【2021年度庆典三】动态显示屏的局部刷新

stm1024

又到了年底了，回头看看这一年，感觉又是稀里糊涂中度过的……不过最近各路大佬都踊跃参加活动，也让我见识到了不少大佬的风采，年终庆典说到用显示屏的事儿，我也参与一下，其实总感觉这事儿吧，我也玩不出啥花样出来，有点千篇一律的感觉。但是呢，最近由于自己装逼好为人师，总觉得吧，自己说了又没说清楚，还不如不说，既然这样，我就献丑了。

故事的起因是看到@jundao721大佬做了一个动态的小广告牌，原链接是：【2021年度庆典三】+ LPC54114 基于u8g2小屏动态广告牌
他的想法还是很有创意的，但是我就bb说全屏刷新效果不好，建议局部刷新，可能没说的太清楚，所以值此机会，先阐述一下实现方法和显示效果，供大家参考。

先看两种效果吧：


上边的一种是全局刷新，下边一种是局部刷新，这里所说的全局刷新是指的将整个显示屏先清屏，然后再将所有内容重绘；而局部刷新是根据需要更新的区域重绘。两种的更新周期都是100ms，但是实际测试发现全局刷新时，100ms都有点吃力，感觉没有跑出100ms的效果，右边就感觉丝滑很多。
当然，之前使用的是LPC54114，我这里使用的是LPC54608，而且看样子原来使用的是SPI协议，我这里使用的是I2C协议。
不过咱们抛开事实不谈，呃，抛开硬件差异不谈，就说说原理吧。

局部刷新实现原理其实也很简单，大概是这么回事儿：
例如上面的这个图，中间的“淡定”是一直保持不变的，但是这个小X会一直更新，那么我们可以这样：
先用“橡皮擦”将原来位置的小X清除，然后再在新的位置画X，至于中间的图形，没变化我就不更新，这样数据操作量将会小很多。
以上面的这个为例，图片尺寸是128*64像素，则需要用的字节数是128*64/8=1024字节。
如果我只更新这个小X，是一个8*8的小区域，则擦除用到的字节是8*8/8=8字节，再加上绘制新的，也是8字节，则一次操作是16字节。
相比较而言，可以提高的倍数是1024/16=64。
现在问题是，那个“橡皮擦”是啥？
其实你可以把它理解为一个图形，我们看到的像素，1的位置是被点亮，0的位置是熄灭的，那么我们就给指定的区域发送8个0x00的字节，不就把这一块区域清空了嘛。然后我们再在新的位置绘制那个小X，就像是X在移动一样（眼睛被欺骗了）。
废话这么多，直接上代码：
首先是全局刷新：

1. uint8_t cx=0,cy=0,direction=0;//当前的XY值
   
2.         SSD1306_ShowImg(0,0,128,8,BMP1);
   
3.         SSD1306_ShowImg(cx,cy,cx+8,cy+1,X88);
   
4.         while(1)
   
5.         {
   
6. SSD1306_Clear(); //
   
7. SSD1306_ShowImg(0,0,128,8,BMP1);//
   
8. //SSD1306_ShowImg(cx,cy,cx+8,cy+1,BLANK88);//clear previous 'X'
   
9.                 switch(direction)
   
10.                 {
    
11.                         case 0://at top, go right
    
12.                         {                        
    
13.                                 if(cx==120)//right border
    
14.                                         direction=1;
    
15.                                 else
    
16.                                         cx+=8;                                
    
17.                                 break;
    
18.                         }
    
19.                         case 1://at right, go down
    
20.                         {
    
21.                                 if(cy==7)
    
22.                                         direction=2;
    
23.                                 else
    
24.                                         cy++;
    
25.                                 break;
    
26.                         }
    
27.                         case 2://at bottom,go left
    
28.                         {
    
29.                                 if(cx==0)
    
30.                                         direction=3;
    
31.                                 else
    
32.                                         cx-=8;                                
    
33.                                 break;
    
34.                         }
    
35.                         case 3://at left, go up
    
36.                         {
    
37.                                 if(cy==0)
    
38.                                         direction=0;
    
39.                                 else
    
40.                                         cy--;
    
41.                                 break;
    
42.                         }
    
43.                 }
    
44.                 SSD1306_ShowImg(cx,cy,cx+8,cy+1,X88);//draw new 'X'
    
45.                
    
46.                 LED_Toggle(3);
    
47.                 **elay_ms(100);
    

复制代码

留意这三行就行了，后面的都是控制下一个X显示的位置的：

• SSD1306_Clear(); //
  
• SSD1306_ShowImg(0,0,128,8,BMP1);//
• //SSD1306_ShowImg(cx,cy,cx+8,cy+1,BLANK88);//clear previous 'X'
  

全局刷新使用了Clear，这样的所有的区域都要重绘，所以会看到左图中的效果，如果把这两行注释掉，再把蓝色的那一会取消注释，就可以实现局部刷新了。

最后，祝大家虎年都虎起来。

阅读全文

jobszheng5

新年快乐

jundao721

拜读了，又学习了新方法，谢谢，我抓紧时间试一试。

NXP管管

这个小老虎真不错！新年快乐！

stm1024

jobszheng5 发表于 2021-12-30 23:27
新年快乐

新年快乐，同乐同乐~~

stm1024

NXP管管 发表于 2021-12-31 09:12
这个小老虎真不错！新年快乐！

新年快乐，同乐同乐~~

stm1024

jundao721 发表于 2021-12-31 08:55
拜读了，又学习了新方法，谢谢，我抓紧时间试一试。

大佬以后也教教我搞PCB板子，打算2022年自己做块板子玩一下

stm1024

jundao721 发表于 2021-12-31 08:55
拜读了，又学习了新方法，谢谢，我抓紧时间试一试。

大佬以后也教教我搞PCB板子，打算2022年自己做块板子玩一下

az158

这种方式叫脏矩形吧，好用是好用，不过自己写界面用这个太复杂了，有些gui库有这个支持

stm1024

az158 发表于 2021-12-31 10:38
这种方式叫脏矩形吧，好用是好用，不过自己写界面用这个太复杂了，有些gui库有这个支持 ...

是的，包括windows系统，其实都是用到了类似的原理。当然还有双缓存等，不过在这种嵌入式里面不一定好使。