LCD課程筆記：
1、需要編程的參數
1)根據外接的LCD數據手冊的值設置2440中LCD控制器時序的參數;
2)設置LCD控制器的寄存器;
面向對象，結構化編程！！！！
在應用編程中，要習慣面向對象編程(Object Oriented Programming)，也就是把對象作爲程序的基本單元，
一個對象包含了數據和操作數據的函數，在C語言中常常用結構體(struct)來實現。
1.2綜述
三、軟件驅動實現
本設計軟件包括 ARM 啓動配置模塊、液晶驅動模塊、TVP5150 驅動模塊、視頻數據顯示模塊。其中啓動配置模塊起到 bootloader 功能,
主要完成設置 CPU 時鐘頻率、建立中斷向量表、初始化存儲空間、初始化 MMU 等引導工作。通過啓動配置模塊引導 CPU 進入主程序中。
2、問題：typedef struct lcd_params{}中對於分辨率可以也單獨構建一個結構體嗎？
對於xres = tvd, yres = thd; 爲何不放在時間參數的結構體中？
3、寄存器LCDCON3的爲何沒有水平脈衝寬度thp的設置項？
答：在LCDCON4寄存器的位[7:0]中。
4、lcd控制寄存器，LCDCON1-5, LCDSADDR1-3中，未設置的(除去不需要設置的)寄存器位：
LCDCON5寄存器中：
[12] BPP24BL ???
[4:0] ???
[4] INVLEND :TFT：此位表明 LEND 信號極性???????
[2] ENLEND :TFT：LEND 輸出信號使能/禁止???
爲什麼沒有設置？
答：[3]/* LCDCON5[3]:PWREN:STN/TFT：LCD_PWREN 輸出信號使能 */
LCDCON5 |= (1<<3);
/* 存儲器數據格式: [1]BSWP，[0]HWSWP，[12]BPP24BL */
pixelplace = plcdparams->bpp == 24 ? (0<<0) : \
plcdparams->bpp == 16 ? (1<<0) : \
(1<<1); /* 8bpp */
對於[2][4], 未知？
答：該位，對普通的TFT屏無效，可以不考慮。
4.2 視頻操作
S3C2440A 中的 TFT LCD 控制器支持 1、2、4 或 8bpp（位每像素）調色顯示和 16 或 24 bpp 無調色真彩顯示。
4.2 設置存儲器數據格式（TFT）（BSWP = 0，HWSWP = 0，(BPP24BL = 0, 24bpp時用)）的方法總結：
設置LCDCON5的位[12][1][0]:
BPP24BL [12] TFT：此位決定 24 bpp 視頻存儲器的順序;
BSWP [1] STN/TFT：字節交換控制位;
HWSWP [0] STN/TFT：半字節交換控制位;
4.3 設置像素深度 bpp 的方法小結：
用32bpp代替24bpp, 16bpp不變, 數據格式正確否？8bpp需要用調色板轉成16bpp;
a) 24BPP 下 VD 引腳描述
VD 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
紅 [23-16];
綠 [15-8];
藍 [7-0];
b) 16BPP 下 VD 引腳描述
（5:6:5）
VD 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
紅 [23-19], [18-16]-NC;
綠 [15-10], [9-8]-NC;
藍 [7-3], [2-0]-NC;
視頻實驗成功程序：
if (bpp == 32) //用32bpp代替24bpp;
{
/* 讓LCD整屏輸出某一顏色 */
/* 0xRRGGBB */
/* red */
*p2++ = 0xff0000;
/* green */
*p2++ = 0x00ff00;
/* blue */
*p2++ = 0x0000ff;
}
if (bpp == 16)
{
/* 讓LCD整屏輸出某一顏色 */
/* 565: 0xf800 */
/* red */
*p++ = 0xf800; //[15-11]=1,其他=0;
/* green */
*p++ = 0x7e0; //[10-5]=1,其他=0;
/* blue */
*p++ = 0x1f; //[4-0]=1,其他=0;
}
問題：當bpp = 16/32時，實際操作的例程和2440數據手冊的說明有差異，但爲什麼還可以編
譯燒寫且實現實驗目的成功？
答：是不是LCD-2440芯片的連線的原因？查JZ2440原理圖可知，【LCD】——【2440芯片】引腳接線：
RED: R0-GND, R1-R5對應VD19-23; VD16-18, 空;
GREEN: G0-G5對應VD10-VD15; VD8-9, 空;
BLUE: B0-GND, B1-B5對應VD3-7; VD0-2, 空;
4.4 關於幀緩衝器 framebuffer的大小及地址(即 fb_base )的設置的問題
LCDSADDR1 位 描述 初始狀態
LCDBANK [29:21] 初始狀態：0x00
這些位表明系統存儲器中視頻緩衝器的 bank 位置的 A[30:22]。即使當移動視口時也不能改變
LCDBANK 的值。LCD 幀緩衝器應該在 4MB連續區域內，以保證當移動視口時不會改變 LCDBANK
的值。因此應該謹慎使用 malloc()函數。
LCDBASEU [20:0] 初始狀態：0x00
對於雙掃描 LCD：這些位表明遞增地址計數器的開始地址的 A[21:1]，它是用於雙掃描 LCD
的遞增幀存儲器或單掃描 LCD 的幀存儲器。
對於單掃描 LCD：這些位表明 LCD 幀緩衝器的開始地址的 A[21:1]。
說明：經計算 JZ2440 開發板需要的幀緩衝器的大小爲： xres*yres*32bpp/8 = 510Kbyte;
問：這種計算方法合理嗎？還有，對於上面的寄存器說明“LCD 幀緩衝器應該在 4MB連續區域內，
以保證當移動視口時不會改變 LCDBANK 的值。”怎麼理解？=================================================================================
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5、4.3_LCD--s3c2440A芯片的引腳介紹：
5.1 lcd-2440引腳：
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1)LCD Control:
【2440引腳名】【LCD引腳名】
LEND/GPC0--L1————LEND
VCLK/GPC1--L4————VCLK
VLINE:HSYNC/GPC2--M1————VLINE
VFRAME:VSYNC/GPC3--L7————VFRAME
VM:VDEN/GPC4--M4————VM
LCD_LPCOE/GPC5--M3————USB_EN
LCD_LPCREV/GPC6--M2————LCD_LPCREV
LCD_LPCREVB/GPC7--P1————LCD_LPCREVB
LCD_PWREN/EINT12/GPG4--P11————LCD_PWREN //LCD電源電路, 當爲高電平時把+5V生成AVDD;
小結：
GPC0-7;
GPG4;
共9個寄存器;
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2)LCD Data:
【2440引腳名】【LCD引腳名】
VD23/nSS0/GPD15--U5
VD22/nSS1/GPD14--N7
VD21/GPD13/USBRXD1--R6
VD20/GPD12/USBRXDN1--P6
VD19/GPD11/USBRXDP1--T5
VD18/GPD10/LPICLK1--R5
VD17/GPD9/SPIMOSI1--T4
VD16/GPD8/SPIMISO1--M7
VD15/GPD7/USBOEN1--N6
VD14/GPD6/USBTXDP1--P5
VD13/GPD5/USBTXDN1--R4
VD12/GPD4--P4
VD11/GPD3--R3
VD10/GPD2--N5
VD9/GPD1--M5
VD8/GPD0--R2
VD7/GPC15--P3
VD5/GPC13--P2
VD6/GPC14--M6
VD4/GPC12--N3
VD3/GPC11--R1
VD2/GPC10--N4
VD1/GPC9--L6
VD0/GPC8--N2
小結：
GPC8-15;
GPD0-15;
共24個寄存器;
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3)Timer引腳
【2440引腳名】【LED 背光驅動電路引腳名】
TOUT0/GPB0——J6——KEYBOARD
小結：
一個引腳;
該引腳控制當此引腳爲高電平時，給LCD提供背光電源（LED+—），LCD纔會工作;
---------------------------------------------
5)ADC引腳
【LCD引腳名】【2440引腳名】
SYM--T16--AIN4/TSYM
TSYP--T17--AIN5/TSYP
TSXM--R16--AIN6/TSXM
TSXP--P16--AIN7/TSXP
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4)其他引腳
【2440引腳名】【外電路引腳名】
PWREN————J12————PWREN;
nBATT_FLT————H14————VDD3.3V;
問：此兩引腳是否不用設置？
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
5.2 LCD芯片及驅動電路
1)LCD芯片(屏幕)全部引腳（50個，有些爲NC，未用）：
Von //LCD_PWREN引腳設置爲高電平;
Voff //LCD_PWREN引腳設置爲高電平;
小結1：該區塊通過設置GPG4--P11————LCD_PWREN爲高電平，+5V的VDD就可以生成AVDD;
是否還生成Von, Voff?
------------------------------------------
VM √
VLINE √
VD19-23 √
VD10-15 √
VD3-7 √
VFRAME √
VCLK √
小結2：該區塊和2440的GPC/D連接，可根據LCD的數據手冊的參數設置這些對應的2440寄存器，
實現2440可以正常和LCD通訊，傳輸數據等功能，使得LCD可以正常工作。
-------------------------------------------
VDD5V
AVDD
VDD3.3V
小結3：該區塊和區塊1的設置是通過同一個引腳LCD_PWREN引腳實現的，正確否？
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TSYM //ADC模塊引腳
TSYP //ADC模塊引腳
TSXM //ADC模塊引腳
TSXP //ADC模塊引腳
小結4：該區塊和2440的ADC連接，具體怎麼設置的呢？
2)LCD電源電路
LCD_PWREN/EINT12/GPG4--P11————LCD_PWREN
小結：LCD電源電路起作用的前提是該引腳爲高電平，此時可把+5V生成AVDD;
3)LCD背光驅動電路
TOUT0/GPB0——J6——KEYBOARD ==> (LED+,LED-)
LED- //TOUT0/GPB0當此引腳爲高電平時，給LCD提供背光電源（LED+—），LCD纔會工作；
LED+ //TOUT0/GPB0當此引腳爲高電平時，給LCD提供背光電源（LED+—），LCD纔會工作；
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總結：
√的是直接在LCD控制寄存器中設置的;
1. 根據s3c2440————LCD芯片(屏幕)間的連接，設置GPC/D，還有GPG4(LCD_PWREN電源),
GPB0(KEYBOARD背光)兩個引腳，就可以設置LCD和2440間進行通信等功能;
打開s3c2440————LCD間的電源、通信引腳等硬件通道;
2. 根據具體LCD的數據參數，設置s3c2440芯片中LCD控制器裏面的寄存器，配置LCD的引腳極性、
分辨率、時序、時鐘、像素格式等等。進一步使2440的各種格式匹配該LCD，使之可以正常工作。
進行2440的數據格式等軟件配置;
即：硬件引腳通道、軟件配置、電源開關;
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2、複習結構體指針：
typedef struct lcd_params
{...}lcd_params, *p_lcd_params;
其中，p_lcd_params是指向結構體lcd_params{...}; 的指針嗎？
問題1：定義
問題2：賦值, 初始化
1)先定義結構體類型，然後再定義變量並初始化：struct Student {}; struct Student b = {10011, "zhang san", 'A', "123 beijing road"};
2)定義結構體變量的同時初始化：struct Student {}b = {10011, "zhang san", 'A', "123 beijing road"};
3)對某一成員初始化： struct Student b = {.name = "zhang san"};
//其中, .name 即 b.name, 且其他未被初始化的數值型成員被系統初始化爲0，字符型成員被系統初始化爲'\0'，指針型成員被系統初始化爲NULL;
4)同一結構體類型的變量可以相互賦值，例如：
a. struct Student stu[], stud; ... stud = stu[1];
b. struct Student stu[N], *p = stu; struct Student max(struct Student stu[]){...return stu[m];} max(p);
說明：傳遞地址————實參是指向結構體類型指針變量p, 形參是結構體數組，傳遞的是結構體元素的地址。
此用指針變量p把主函數中的stu數組的首元素的地址傳遞給形參數組stu, 使形參數組stu與主函數中的stu數組具有相同的地址。
c. void print(struct Student stud){...} print(max(p));
說明：傳遞結構體變量中的信息————實參是結構體變量（結構體數組元素），形參是結構體變量，傳遞的是結構體變量中各成員的值。
把stu[m]的值(是結構體元素)傳遞給形參stud, 這時傳遞的不是地址，而是結構體變量中的信息。在print()函數中輸出結構體變量中各成員的值。
類似於：int a[3], i; i = a[0];
問題3：調用：指針調用，普通調用
小結：結構體變量(甚至結構體變量數組的數組名)的地址主要用作函數參數，傳遞結構體變量的地址(即間接達到傳遞數據的目的);
C程序設計中，將結構體名、共用體名和枚舉名的第一個字母用大寫表示，以表示和系統提供的類型名相區別。
此非規定，而是常用習慣。
節6：
1、爲何取值vclk = 9？ 還有公式爲何那樣取？
LCDCON1[17:8] clkval 功能:決定 VCLK 的頻率和 CLKVAL[9:0];
* TFT：VCLK = HCLK / [(CLKVAL + 1) × 2] （CLKVAL≥0）
* CLKVAL = HCLK/VCLK/2 - 1;向上取整，四捨五入;
int clkval = (double)HCLK/plcdparams->time_seq.vclk/2 - 1 + 0.5;
爲何不取vclk = 10？這樣不就取整更好計算？
答：可以取值vclk = 10; 但至於公式，不知。
2、問題：LCD_4_3_add的作用？
1）lcd_controller.c通過控制s3c2440_lcd_controller.c等, 根據傳入的LCD參數（即lcd_4_3_params結構體等
具體LCD產品的硬件參數設置LCD控制器結構體 xxx_lcd_controller 的內部寄存器組）設置LCD控制器，初始化
s3c2440_lcd_controller等具體LCD控制器; 實現達到LCD可以正常工作的條件並滿足使用需求的目的。
2）lcd.c通過選擇調用lcd_4_3.c，lcd_controller.c等, 註冊lcd_xx.c、lcd_controller.c，選擇lcd_xx.c、
xxx_lcd_controller.c並（根據具體LCD參數）初始化LCD控制器。
3、問：忘記lcd_controller、lcd名字怎麼辦？還怎麼調用？
答：可以給提示選擇列表菜單;
4、LCD、lcd_controller都是先註冊，然後選擇，再之後初始化LCD、lcd_controller;
5、編譯錯誤:
lcd/lcd.c: In function `lcd_menu':
lcd/lcd.c:98: error: request for member `name' in something not a structure or union
lcd/lcd.c:102: error: `p_array_lcd_controller' undeclared (first use in this function)
lcd/lcd.c:102: error: (Each undeclared identifier is reported only once
lcd/lcd.c:102: error: for each function it appears in.)
Makefile:17: recipe for target 'lcd/lcd.o' failed
make: *** [lcd/lcd.o] Error 1
問題代碼：
/*
* 功能: 打印LCD、LCD控制器菜單，供使用者調用測試所需的LCD、LCD控制器;
*/
void lcd_menu(void)
{
int i;
printf("LCD menu:\n\r");
for(i = 0; p_array_lcd[i]; i++)
{
printf("%d: %s\n\r", i, p_array_lcd->name); //98行
}
printf("LCD controller menu:\n\r");
for(i = 0; p_array_lcd_controller[i]; i++)
{
printf("%d: %s\n\r", i, p_array_lcd_controller->name);
}
}
原因查找：
節七、簡單測試
1、lcd不顯示的原因查找：
void s3c2440_lcd_controller_init(p_lcd_params plcdparams)
{ ...
jz2440_lcd_pin_init(); //未添加;
...
}
答：LCD-2440引腳未初始化;
2、.LCD頻閃的原因
問題代碼：
addr>>1;
addr &= 0x1fffff; //保留21位;
LCDSADDR2 = addr;
修改：
addr>>=1;
addr &= 0x1fffff; //保留21位;
LCDSADDR2 = addr;
3、 關於LCDSADDR2設置的 幀緩衝器的結束地址疑問？
/* LCDSADDR2 位 描述 初始狀態
LCDBASEL [20:0]
對於單掃描 LCD：這些位表明 LCD 幀緩衝器的結束地址的 A[21:1]。
LCDBASEL = ((幀結束地址) >> 1) + 1
= LCDBASEU + (PAGEWIDTH+OFFSIZE) × (LINEVAL+1);
0x0000
*/
視頻代碼：
1)addr = plcdparams->fb_base + plcdparams->xres*plcdparams->yres*plcdparams->bpp/8;
addr >>=1;
addr &= 0x1fffff;
LCDSADDR2 = addr; //幀緩衝器的結束地址;
代碼問什麼不應該是：
2)addr = plcdparams->fb_base + plcdparams->xres*plcdparams->yres*plcdparams->bpp/8;
LCDSADDR2 = (addr>>1) + 1; //幀緩衝器的結束地址;
或者：（此項，可以不測試，無什麼意義）
3)addr = plcdparams->fb_base + plcdparams->xres*plcdparams->yres*plcdparams->bpp/8;
addr >>=1;
addr &= 0x1fffff;
LCDSADDR2 = addr + 1; //幀緩衝器的結束地址;
測試現象及結果？
答：1)正常; 2)快速花屏+紅綠藍屏並且閃屏;
2)花屏原因查找： LCDSADDR2 = (addr>>1) + 1; '+1'是導致花屏的原因，且addr &= 0x1fffff;有沒有都一樣！
4、構建lcd_params結構體時，應根據控制器和LCD雙方的時序表/圖，具體構建需要的結構體成員。
5、編程錯誤：
/* 初始化引腳 */
/* 背光引腳(LED±): GPB0 GPBCON[0]:01 = 輸出 */
GPBCON &= ~(3<<0);
GPBCON |= (1<<0); //不是GPBCON |= (2<<0);
6、編譯錯誤：
[email protected]:~/workbook/hardware/LCD/lcd_test_3$ make
cc lcd/lcd_4.3.c -o lcd/lcd_4.3
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/crt1.o: In function `_start':
(.text+0x20): undefined reference to `main'
/tmp/ccPxbK0I.o: In function `lcd_4_3_add':
lcd_4.3.c:(.text+0xa): undefined reference to `register_lcd'
collect2: error: ld returned 1 exit status
<builtin>: recipe for target 'lcd/lcd_4.3' failed
make: *** [lcd/lcd_4.3] Error 1
查找原因：
objs += lcd/lcd_4.3.o 寫成 objs += lcd/lcd_4.3.
總結：這時最近發現(.text+0x20): undefined reference to `main'之類的錯誤了，歸納都是文件沒有真正編譯;
應仔細檢查 Makefile 文件，查找錯誤！
7、LCD花屏原因
答：（網上資料）建議大家初始化的時候不要使能LCD的數據輸出，不然會花屏。
8、對於不同存儲器數據格式內的數據存儲和轉換的困惑
bpp == 32，/* 0xRRGGBB格式*/ 紅綠藍：*p2++ = 0xff0000; 0x00ff00; 0x0000ff;
bpp == 16， /* 565格式:*/ 紅綠藍：*p++ = 0xf800; 0x7e0; 0x1f;
問題1：幀緩衝器 xxbit 的數據到 VD 引腳組成的數據的轉換過程？
答：bpp == 32，幀緩衝器的每字節數據和VD[23:0]引腳組成的數據的每 bit 貌似是一一對應且相等關係：
fb_bit[23:0]→VD[23:0]：藍-fb_bit[7:0]→VD[7:0], 綠-fb_bit[15:8]→VD[15:8], 紅-fb_bit[23:16]→VD[23:16]。
但是對於bpp == 16，幀緩衝器的每字節數據和VD[23:0]引腳組成的數據的關係：
藍-fb_bit[4:0]→VD[7:3], 綠-fb_bit[10:5]→VD[15:10], 紅-fb_bit[15:11]→VD[23:19]。
而且，已知s3c2440芯片的VD引腳的一組數據和LCD屏幕一個像素的數據(即色彩)是一一對應關係，但是，對於幀緩衝器32/16/8bit的數據
和傳送至數據端口VD[23:0]的數據的關係則是未知的，對於其數據的轉換機制，需要了解VIDPRCS寄存器的作用和用法！
16bpp時，將幀緩衝器16bit的數據，轉換成0x565格式數據，通過數據端口VD[23:0]寫入到→LCD驅動器→→
問題2：數據端口VD[23:0]→LCD驅動器（即Hitachi 3.5" LCD Connector芯片的R0-5, G0-5, B0-5）的轉換過程？
答：對於JZ2440開發板, 2440芯片->LCD驅動器：
紅-VD[23:19]→R[5:1]，綠-D[15:10]→G[5:0]，藍VD[7:3]→B[5:1]; 另，GND——R[0]/B[0]。以下答案無需深究。
32bpp模式下，紅-VD[23:16]→R[7:0]，綠-VD[15:8]→G[7:0]，藍VD[7:0]→B[7:0];
16BPP模式下，紅-VD[23:19]→R[7:0]，綠-VD[15:10]→G[7:0]，藍VD[7:3]→B[7:0]VD引腳NC——VD[18:16][9:8][2:0];
【補：文獻資料】數據的傳輸過程是：
c：LCDCDMA是一個專用的DMA，它能自動地把在偵內存中的視頻數據傳送到LCD驅動器，通過使用這個DMA通道，視頻數據在不需要CPU的干預的情況下顯示在LCD屏上；
d：VIDPRCS接收來自LCDCDMA的數據，將數據轉換爲合適的數據格式，比如說4/8位單掃，4位雙掃顯示模式，然後通過數據端口VD[23:0]傳送視頻數據到LCD驅動器；
即： 幀緩衝器數據→DMA通道→VIDPRCS寄存器(轉換爲合適的數據格式，如4/8位單掃，4位雙掃顯示模式)→數據端口VD[23:0]→
LCD驅動器（即Hitachi 3.5" LCD Connector芯片的R0-5, G0-5, B0-5）
補8：
32/24bpp下，在ram中的幀緩衝器的數據是以4字節爲單位緊密排列的; 每個單位的數據對應VD[23:0];
16bpp下， 在ram中的幀緩衝器的數據是以2字節爲單位緊密排列的; 每個單位的數據(2字節)也對應VD[23:0];
8bpp下，未知；
節八、framebuffer
問題1：case16：的功能
問題2：變量 int color; color=顏色=幀緩衝器的數據？
節十一、調色板
1、設置調色板之前先關閉LCD控制器，在調色板設置函數內先關閉LCD控制器使能，設置完之後再打開LCD控制器使能。
問題：先關後開對LCD控制器的工作有沒有影響？
答：
2、 256 調色板使用 （TFT）：8bpp轉16bpp:565RGB
static const unsigned short DEMO256pal[]={
0x0b5e,0xce9a,0xffd9,0x9d99,0xb63a,0xae7c,0xdd71,0x6c57,0xfd4d,0x00ae,0x9c4d,0xb5f8,0xad96,0x0131,0x0176,0xefff,0xcedd,0x9556,0xe4bf,0x00b6,0x22b7,0x002b,0x89de,0x002c,0x57df,0xab5f,0x3031,0x14bf,0x797e,0x5391,0x93ab,0x7239,0x7453,0xafdf,0x71b9,0x8c92,0x014d,0x302e,0x5175,0x0029,0x0969,0x004e,0x2a6d,0x0021,0x3155,0x4b6e,0xd677,0xf6b6,0x9b5f,0x4bb5,0xffd5,0x0027,0xdfdf,0x74d8,0x1256,0x6bcd,0x9b08,0x2ab2,0xbd72,0x84b5,0xfe52,0xd4ad,0x00ad,0xfffc,0x422b,0x73b0,0x0024,0x5246,0x8e5e,0x28b3,0x0050,0x3b52,0x2a4a,0x3a74,0x8559,0x3356,0x1251,0x9abf,0x4034,0x40b1,
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};
3、32bpp/16bpp時，寫一個值 i 到framebuffer，數字 i 即代表rgb的值;
8bpp時，寫一個值 i 到framebuffer，即自動讀取palette[i]嗎？
答：不知。