显示

概述

Ameba 显示架构采用 LVGL 作为 GUI 引擎。LVGL 是目前最流行的免费开源嵌入式图形库，可为任何 MCU、MPU 和显示类型创建精美用户界面。该架构不仅提供 LVGL 的参考移植方案和多种参考驱动程序，还提供了强大的 Wi-Fi/Bluetooth 通信能力，内置智能语音算法模块，各种通用的网络协议帧等等，广泛应用于消费电子和家电领域。

核心组件

组件

显示（display）的核心功能组件主要有：

• GUI 渲染： LVGL 提供丰富的 UI 组件（按钮、滑块、列表等）。

• 通信能力： 集成 Wi-Fi、Bluetooth、USB 等协议栈。

• 多媒体支持​： 音频播放（Audio）、图像解码（JPEG/PNG）。

• 智能交互： 语音识别（AI Voice）、触摸控制（Touch Driver）。

应用场景

主要应用场景有：

• 消费电子（智能家居、可穿戴设备）。

• 工业 HMI（人机界面）。

• 物联网终端（网关、传感器节点）。

应用层

应用层的作用是用户交互入口，包含预定义应用场景。

模块名称	功能描述
Launcher	主屏幕界面，应用启动器。
Settings	系统设置（显示、网络、声音等）。
Music	音频播放器。
Speech	语音助手交互界面。

LVGL 库

LVGL 引擎

LVGL (轻便而多功能的图形库)负责图形渲染、事件处理、动画效果。

实现

LVGL 在 SDK 中的实现如下所示。

模块	位置
LVGL 8.3	{sdk}/component/ui/LVGL/lvgl-8.3/lvgl
LVGL 8.3 driver	{sdk}/component/ui/LVGL/lvgl-8.3/lv_drivers
LVGL 9.2	{sdk}/component/ui/LVGL/lvgl-9.2/lvgl
LVGL 9.2 driver	{sdk}/component/ui/LVGL/lvgl-9.2/lv_drivers

有关 LVGL 的更多细节，请参考 LVGL v8.3 和 LVGL v9.2 。

配置

在我们的 SDK 中，要配置打开 LVGL 选项。

在 CONFIG APPLICATION > Graphics Libraries Configuration > Graphics Library Selection 打开 Enable LVGL Graphics Library 。

目前 SDK 支持的 LVGL 版本，可以在编译时进行选择。

在 CONFIG APPLICATION > Graphics Libraries Configuration > Graphics Library Selection > Enable LVGL Graphics Library > LVGL Version 中根据需要选择版本。

驱动接口

要使用 LVGL 核心库，必须先对其进行初始化并配置所需组件。初始化的顺序如下所示。

• 调用 lv_init() 。

• 使用 lv_hal_init(int32_t w, int32_t h)() 来初始化显示驱动与输入驱动。

• 使用 LVGL 核心库绘制你的用户界面应用。

• 每隔若干毫秒调用 lv_timer_handler() 来处理 LVGL 相关任务。

示例如下。

int your_app(void) {
   lv_init();
   lv_hal_init(480, 800);
   /* Something else ... */
   /* ...... */
   while(1) {
      lv_task_handler();
      usleep(1000);
   }
}

外围组件

框架中提供的各种外围组件的说明如下。

组件名称	依赖库	功能
libjpeg/libpng	图像解码库	jpeg和png格式的图像加载
zlib	压缩库	文件压缩与解压
Wi-Fi/LwIP	网络协议栈	无线网络连接与通信
Bluetooth	蓝牙协议栈	近距离通信与数据传输
Audio	音频驱动	播放控制、音量调节
VFS	文件系统抽象层	支持多种存储介质
USB	USB 协议	外设连接

驱动层

功能

驱动层主要负责硬件抽象与控制，具体如下。

驱动类型	对应硬件	接口功能
Touch Driver	电容、电阻触摸屏	触摸坐标采集、手势识别
Panel Driver	LCD/OLED显示屏	显示模式配置、背光控制
Key Driver	按键	按键状态检测、中断处理

实现

驱动对应的实现如下。

RTL8721DxRTL8720ERTL8726ERTL8713ERTL8730E

驱动	位置
display for v8.3	{sdk}/component/ui/LVGL/lvgl-8.3/lv_drivers/amebadplus/src/display.c
display for v9.2	{sdk}/component/ui/LVGL/lvgl-9.2/lv_drivers/amebadplus/src/display.c

硬件接口层

硬件接口层主要负责底层硬件操作库​​，具体如下所示。

库名称	对应硬件接口	应用
ameba_lcd	LCD控制器	显示屏初始化、像素格式设置
ameba_mipi	MIPI接口协议栈	高速数据传输
ameba_spi	SPI总线	外设通信
ameba_i2c	I2C总线	低速设备控制
ameba_ppe	硬件加速引擎	图形渲染加速、DMA传输