Files
lucky-cat/docs/lcd-idle-status.zh-CN.md
T

9.7 KiB
Raw Blame History

待机恢复与时间 / 电量状态栏

完整现行说明见 GFX 表情显示应用与开发指南。 本文保留待机、状态栏和历次优化记录;以下历史数字主要针对待机,listening 的 独立资源/时间线见新指南。旧 lcd-expressions.md 中的测试图案、 优先级仲裁描述不代表当前运行行为。正常播放现在是缓存图像,不是逐帧网格。

返回待机

  • 开机 / 默认空闲、显式 IDLE 请求、有限动画 return_to_idle、缺失素材回退和 非取消的播放错误都进入同一个待机后端。
  • CONFIG_TQ_LCD_EMOTE_GFX_TEST 启用且初始化成功时优先播放初始化生成的眼型缓存; 待机缓存失败保留实时网格。网格与闭眼弧线通常只用于待机缓存生成。 禁用或初始化失败才使用历史三帧 PNG 安全后备。
  • 历史 jichubiaoqing 请求(duration_ms=0)也适配到 GFX。 有限播放保留 repeat_count,每轮为 frame_ms 睁眼停留 + 12 个 34ms 眨眼步骤; 不承诺与旧 PNG 完全相同的持续时间。服务错误因此不再临时退回三帧。
  • 自动恢复只在没有 pending 请求且未停止时排入 IDLE,不能覆盖新来的请求。
  • listening 也已迁移为 GFX 局部缓存,复用引擎/传输/HUD,缓存失败回退旧 PNG; 保持睁眼约 2.4 秒、眨眼目标 300ms,直到业务新请求或停止,不自行回待机。
  • 除待机/listening 外,其他表情仍为 PNG / step sequence,未改动其图像或动画顺序。 pending 仍是单槽替换,不是完整优先级状态机。

状态栏

  • 左上 HH:MM,沿用 SNTP 和系统时区;未同步显示 --:--。
  • 左上时间已改成 Montserrat 14 原始字号,提取数字、冒号、横线直接绘制; 无 GFX label 分配、无 LVGL GUI 初始化。旧 5×7 字形已从 HUD 实现移除。
  • 右上删除百分比,使用用户提供的 40×20 五档电池图标及对应充电版本; 未知电量不显示,保留原底部低电量提示。档位规则、成本和生成入口见新指南第五节。
  • SOC、有效性和充电状态来自现有 domain battery 服务,不从 ADC 重算。
  • GFX 顶部 320x40 RGB565 图层,常驻 25,600 B PSRAM;只在分钟或电池状态 改变时使图层失效并刷新。正常待机/listening 眨眼切换缓存,不重新解码 PNG; 实时网格与程序闭眼弧线属于待机缓存生成或缓存失败后备路径。
  • PNG 表情复用相同 Montserrat 子集 / 电池素材绘制器,在每帧合成时更新;二维码和 LCD 边界测试页面不显示状态栏。PNG 无限等待期间不会独立重绘状态栏。
  • 新增字形子集和十个电池素材编译数组,不创建字形/图标解码缓存;普通堆、 像素 PSRAM 和 DMA 无新增。旧 PNG 低电量底部告警保留;旧充电 PNG 不再 自动叠加。低电量图标颜色来自用户素材,不再由代码统一染红。

验证

python3 tools/test_lcd_status_hud.py 从实际源码提取绘制函数,用 Clang AddressSanitizer / UndefinedBehaviorSanitizer 检查 2,048 组有效性、充电、 低电量、完整 uint8 电量输入组合和全天 1,440 个时间,验证行块与整帧等价、 边界、原图 Alpha、透明背景恢复、240/320 像素画布和字节交换开关。

使用 ESP-IDF v5.5.4 执行 idf.py build。实机需验证:

  1. 联网后 --:-- 变成本地时间,跨分钟更新;未同步不显示伪造时间。
  2. 插拔充电线、电量变化时状态更新,眼睛位置 / 眨眼无变化或残影。
  3. 各有限动画、Wi-Fi 恢复、PTT 结束、OTA 退出及服务错误后回 GFX 待机。
  4. 动画结束同时到达新请求时不被自动 IDLE 覆盖。

编译 / 主机测试不等同于上述实机验证。

无 TE 的软件减撕裂试验

  • GFX 使用单个 153,600 B PSRAM 合成缓冲(partition 模式,不是 RGB 全帧模式), 普通眼睛更新先完成整个 dirty 区域,再进入 flush;不会在分块传输之间计算网格。
  • flush 使用单个 10,240 B 内部 DMA 暂存区;按最多 5,120 像素连续搬运, 每批等待 ISR 完成后才复用,整区域发完才通知 GFX。PNG 原有 8 行块不变。
  • 相对上一版移除 2×2,560 B DMA 小缓冲,增加 5,120 B DMA 暂存净容量 (不含 SPI 驱动描述符);新增合成缓冲和 9,996 B 闭眼纹理共 163,596 B PSRAM。
  • closure >=232 时隐藏压缩眼圈并显示同色的抗锯齿闭眼弧线,避免极薄纹理抖动。
  • 34ms 帧预算包含绘制/传输时间,超时不会再固定额外等 34ms。
  • 每轮日志已替换为下文可开关的 emote_fps,区分时序步骤与眼睛实际更新。
  • DMA 超时会锁住 GFX 传输路径,不复用可能仍被硬件读取的缓冲;需重启恢复。
  • 此方案不能保证面板扫描无撕裂。实机比较眨眼上下断层、闭眼亮点及原有 表情切换/状态栏行为;无 TE 时不能把软件预合成称为硬件同步双缓冲。

主机传输/闭眼回归:python3 tools/test_lcd_emote_transport.py,检查 320 种 区域宽度、DMA 分块/数据顺序、错误/超时处理及闭眼对称性。当前 RTOS tick 为 10ms,实际眨眼间隔仍有 tick 量化及任务调度抖动;日志测量步骤/图像更新 吞吐率,不是面板扫描率。

可开关的实测帧率日志

menuconfig 的屏幕配置中 Log measured GFX blink FPS 对应 CONFIG_TQ_LCD_EMOTE_FPS_LOG。默认关闭,本次本地测试配置开启。关闭后 统计计数和旧 draw_us_avg 日志均不编译,不改变动画/等待节奏。

每轮完整眨眼打印一次 emote_fps,被抢占/取消的轮次不打印:

  • blink_us:实际整轮眨眼墙钟耗时,包含计算、SPI、等待和任务调度, 不包含此前约 2 秒的静止睁眼时间,也不包含该条日志输出时间。
  • step_fps:本轮步骤数 / 实测眨眼秒数(待机 12 步、listening 10 步),闭眼保持也算步骤。
  • eye_updates:步骤的刷新调用确实完成至少一个区域传输才计一次; 一帧多个区域/多个 DMA 块不会重复计数,保持帧和等待期间的 HUD 更新不计。
  • update_fps:eye_updates / 相同的 blink_us,是本轮眼睛画面更新吞吐率, 不是面板扫描率,也不是仅统计运动段的瞬时 FPS。
  • draw_avg_us / draw_max_us:步骤绘制及锁等待耗时,平均包含无需传输的保持步骤。
  • late_steps:绘制耗时达到或超过相应步长预算的步骤数(待机 34ms、listening 30ms)。
  • face:idle/listening,区分当前表情。

示例:blink_us=570000 steps=12,则 step_fps=21.05;如果 eye_updates=9, update_fps=15.78。没有 TE,这些指标不测量屏幕实际扫描或保证无撕裂。

分项耗时 emote_cost

同一开关下,每轮 emote_fps 后追加一条 emote_cost,各项均输出 avg_us / max_us。 平均按本轮步骤数计算(待机 12、listening 10),包含不传输的闭眼保持步骤;各项最大值可能来自不同步骤, 不能相加。累计计数和快照都在 GFX 渲染锁内,不计静止/HUD 更新的耗时。

  • lock:调用 gfx_emote_lock 到获取锁的墙钟耗时。
  • compose:获取锁后眼型变形/切换、GFX 合成和刷新调度的墙钟耗时, 扣除 copy 与 SPI 时间;包含 GFX/回调记账开销,不等于纯 CPU 使用时间。
  • copy:PSRAM 合成区域复制到 DMA 暂存区的墙钟耗时。
  • spi:清理完成信号、提交 LCD 窗口/像素传输并等待 DMA 完成的墙钟耗时。 包含调度等待,不是仅由 SPI 时钟决定的线上传输时间。

全部计时都可能包含任务被抢占时间。若 compose 大,不能仅凭该值认定网格算法 慢;若 spi 大,也不能仅凭该值认定 SPI 带宽不足。关闭统计仍不改变播放逻辑。 本次不自动关闭本地唤醒或网络任务;对照测试要保持其他条件一致。

眼型 PSRAM 缓存

初始化时用原网格/闭眼弧线离屏合成 9 个眼型,捕获 x=39,y=63 的 242x97 RGB565 区域(含该区域内的静态脸部像素)。总缓存 422,532 B PSRAM;不新增 Flash 图片或 DMA 缓冲。日志 Eye cache ready frames=9 PSRAM=422532B prepare_us=... 报告实际预热时间,播放日志 cached=1 表示正在使用缓存。

之后每步切换普通 GFX image,不重新计算网格,闭眼保持不刷新。帧率/耗时 日志继续工作。窗口含原眼睛四周 2px 余量,固定位置的鼻子/胡须保持原效果; 以后修改眼睛动作/锚点、静态脸部或亮度配色时必须重新生成缓存或调整窗口。 新增动作阶段必须同时加入缓存表,不能把不支持的阶段静默映射到错误眼型。

预热阶段不传输到 LCD、不计实际更新次数。缓存分配/生成失败时释放已生成 缓存并保留实时网格路径。实机需比较 cached=1、合成耗时、FPS、首次启动 延时,以及其他表情/时间电量/唤醒同时工作时的表现。编译及主机窗口捕获 测试不证明缓存与网格在实机上像素一致,也不证明已经达到 30 FPS。

固定时间轴眨眼试验

每轮在睁眼停留结束后记录起点,第 i 个步骤的截止时间固定为 blink_start_us + (i+1)*34000,而不是当前时间再加剩余帧间隔。 10ms tick 带来的晚唤醒会压缩下一次等待,不持续累积。已迟到时不额外 等待、不跳过眼型;每一步仍检查停止/新请求,传输等待语义不变。

12 步目标总长 408ms,约 29.41 步/秒;9 次画面更新除以完整眨眼时长, 其目标吞吐率约 22.06 次/秒,包含闭眼保持,不是面板扫描率。 实际可能受 tick 和后台调度影响,需要实机日志验证,不能保证始终达标。 未提高全局 tick 频率、任务优先级或 SPI 时钟,也未增加缓冲。