TouchGFX升級(jí)至V4.12，每秒幀數(shù)從9幀升級(jí)至60幀 更新TouchGFX Suite

TouchGFX屬于Draupner Graphics公司的GUI產(chǎn)品，在去年（2018年7月），TouchGFX被ST收購，在STM32上可以免費(fèi)使用TouchGFX。

之前也寫過關(guān)于GUI的文章：盤點(diǎn)嵌入式那些常見的GUI：emWin、TouchGFX、MiniGUI、Qt等。

一、TouchGFXSuite（開發(fā)套件）

TouchGFX是STM32生態(tài)系統(tǒng)中的免費(fèi)工具。它由兩部分組成：用于設(shè)計(jì)和配置豐富的用戶界面的TouchGFX Designer PC工具，以及在終端設(shè)備上運(yùn)行以確保較高UI性能的TouchGFX Engine軟件。

二、TouchGFX 4.12

TouchGFX 4.12帶來了可緩存容器，部分幀緩沖區(qū)以及L8圖形壓縮格式等內(nèi)容，這些都將改善更多STM32微控制器的性能。

這也是ST自2018年收購該解決方案以來的首次重大升級(jí)，并且已成為STM32生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的一部分。

三、CacheableContainers緩存容器

CacheableContainer是一項(xiàng)技術(shù)，顧名思義，它使用位圖緩存來顯著加速圖形性能，并通過大規(guī)模優(yōu)化性能來實(shí)現(xiàn)更高的幀速率以實(shí)現(xiàn)更平滑的過渡。

如果沒有CacheableContainer技術(shù)，則簡單的全屏（240×320）幻燈片動(dòng)畫將以每秒9幀的速度運(yùn)行。啟用了新的TouchGFX技術(shù)后，系統(tǒng)可以達(dá)到每秒60幀的速度。

盡管某些智能手表因其外形尺寸固有的重大硬件限制以及需要更長的電池壽命，但目前仍使用此功能來確保更無縫的用戶體驗(yàn)。為復(fù)雜的小部件設(shè)置動(dòng)畫時(shí)，它可以使性能最大化。

在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，動(dòng)畫要求系統(tǒng)重新繪制每一幀，這可能會(huì)使計(jì)算變得昂貴。在屏幕1和屏幕2之間的動(dòng)畫中，大約需要20幀，重新繪制每個(gè)幀大約需要100毫秒。

原理：

CacheableContainer通過以系統(tǒng)保留在RAM中的位圖的形式將第一幀和最后一幀存儲(chǔ)在單獨(dú)的容器中來繞過此問題。該系統(tǒng)無需計(jì)算動(dòng)畫，而是使用DMA從內(nèi)存中檢索兩個(gè)圖像，并通過簡單的DynamicBitmap方法將其顯示在不同的位置。

MCU不再需要渲染每個(gè)幀，從而顯著優(yōu)化了性能。開發(fā)人員只需勾選Cacheable在“ TouchGFX設(shè)計(jì)器”框中，選擇要緩存的容器在內(nèi)存中的位置，并在需要時(shí)調(diào)用它們。使用此技術(shù)，渲染時(shí)間從100毫秒降至5毫秒。

四、部分幀緩沖部分幀緩沖是ST為客戶開發(fā)的另一項(xiàng)技術(shù)，有巨大的成果。幀緩沖區(qū)是連續(xù)的存儲(chǔ)空間，用于存儲(chǔ)將出現(xiàn)在顯示屏上的每個(gè)像素的表示形式。

例如，用于智能手表顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)24位390 x 390圖像需要3,650,400位或440 KB的幀緩沖器。 公式：

原理：

顧名思義，部分幀緩沖區(qū)僅存儲(chǔ)一部分幀緩沖區(qū)，從而將其在內(nèi)存中的大小平均減少10。開發(fā)人員可以根據(jù)實(shí)際更改的屏幕部分配置其大小，然后存儲(chǔ)多個(gè)部分幀緩沖區(qū)。

TouchGFX引擎將選擇合適的引擎并將其發(fā)送到顯示器。因此，系統(tǒng)不必獲取整個(gè)緩沖區(qū)，而是使用更小的文件，從而提高了整體性能。

該技術(shù)最適合短動(dòng)畫，例如時(shí)鐘或隨時(shí)間推移而建立的圖形。它還要求屏幕使用嵌入式控制器，因?yàn)樗鼘⒅苯訌腗CU的RAM接收部分幀緩沖區(qū)，從而繞過Flash以進(jìn)一步提高性能。該技術(shù)可用于Parallel / 8080，DSI和SPI顯示器。

五、L8壓縮格式和TouchGFX開發(fā)工具

圖形資源在內(nèi)存中占用大量空間，直到現(xiàn)在開發(fā)人員唯一能做的就是減少細(xì)節(jié)以縮小文件大小。不幸的是，這也意味著要提供不太友好的圖形用戶界面。

L8的獨(dú)特之處在于，它可以利用STM32微控制器中存在的ChromART加速器來顯著壓縮圖像文件。只要圖片資源最多使用256種顏色，開發(fā)人員就可以選擇通過使用L8格式壓縮圖形資源，只需在TouchGFX開發(fā)工具中打勾即可。

該系統(tǒng)生成的圖像縮小了多達(dá)75％，并且解壓縮階段在計(jì)算上非常有效，因?yàn)樗褂肅hromART引擎查找表格中的各種顏色并對資產(chǎn)進(jìn)行解壓縮而不會(huì)降低質(zhì)量。