DMA2D 示例
本示例演示如何使用 DMA2D 实现 YUV444 到 RGB888 的图像格式转换功能。
📖 示例说明
功能演示
本示例演示以下功能：
- 图像格式转换：将 YUV444 格式图像转换为 RGB888 格式
- DMA2D 配置：配置 DMA2D 通道、传输模式、地址模式等参数
- 图像参数配置：设置图像宽度、高度、输入输出格式
- 转换验证：验证转换后的 RGB 数据是否正确
- 事件回调机制：注册并处理 DMA2D 传输完成事件
硬件要求
- ARCS 系列开发板
- USB 转串口工具（用于查看日志输出）
🚀 快速开始
1. 构建项目
在示例目录下执行构建脚本：
cd samples/drivers/dma2d
./build.sh
或者在 SDK 根目录执行：
./build.sh -S samples/drivers/dma2d -C
构建成功后，会在 build 目录下生成 arcs.bin 文件。
cskburn -s /dev/ttyUSB0 -b 3000000 0x0 build/arcs.bin -C arcs
参数说明：
-s /dev/ttyUSB0：串口设备路径（根据实际情况修改）-b 3000000：烧录波特率0x0：烧录起始地址build/arcs.bin：烧录固件路径
💡 详细烧录步骤请参考 {ref}
快速开始 - 烧录运行 <flashing>。
3. 查看输出
烧录完成后，复位开发板，通过串口工具（如 minicom）查看日志输出。
🔧 配置说明
项目配置
本示例在 prj.conf 中配置：
CONFIG_MEM_CONFIG=y
图像参数配置
| 参数 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
DMA2D_IMAGE_WIDTH_SIZE |
64 | 图像宽度（像素） |
DMA2D_IMAGE_HEIGHT_SIZE |
64 | 图像高度（像素） |
DEF_Y |
0xAA | Y 分量（亮度）默认值 |
DEF_U |
0x88 | U 分量（色度）默认值 |
DEF_V |
0x33 | V 分量（色度）默认值 |
DMA2D 参数配置
csk_dma2d_init_t dma2d_para = {
.dma_ch = dma_2d_ch9, // DMA2D 通道 9
.burst_len = dma2d_burst_len_8spl, // 突发长度：8 采样
.src_mode = address_mode_normal, // 源地址模式：正常
.dst_mode = address_mode_normal, // 目标地址模式：正常
.sample_unit = dma2d_sample_unit_word, // 采样单元：字
.tfr_mode = tfr_mode_m2m, // 传输模式：内存到内存
.src_inc_mode = inc_mode_increase, // 源地址递增模式
.dst_inc_mode = inc_mode_increase, // 目标地址递增模式
.prio_lvl = prio_mode_vhigh, // 优先级：非常高
.rd_done_ack = read_done_ack_enable, // 读完成应答：使能
.handshake = hs_none, // 握手：无
};
图像格式配置
csk_dma_2d_image_cfg_t dma2d_img_cfg = {
.img_input_format = csk_image_format_yuv444, // 输入：YUV444
.img_height = DMA2D_IMAGE_HEIGHT_SIZE, // 图像高度
.img_width = DMA2D_IMAGE_WIDTH_SIZE, // 图像宽度
.img_output_fromat_transfer = csk_image_format_transfer_yuv444_xrgb, // 转换：YUV444->XRGB
.img_rgb888_format = csk_image_rgb888_format, // 输出：RGB888
};
📋 代码解析
关键代码段
1. DMA2D 初始化
void DMA2D_Init(void)
{
// 定义 DMA2D 参数结构
csk_dma2d_init_t dma2d_para = { /* ... */ };
// 定义图像配置结构
csk_dma_2d_image_cfg_t dma2d_img_cfg = { /* ... */ };
// 初始化 DMA2D
DMA2D_Initialize();
// 配置 DMA2D 并注册回调
DMA2D_Config(&dma2d_para, dma2d_image_callback, NULL);
// 配置图像转换参数
DMA2D_Image_Config_Extend(dma_2d_ch9, &dma2d_img_cfg);
}
2. YUV444 到 RGB 转换宏
#define IMAGE_YUV444_COMPONENT(y, u, v) (((0x00) << 24) | (v << 16) | (u << 8) | y)
#define clip(value) ((value) < 0 ? 0 : ((value) > 255 ? 255 : (value)))
#define YUV444ToRGB(Y, Cb, Cr) \
((clip((256 * Y + 359 * (Cr - 128)) >> 8)) | \
(clip((256 * Y - 183 * (Cr - 128) - 88 * (Cb - 128)) >> 8) << 8) | \
(clip((256 * Y + 444 * (Cb - 128)) >> 8) << 16))
3. DMA2D 事件回调
static void dma2d_image_callback(uint32_t event, void *workspace)
{
dma2d_image_event = event;
}
4. 图像格式转换
static void DMA2D_Image_YUV444_to_RGB888(void)
{
LOGI("[DMA2D][IMAGE] YUV444 Transfer to RGB888 with DMA2D function, "
"the image size[%d, %d], %s",
DMA2D_IMAGE_WIDTH_SIZE, DMA2D_IMAGE_HEIGHT_SIZE, __FUNCTION__);
dma2d_image_event = 0;
// 清空缓冲区
memset(golden_yuv444_format_image, 0,
sizeof(uint32_t) * DMA2D_IMAGE_WIDTH_SIZE * DMA2D_IMAGE_HEIGHT_SIZE * 4 / 4);
memset(golden_xrgb_format_image, 0,
sizeof(uint32_t) * DMA2D_IMAGE_WIDTH_SIZE * DMA2D_IMAGE_HEIGHT_SIZE * 3 / 4);
// 生成 YUV444 格式图像
for (uint32_t i = 0; i < DMA2D_IMAGE_WIDTH_SIZE * DMA2D_IMAGE_HEIGHT_SIZE; i++) {
golden_yuv444_format_image[i] = IMAGE_YUV444_COMPONENT(DEF_Y, DEF_U, DEF_V);
}
// 启动 DMA2D 转换
DMA2D_Start_Normal(dma_2d_ch9, golden_yuv444_format_image, golden_xrgb_format_image,
DMA2D_IMAGE_WIDTH_SIZE * DMA2D_IMAGE_HEIGHT_SIZE);
// 等待传输完成
while (!dma2d_image_event);
}
5. 转换结果验证
// 计算期望的 RGB 值
volatile uint32_t rgb = YUV444ToRGB(DEF_Y, DEF_U, DEF_V);
LOGI("rgb_value = 0x%08x", rgb);
// 生成三种不同的字节序列（用于验证 RGB888 打包格式）
volatile uint32_t brgb = (rgb << 24) | rgb;
volatile uint32_t gbrg = (rgb << 16) | (rgb >> 8);
volatile uint32_t rgbr = (rgb << 8) | (rgb >> 16);
// 验证每个像素的 RGB 值
for (uint32_t i = 0; i < (DMA2D_IMAGE_WIDTH_SIZE * DMA2D_IMAGE_HEIGHT_SIZE * 3 / 4); i++) {
if (i % 3 == 0) {
if (golden_xrgb_format_image[i] != brgb) {
ret = -1;
}
}
else if (i % 3 == 1) {
if (golden_xrgb_format_image[i] != gbrg) {
ret = -2;
}
}
else if (i % 3 == 2) {
if (golden_xrgb_format_image[i] != rgbr) {
ret = -3;
}
}
// 错误检查
if (ret != 0) {
LOGI("[DMA2D][FORMAT] Index->%d YUV444->XRGB compare error\n", i);
return;
}
}
LOGI("YUV444 Transfer to RGB888 with DMA2D function Success!\r\n");
6. 主函数
int main(int argc, char **argv)
{
LOGI("Hello, world! Dma2d");
// 使能全局中断
enable_GINT();
// 初始化 DMA2D
DMA2D_Init();
// 执行 YUV444 到 RGB888 转换
DMA2D_Image_YUV444_to_RGB888();
}
🔍 预期输出
程序运行后，串口将输出以下日志：
I/elog [00:00:00.000 1 elog_async] EasyLogger V2.2.99 is initialize success.
I/Dma2d Sample [00:00:00.001 1 main] Hello, world! Dma2d
I/Dma2d Sample [00:00:00.001 1 main] [DMA2D][IMAGE] YUV444 Transfer to RGB888 with DMA2D function, the image size[64, 64], DMA2D_Image_YUV444_to_RGB888
I/Dma2d Sample [00:00:00.001 1 main] rgb_value = 0x00b7de3e
I/Dma2d Sample [00:00:00.001 1 main] YUV444 Transfer to RGB888 with DMA2D function Success!
输出说明：
EasyLogger V2.2.99 is initialize success：日志系统初始化成功Hello, world! Dma2d：程序启动信息[DMA2D][IMAGE]...：开始 YUV444 到 RGB888 转换，图像尺寸 64×64rgb_value = 0x00b7de3e：转换后的 RGB 值- R = 0x3e（62）
- G = 0xde（222）
- B = 0xb7（183）
YUV444 Transfer to RGB888 with DMA2D function Success!：转换成功
⚠️ 注意事项
-
图像尺寸：
- 代码中定义图像尺寸为 64×64 像素
-
YUV444 格式：
- 每个像素占用 4 字节（0x00VVUUYY）
- Y：亮度分量
- U、V：色度分量
- 第 4 字节固定为 0x00
-
RGB888 格式：
- 每个像素占用 3 字节（RGB）
- 数据按照特定字节序打包到 32 位字中
- 验证时需要考虑字节对齐和打包顺序
-
YUV 到 RGB 转换公式：
R = Y + 1.402 × (Cr - 128) G = Y - 0.344 × (Cb - 128) - 0.714 × (Cr - 128) B = Y + 1.772 × (Cb - 128)代码中使用整数运算优化该公式
-
DMA2D 通道：
- 使用通道 9（dma_2d_ch9）
- 配置为内存到内存传输模式
- 优先级设置为非常高
-
缓冲区大小：
- YUV444 缓冲区：64 × 64 × 4 字节 = 16384 字节
- RGB888 缓冲区：64 × 64 × 3 字节 = 12288 字节
- 使用 32 位字数组存储
-
验证方法：
- 使用 YUV444ToRGB 宏计算期望的 RGB 值
- 考虑 RGB888 数据在 32 位字中的打包方式
- 逐字验证转换结果
-
日志系统：
- 使用 EasyLogger 日志系统
- 日志标签：
Dma2d Sample - 使用
LOGI()宏输出信息级别日志