STM32F4-Base/simulator/sim/sim_port.c

/*
 * 模块名称：Simulator Display Port (SDL2 模拟器端口)
 * 模块功能：为 PC 模拟器提供 LVGL SDL2 显示与键盘输入端口
 * 适用平台：Windows / Linux / macOS (SDL2)
 * 说明：替代 MCU 端的 ui_port.c，用于 PC 上 UI 开发与调试
 */
#include "sim_port.h"

#include "lvgl.h"

/* SDL 驱动头文件（由 lv_conf.h 中 LV_SDL_INCLUDE_PATH 指定） */
#define SDL_MAIN_HANDLED
#include <SDL.h>

/* 键盘输入设备句柄（全局，供 main.c SDL 事件循环读取） */
static lv_indev_t *g_kbd_indev = NULL;

/*
 * 函数功能：初始化 SDL2 显示窗口与键盘输入设备
 * 入口参数：hor_res - 水平分辨率  int32_t
 *           ver_res - 垂直分辨率  int32_t
 * 返回值：0 - 成功，-1 - 失败
 * 限定条件：lv_init() 已调用
 * 函数说明：1. 创建 SDL 窗口显示设备
 *           2. 创建键盘输入设备及默认输入组
 *           3. 不创建鼠标/触摸设备（模拟器仅用键盘导航）
 */
int sim_port_init(int32_t hor_res, int32_t ver_res) {
    /* 创建默认输入组 */
    lv_group_t *g = lv_group_create();
    if (g == NULL) {
        return -1;
    }
    lv_group_set_default(g);

    /* 创建 SDL 窗口显示设备 */
    lv_display_t *disp = lv_sdl_window_create(hor_res, ver_res);
    if (disp == NULL) {
        return -1;
    }
    lv_display_set_default(disp);

    /* 初始化 mono 主题（1bpp 单色屏：白字黑底），并应用默认字体 */
#if LV_USE_THEME_MONO
    lv_theme_t *th = lv_theme_mono_init(disp, true, LV_FONT_DEFAULT);
    if (th != NULL) {
        lv_display_set_theme(disp, th);
    }
#endif
    /* 创建键盘输入设备（方向键/确认/返回 → LVGL keypad） */
    g_kbd_indev = lv_sdl_keyboard_create();
    if (g_kbd_indev == NULL) {
        return -1;
    }
    lv_indev_set_group(g_kbd_indev, lv_group_get_default());
    lv_indev_set_display(g_kbd_indev, disp);

    return 0;
}

/*
 * 函数功能：获取 SDL 显示设备句柄
 * 入口参数：无
 * 返回值：显示设备指针  lv_display_t *  可能为 NULL
 * 限定条件：sim_port_init() 已成功调用
 */
void *sim_port_get_display(void) {
    return (void *)lv_display_get_default();
}

/*
 * 函数功能：读取当前屏幕内容并转换为 1bpp 单色位图（MSB-first）
 * 入口参数：buf      - 输出缓冲（调用方分配，≥ 宽*高/8 字节）
 *           buf_size - buf 容量（字节）
 * 返回值：0 - 成功，-1 - 失败
 * 限定条件：sim_port_init() 已成功；须在 SDL 所属线程（主循环线程）调用
 * 函数说明：1. lv_sdl_window_get_renderer 取 SDL 渲染器
 *           2. SDL_RenderReadPixels 读回屏幕实际呈现的 ARGB8888 像素
 *           3. 按红通道阈值 128 判白(=1/墨)/黑(=0)，逐行打包为 1bpp MSB-first
 *           窗口模式为 I1+PARTIAL，LVGL 显示缓冲系分块且经 I1→ARGB8888
 *           转换，直接读 get_buf_active 不可靠；读回屏幕呈现像素最稳，
 *           且完全避开快照离屏重渲染（SDL 驱动下会卡派发循环）
 */
int sim_port_get_screen_mono(uint8_t *buf, uint32_t buf_size) {
    if (buf == NULL) {
        return -1;
    }

    lv_display_t *disp = lv_display_get_default();
    if (disp == NULL) {
        return -1;
    }

    int32_t w = lv_display_get_horizontal_resolution(disp);
    int32_t h = lv_display_get_vertical_resolution(disp);
    if (w <= 0 || h <= 0) {
        return -1;
    }

    uint32_t stride = (uint32_t)(w + 7) / 8u;
    uint32_t need = stride * (uint32_t)h;
    if (buf_size < need) {
        return -1;
    }

    SDL_Renderer *renderer = (SDL_Renderer *)lv_sdl_window_get_renderer(disp);
    if (renderer == NULL) {
        return -1;
    }

    /* 读回屏幕实际呈现的像素（ARGB8888，4 字节/像素） */
    uint32_t pitch = (uint32_t)w * 4u;
    uint8_t *px = (uint8_t *)SDL_malloc((size_t)w * (size_t)h * 4u);
    if (px == NULL) {
        return -1;
    }

    int rc = SDL_RenderReadPixels(renderer, NULL, SDL_PIXELFORMAT_ARGB8888, px, (int)pitch);
    if (rc != 0) {
        SDL_free(px);
        return -1;
    }

    /* 先清零（黑像素=0），ARGB8888 内存序 [B,G,R,A]，红通道在偏移 2 */
    lv_memset(buf, 0, need);
    for (int32_t y = 0; y < h; y++) {
        const uint8_t *row = px + (size_t)y * (size_t)pitch;
        uint8_t *out = buf + (size_t)y * (size_t)stride;
        for (int32_t x = 0; x < w; x++) {
            if (row[(size_t)x * 4u + 2u] >= 128u) {
                out[(uint32_t)x >> 3] |= (uint8_t)(0x80u >> (x & 7));
            }
        }
    }

    SDL_free(px);
    return 0;
}