP_VER_RES * LV_COLOR_DEPTH / 8)
#ifndef LV_MEM_ADR
#define LV_MEM_ADR LV_PSRAM_START
#endif
#endif
备注
使用 RLE 解码器 + ROMFS 时，解码器将会直接从文件系统即 FLASH 上获取图片，不做额外缓存；
字库转换器
在线转换工具：LVGL Font Converter
文档说明：LVGL Overview Fonts
使用步骤请参考 LVGL Overview Font - Add a New Font ：
设定输出字库的名字
设定字体的高度 height，像素单位
-
设定字体的 bpp(bit-per-piel)
表示采用多少个 bit 来描述一个像素，当数值越大时，字符的抗锯齿效果越好，边缘越平滑，字库占用空间越大
选择输出字库的类型 (C array/bin file)
选择字体文件 (TTF/WOFF)
设定需要转换的字符 Unicode 范围，也可直接列出需要转换的字符
在文档 LVGL Overview Fonts 中详细介绍了如何在 LVGL 中使用字库资源和字库转换工具，并提供了简单的使用范例。在 example 中 lv_example_label_3() 示例了如何为 label 控件配置指定的字库。以 C array 生成的字库资源置于 your HoneyGUI dir\realgui\example\screen_lvgl\assets\ 下即可被自动构建到工程中。
在 LVGL 中提供了内置的字库，以数组的形式保存在目录 your HoneyGUI dir\lvgl\src\font\ 下，每份字库所包含的字符均注明在文件开头。内置字库中包含有一份汉字字库 lv_font_simsun_16_cjk.c cjk 16 号字库，但为单一字号，字符数有限。
开发资源支持
在线文档
LVGL 的 在线文档 提供了全面的技术文档和教程，帮助开发者更好地了解和使用 LVGL 图形库。该文档包含以下内容：
概述和特性：文档介绍了 LVGL 的基本概念和特性，包括图形对象、屏幕管理、事件处理、主题样式等。用户可以通过阅读文档了解 LVGL 的核心功能和优势。
应用开发指南：文档提供了详细的应用开发指南，包括如何初始化和配置 LVGL 、如何创建和管理图形对象、如何处理用户输入和事件、如何添加主题和样式等。这些指南可以帮助用户快速上手使用LVGL并开发自己的应用程序。
API 文档：文档详细列举了 LVGL 的 API 接口和函数，以及它们的参数和用法。用户可以根据需要查阅API文档来了解具体的函数和接口的功能和用法，以便进行更高级的自定义和扩展。
示例代码：文档中提供了众多的示例代码，涵盖了常见的应用场景和功能。用户可以借鉴这些示例代码，加快开发速度，并快速实现特定功能的需求。
使用 LVGL 的在线文档可以帮助用户更好地理解和掌握 LVGL 的使用方法和技巧，提高开发效率。用户可以通过逐步学习文档中的内容，从简单的界面构建到复杂的应用开发，逐步掌握 LVGL 的各种功能和特性。同时，文档还提供了示例和代码片段，方便用户更快地开发出具有丰富界面和功能的应用程序。
用户可以通过在网页浏览器中打开 LVGL 的在线文档，并浏览各个章节和内容，根据自己的需要查找和学习相关的知识。另外，用户还可以通过搜索功能来快速查找文档中的具体信息。总之，LVGL 的在线文档是用户理解和使用 LVGL 图形库的重要资源，可以提供全面而详细的指导，帮助用户快速上手和开发出更好的应用程序。
基于文档开发能够完成大部分的 UI 效果，值得注意的是，文档内容并不一定齐全，当文档内容存在疏漏时，最终还是以代码为准。
Github 仓库
LVGL 的 GitHub 仓库是开发者使用和贡献 LVGL 的重要平台：
获取最新版本：LVGL 的 GitHub 仓库可以获得最新的 LVGL 版本和更新。开发者可以及时获取最新的功能更新、修复和改进，保持应用程序与 LVGL 的同步。
参与社区和贡献代码：通过 GitHub 仓库，开发者可以积极参与 LVGL 社区的讨论和交流，了解其他开发者的问题和解决方案。同时，开发者也可以贡献自己的代码和改进，让 LVGL 更加完善和强大。
提交问题和 bug 报告：GitHub 仓库提供了问题和bug报告的平台，开发者可以提交他们在使用 LVGL 过程中遇到的问题和 bug。这有助于 LVGL 开发团队及时发现和解决问题，提高 LVGL 的稳定性和可靠性。
学习示例和文档：GitHub 仓库中还包含示例代码和文档，帮助开发者更好地理解和学习 LVGL 的使用。开发者可以通过浏览仓库中的示例代码和文档，学习 LVGL 的各个功能和特性，提高开发技能。
设计器
GUI Guider: 免费
Squareline: Squareline Studio，付费
LVGL的设计器（LVGL Designer）是一个为 LVGL 图形库设计和开发界面的可视化工具。它提供了一个直观且用户友好的界面，使开发者能够快速创建和编辑 LVGL 的 GUI 界面。
LVGL Designer 具有以下特点和功能：
可视化界面设计：设计器提供了直观的可视化界面，开发者可以使用鼠标和简单的拖放操作来创建和编辑GUI界面。它允许添加和调整各种图形对象、标签、按钮、文本框、图像等元素，并设置它们的大小、位置、样式等属性。
实时预览和调试：设计器支持实时预览，开发者可以随时查看他们所设计的界面的外观和行为。这有助于开发者快速调整和优化界面，确保其满足预期效果。
事件和交互管理：设计器使开发者能够方便地添加和管理事件和交互行为。开发者可以为图形对象添加点击、滚动、拖动等事件，并通过简单的配置设置它们的响应行为。
主题和样式定制：设计器支持主题和样式的定制，开发者可以轻松地选择和应用不同的主题和样式，使界面更具个性化和美观。
导出代码：设计器允许将设计的界面导出为 LVGL 代码，并提供所需的初始化和配置。这样，开发者可以直接将导出的代码用于 LVGL 应用程序的开发，省去手动编写代码的步骤。
使用 LVGL 的设计器可以极大地加速 GUI 界面的设计和开发过程，尤其适用于非专业的 UI 设计师或开发者。通过简单的拖放和配置操作，开发者可以快速创建出具有吸引力和交互性的界面，提高开发效率和用户体验。同时，设计器还提供一个便捷的方法来导出设计的界面为可用的 LVGL 代码，使开发者能够直接将其集成到他们的应用程序中。
论坛
LVGL 的官方论坛是一个开发者社区，致力于讨论和分享有关 LVGL 图形库的话题和资源。它提供了一个平台，供开发者之间交流、寻求帮助和分享他们的经验和项目。
LVGL 论坛的一些特点和功能包括：
提问和回答：开发者可以在论坛上提出他们在使用 LVGL 时遇到的问题，并获得其他开发者的帮助和回答。这使得论坛成为一个宝贵的知识库，提供了解决问题的经验和技巧。
教程和示例：论坛上有许多有用的教程和示例代码，展示了如何使用 LVGL 的不同功能和特性。这些资源对于新手开发者学习和掌握 LVGL 非常有帮助。
开发者贡献和项目展示：论坛上的开发者可以分享他们的项目和定制的 LVGL 界面，以及其他开发者可以共享、讨论和参考的贡献。
更新和发布通告：LVGL 的开发团队在论坛上发布关于新版本发布和更新的通告和说明。这使得开发者可以及时了解最新功能和改进。
社区互动：论坛提供了一个社区互动的平台，开发者可以互相交流、分享和建立联系，加强 LVGL 开发社区的合作和发展。
LVGL 论坛对于使用 LVGL 的开发者来说，是获取支持、解决问题、学习和分享经验的重要资源。
博客
LVGL 的官方博客是一个定期更新的平台，提供关于 LVGL 图形库的最新信息、教程、案例研究和开发者见解。LVGL 的开发团队和社区成员经常在博客上发布有关 LVGL 的各种内容，这些内容可以使开发者更好地了解和使用 LVGL。
LVGL 的博客包含以下内容：
更新和新功能介绍：博客上会发布关于 LVGL 最新版本的更新和改进的文章，这些文章介绍了新功能、修复了的问题和性能提升，使开发者可以了解和利用最新的 LVGL 特性。
教程和使用指南：博客会提供有关 LVGL 的实用教程和使用指南，涵盖从入门到高级的各种主题。这些教程通常包括示例代码和详细说明，帮助开发者掌握 LVGL 的使用和最佳实践。
案例研究和项目展示：博客上会分享一些使用 LVGL 实现的案例研究和项目展示。这些文章介绍了如何使用 LVGL 构建实际应用程序和界面，让开发者从实践中获取灵感和经验。
技术深入解析和开发者见解：博客还会涵盖对LVGL的深入分析和开发者的见解。这些文章可能探讨 LVGL 的内部工作原理、性能优化技巧、优秀设计实践等方面的主题，给开发者提供更深入的了解和思考。
LVGL 的博客是一个重要的资源，对于 LVGL 的开发者来说是了解和掌握 LVGL 的宝贵来源。通过阅读博客，开发者可以获取到关于 LVGL 最新动态、学习材料和技术见解，帮助他们更好地使用 LVGL 构建出优秀的图形界面。
常见问题
HoneyGUI vs LVGL 绘制图片帧率
GRAM 屏幕 (280x456)SRAM 分块绘制
背景：RTL8772G 平台，RGB565，非压缩图片，测试单张图片的显示绘制性能。
测试类型 |
HoneyGUI 帧率(FPS) SW |
HoneyGUI 帧率(FPS) PPE |
LVGL 帧率(FPS) SW |
LVGL 帧率(FPS) PPE |
|---|---|---|---|---|
绘制图片 |
73 |
74 |
70 |
73 |
普通填充矩形 |
3 |
85 |
74 |
74 |
图像旋转 45° |
3 |
3 |
4 |
4 |
图像放大 1.5 倍 |
3 |
31 |
3 |
25 |
图像缩小 0.5 倍 |
9 |
73 |
12 |
59 |
Section |
HoneyGUI 帧率(FPS) |
LVGL 帧率(FPS) |
|---|---|---|
10 |
70 |
45 |
20 |
73 |
73 |
30 |
74 |
73 |
PSRAM 整帧 buffer 绘制（800x480）
背景： RTL8772G 平台， RGB565 ，图片尺寸 315x316 ，非压缩图片， RGB 屏幕，测试单张图片的显示绘制性能。
测试类型 |
HoneyGUI SW (FPS) |
HoneyGUI PPE (FPS) |
LVGL SW (FPS) |
LVGL PPE (FPS) |
|---|---|---|---|---|
绘制图片 |
76 |
76 |
17 |
25 |
普通填充矩形 |
4 |
78 |
25 |
26 |
图像旋转 45° |
3 |
3 |
6 |
4 |
图像放大 1.5 倍 |
2 |
23 |
3 |
13 |
图像缩小 0.5 倍 |
10 |
82 |
13 |
50 |
分析
对于 RGB 屏幕需要额外的 PSRAM 作为缓存 buffer ， LVGL 完全使用 PSRAM 作为图像缓存 buffer ，相比于 HoneyGUI 采用 RAM 与 SRAM 结合的方式， LVGL 各方面性能表现较差；
HoneyGUI vs LVGL RAM消耗
测试类型 |
HoneyGUI (Bytes) |
LVGL 控件消耗 (Bytes) |
|---|---|---|
绘制图片 |
156 |
176 |
普通填充矩形 |
64 |
200 |
图像旋转 |
156 |
208 |
图像放大 1.5 倍 |
156 |
208 |
图像缩小 0.5 倍 |
156 |
176 |
测试类型 |
HoneyGUI (Bytes) |
LVGL 控件消耗 (Bytes) |
|---|---|---|
绘制图片 |
41892(40KB) |
55300(54KB) |
普通填充矩形 |
41892(40KB) |
55300(54KB) |
图像旋转 |
41892(40KB) |
55300(54KB) |
图像放大 1.5 倍 |
41892(40KB) |
55300(54KB) |
图像缩小 0.5 倍 |
41892(40KB) |
55300(54KB) |
结论
适用场景: 需要推动大尺寸的屏幕（例如 800x480），并且整帧绘制的情况，推荐选择 HoneyGUI ，对于需要频繁刷新脏块的项目，推荐使用 LVGL ；分块绘制场景，在 RAM 资源紧张的情况下，推荐使用 HoneyGUI ，section 推荐参数 10。
旋转，放大缩小：LVGL 在图像旋转方面由于采用 2x2 的矩阵，在二维图渲染方面，相比于 HoneyGUI 的 3x3 矩阵，运算方面数据量更少，因此表现更快，而对于显示 2.5D ，仿三维效果时， HoneyGUI 将表现更好。
在实际项目中，可以根据具体的帧率需求、系统资源情况以及其他功能需求，选择合适的显示框架。如果可行，进行具体的性能测试和评估是最为理想的做法。
通过以上分析，可以为项目选择显示框架时提供参考，帮助决策人员根据实际需要做出最佳选择。