在boot loader中加入启动画面及插值算法

- 软件

最近有个朋友希望我帮忙给他的一块板子加一个启动画面。板子是用烂了的三星2410处理器。不同之处就在于他的板子是640 x 480 VGA输出，而不是通常的240 x 320的LCD。

在Windows CE中，通常加入启动画面的方法很土，因为OS没有启动，所以没有什么BitBlt，StretchBlt等方法可以贴图，唯一的方法就是在启动的过程中，直接往显卡的Framebuffer里面写数据。这个工作一般在Boot Loader里面做，如果在OS启动的时候一般就太晚了，如果不加入人为的延时，启动画面刚一显示，就到了OS画面了。做法一般是这样，在Boot Loader里面：

BOOL OEMPlatformInit()
{
…………………………

// Init the Display  
InitDisplay();

…………………………
}

然后是InitDisplay函数一般如下所示：
static void InitDisplay()
{
int i = 0;
int j = 0;
volatile IOPreg s2410IOP;
volatile LCDreg s2410LCD;

s2410IOP = (IOPreg *)IOP_BASE;  
s2410LCD = (LCDreg *)LCD_BASE;

// LCD port initialize.  
s2410IOP->rGPCUP  = 0xFFFFFFFF;  
s2410IOP->rGPCCON = 0xAAAAAAAA;  
s2410IOP->rGPCCON = 0xAAAAAAAA;

s2410IOP->rGPDUP  = 0xFFFFFFFF;  
s2410IOP->rGPDCON = 0xAAAAAAAA;

s2410IOP->rGPGCON &= ~(3 << 8);                 /\* Set LCD_PWREN as output                          \*/  
s2410IOP->rGPGCON |=  (1 << 8);

s2410IOP->rGPGDAT |=  (1 << 4);                 /\* Backlight ON                                     \*/

s2410LCD->rLCDCON1 |= 1;

// Display a bitmap image on the LCD…
//memcpy((void *)FRAMEBUF_BASE, ScreenBitmap, ARRAY_SIZE_TFT_16BIT);

// Jason : Interpolation

EdbgOutputDebugString(“+Interpolation\r\n”);

for(i = 0; i < 320 * 240; i++)
{
PWORD pWord = (PWORD)ScreenBitmap;
PWORD pFrmBuf = (PWORD)FRAMEBUF_BASE;

pFrmBuf[4 * i – 2 * (i % 320)] = pWord[i];
pFrmBuf[4 * i – 2 * (i % 320) + 1] = pWord[i];
pFrmBuf[4 * i – 2 * (i % 320) + 320 * 2] = pWord[i];
pFrmBuf[4 * i – 2 * (i % 320) + 1 + 320 * 2] = pWord[i];

}

前面初始化硬件的代码没什么好看的。
注意到memcpy((void *)FRAMEBUF_BASE, ScreenBitmap, ARRAY_SIZE_TFT_16BIT);这一句，这就是显示启动画面的关键了，直接调用memcpy函数，把一个大数组，复制到了FRAMEBUF_BASE这个地址。这个其实就是直接往显卡缓冲区里面填东西了。至于这个大数组，可以用Image2LCD等类似软件生成，也就是直接把一张位图转成C语言数组的软件，这东西在游戏开发中用的比较多。

一般情况下，这种方法都是OK的，但是现在遇到什么问题呢？

因为目标设备的显示分辨率是640 x 480 x 16位的，所以这个大数组需要多大的存储空间是可以算出来的：640 * 480 * 2 = 600KB。但是对于一般的boot loader而言，板子上不会划分这么大的空间给boot loader用，一般boot loader的空间只有256KB。（其实可以人为改，只不过这个板子用linux的loader 引导CE的loader，才产生这么多问题）。所以解决方法只能有下面两条：

压缩，然后在运行时候解压缩，然后再memcpy。可以找一些最基本的通用开源压缩算法来完成。
插值，弄一张小图片，把它插值到640 x 480。

两者权衡，偶还是决定采用插值的办法，这样的工作量还是小一些的。其实也就是自己把StretchBlt函数实现了。

哎，本科的时候没有开设图形学，所以也不知道插值有没有具体的公式，只能自己推导了。好在这个不是一个通用的算法，只是放大4倍的这样一个特例。一个点变四个点，还是很容易的。自己拿着纸笔比划了一阵子，终于得出个公式来，公式不好帖，直接帖代码就是下面这样：

for(i = 0; i < 320 * 240; i++)
{
PWORD pWord = (PWORD)ScreenBitmap;
PWORD pFrmBuf = (PWORD)FRAMEBUF_BASE;

pFrmBuf[4 * i – 2 * (i % 320)] = pWord[i];
pFrmBuf[4 * i – 2 * (i % 320) + 1] = pWord[i];
pFrmBuf[4 * i – 2 * (i % 320) + 320 * 2] = pWord[i];
pFrmBuf[4 * i – 2 * (i % 320) + 1 + 320 * 2] = pWord[i];
}

只不过这次准备的是一张320 x 240的照片，然后采用一重的循环，把它写到framebuffer相应的位置去。

最终的效果还是不错的，不知道插值有没有更好的公式。如果有，也请告诉偶。呵呵。