樹莓派3b在rt-thread上移植LittlevGL
1.本文概述
本文主要針對樹莓派3b，對rt-thread上移植lvgl進行敘述。用最簡單的辦法，實現rtt移植lvgl的過程。只需要加幾個文件，就可以在使用最新版本的LittlevGL圖形庫了。
本文也可以在raspi qemu上進行測試，不用實際硬件開發板就可以學習LittlevGL的開發以及rt-thread的開發。
2.資源准備
硬件資源：
樹莓派3b+hdmi屏
或者采用樹莓派的qemu進行模擬。相關文章可以關注我微信公眾號，教你如何進行樹莓派rtt環境搭建，以及qemu環境搭建。這里就不多進行敘述了。
軟件資源：
獲取rtt的源代碼：
https://github.com/RT-Thread/rt-thread
進入相關樹莓派3b的bsp目錄
rt-thread/bsp/raspberry-pi/raspi3-64/
接着獲取lvgl的源代碼
https://github.com/littlevgl/lvgl
3.上手體驗
第一步：下載源代碼
https://github.com/bigmagic123/lvgl
這里是在lvgl原版工程上fork的，只添加了幾個文件，后面詳細描述如何修改。
放到rt-thread/bsp/raspberry-pi/raspi3-64/applications文件夾下：
其中lv_conf.h在lvgl/lv_rtt_port文件夾目錄；
第二步：rtt配置使用lvgl
在rt-thread/bsp/raspberry-pi/raspi3-64輸入scons --menuconfig。或者在env工具中直接輸入menuconfig。
第三步：編譯
在控制台輸入scons即可開始編譯。
CC build/kernel/src/scheduler.o
CC build/kernel/src/signal.o
CC build/kernel/src/thread.o
CC build/kernel/src/timer.o
LINK rtthread.elf
aarch64-elf-objcopy -O binary rtthread.elf kernel8.img
aarch64-elf-size rtthread.elf
text data bss dec hex filename
308672 3856 95872 408400 63b50 rtthread.elf
scons: done building targets.
將生成的kernel8.img放到樹莓派3b的sd卡中，並且在串口控制台輸入test_lvgl即可看到畫面出來。
此時顯示屏上的效果如下：
用大屏看的更加清楚
當然，如果手上沒有樹莓派硬件，也可以通過qemu進行體驗。首先需要安裝最新版本的qemu。建立如下的運行腳本即可。
if [ ! -f "sd.bin" ]; then
dd if=/dev/zero of=sd.bin bs=1024 count=65536
fi
qemu-system-aarch64 -M raspi3 -kernel kernel8.img -serial null -serial stdio -sd sd.bin -monitor pty
執行效果如下
4.rt-thread與lvgl進行無縫對接
這一步很關鍵，如何在盡量少的修改下進行無縫的對接，這就需要理解lvgl與rtt的驅動框架模型。
首先rtt采用的是SCons的方式進行編譯，而LittlevGL卻是采用makefile的方式進行。這里新增幾個Sconscript腳本就可以了。
在lvgl項目的工程下面，添加如下的Sconscript腳本
# RT-Thread building script for bridge
import os
from building import *
cwd = GetCurrentDir()
objs = []
list = os.listdir(cwd)
if GetDepend('RT_USING_LVGL'):
for d in list:
path = os.path.join(cwd, d)
if os.path.isfile(os.path.join(path, 'SConscript')):
objs = objs + SConscript(os.path.join(d, 'SConscript'))
Return('objs')
以上的意思是尋找該目錄下的子目錄，去找SConscript腳本。
接着在lvgl/src也添加上述的腳本。
接着在lvgl/src子目錄下的lv_core、lv_draw、lv_font、lv_hal、lv_misc、lv_objx、lv_themes下添加下面腳本
from building import *
cwd = GetCurrentDir()
src = Glob('*.c') + Glob('*.cpp')+ Glob('*.a')
CPPPATH = [cwd, str(Dir('#'))]
group = DefineGroup('lv_hal', src, depend = [''],CPPPATH = CPPPATH)
Return('group')
該腳本的含義就是編譯該目錄下的所有文件。這樣就可以使用scons編譯lvgl了。
接着寫對接驅動，為了不修改太多的lvgl相關的東西，我建立了一個lv_rtt_port的目錄，專門對接lvgl。
其中lv_conf.h是lvgl工程下lv_conf_template.h的修改版本，主要修改屏的寬高，以及BPP。
lv_port_rtt.c是rtt的lcd驅動框架和lvgl的對接部分的實現。
sysmon.c是https://github.com/littlevgl/lv_examples的demo程序，在lv_apps目錄下。
rtt_lvgl_test.c是在rtt上實現的測試lvgl的程序，開啟一個gui線程。
這部分完成就可以了。
另外在rtt修改的地方只有一處，就是對接tick的驅動。
void rt_hw_timer_isr(int vector, void *parameter)
{
#ifdef BSP_USING_CORETIMER
rt_hw_set_gtimer_val(timerStep);
#else
ARM_TIMER_IRQCLR = 0;
#endif
#ifdef RT_USING_LVGL
lv_tick_inc(1);
#endif
rt_tick_increase();
}
這里是硬件定時器，每一個tick產生一次中斷，由於目前沒有用到其他的定時器，這里使用的和操作系統同一個tick。也可以用獨立的tick或者軟件定時器實現。
這些操作完成之后，lvgl就可以在rtt上運行了。
5.總結
如何在rtt上實現LittlevGL的移植其實非常容易，只需要掌握rtt的文件組織方式，並且合理的使用scons進行文件組織。lvgl對接起來總的說起來就是三步：
1.對接lcd的framebuff
2.對接tick
3.對接觸摸
然后去實現繪圖功能。
后續在樹莓派3b上會移植spi接口的屏，會帶上觸摸功能，就可以更加便捷的玩轉樹莓派，玩轉LittlevGL以及學習rtt了。
