香蕉派5110显示系统信息

tjcfeng

很希望香蕉派在运行某些大程序的时候能够看到一些信息，但是又不想占用屏幕怎么办？自己做个程序来实现它。
一般在linux上开发都用C之类的比较灵活，而python还要再装开发库才能操作IO口很不爽，而且最重要的是我不会，呵呵。用了十多年的Delphi，始终割舍不下对她的感情，所以这次用她的替代品Lazarus（free pascal）找一下原来的感觉。其实道理都是相通的，语法不同而已。
这个程序完全工作在用户态，不需要内核开发的那些东西，所以很简单。
    需要的物品：
    软件：apt-get install lazarus
    硬件：LCD5110 + 杜邦线
Nokia 5110 LCD的数据口只有5个，再加上供电和LED，一共才8个引脚，连接方便，且屏幕小刷新快，很适合显示一些实时信息。这些引脚分别是：
RST: 复位引脚，初始化时使用
SCE: 片选脚，低电平选中
D/C: 数据/命令选择脚，1数据，0指令
SDIN（MOSI）: 数据接收线，用于接收主机发送的数据或指令
SCLK: 时钟线，确定数据/指令高低电平的结束
LED: 背光灯，可支持PWM调光
VCC: 供电
GND: 地
看着是不是有点像SPI，我管它叫半SPI（自己瞎起的名字），只有接收没有发送。
介绍完这些，再看看杜邦线是怎样连接的吧。
RST - PI14 SCE - PI10
D/C - PI16
SDIN - PH21
SCLK - PH20


其实原理很简单，就是按照一定时间间隔去读取系统信息然后再显示出来。只不过CPU的使用率并不是一次能够得到的，而是需要一段时间（至少两次）的差值计算出来的。
    举个实际的例子：
    从系统中得到的数据
            user        nice        system        idle        iowait        irq        softirq        stealstonlen        guestcpu        38082        627        27594        893908        12256        581                895        0                0
这个数据是某一次获取得到的，像这样的数据需要读取两次，用第二次的值减去第一次的值计算的半分比就是CPU的使用率，计算方法为：
    used:= user +nice + system + iowait + irq + softirq + stealstonlen + guest;
    totle:= user +nice + system + idle + iowait + irq + softirq + stealstonlen + guest;
    percent:= (used2 - used1) * 100 / (totle2 - totle1);
    内存就很简单了，直接获取当前的就可以了。
    获取这些数据的两个文件是：
    CPU: '/proc/stat'
    MEM: '/proc/meminfo'
    可以使用线程、定时器等来完成，哪怕是while+sleep都可以，只不过CPU占用就大了，所以还是推荐用线程。
    不过呢，为了体现出Lazarus快速开发的优势，我直接在窗体上放了个Timer，简单省事、资源占用低。
既然是使用5110的屏幕来显示，就要对各个引脚进行IO操作。这里最重要的不是操作方法，而是确定寄存器在用户程序中的虚拟地址。
    A20手册中给定的GPIO的基地址为0x01C20800，而PageSize为4096，所以在用户态中的地址就是整页的位置+偏移量：
    GPIO:= ($01C20800 and $FFFFF000) div PageSize;
    Offset:= ($01C20800 and $00000FFF);
    那么用户态中的地址为：
    MEM_GPIO:= fpMmap(nil, PAGE_SIZE, PROT_READ or PROT_WRITE, MAP_SHARED, FMEM, MEM_GPIO);
    其他各个配置寄存器的地址就是 GPIO + Offset + 各个寄存器的偏移量。
    程序源代码附后，先看下运行的效果图吧

系统中的界面

屏幕上的界面，右边空白是为磁盘空间信息预留的地方，有兴趣的自己加上吧，饼图更好看

整体效果
    这个程序其实包括了两个显示方式，可以根据自己的需要来选择从哪里显示。
工程代码（有个小bug没来得及改，就是显示新数据时应该先清除原先显示的数据）：
    https://pan.baidu.com/s/1eQrdoJo
Lazarus另一点优势就是“一次编写，到处编译”，什么Windows、Linux、IOS、WinCE、ArmLinux、Android。。。。通吃，并且是原生代码（可不像java之类的虚拟机呀），而且继承了Delphi的即拷即用，不用安装一大堆的运行库。
    这个压缩包中已经包括了可以执行文件，直接运行就可以看到效果。由于包括了调试信息，这个文件比较大，可以在终端中执行一下strip SysInfo，去掉这些调试信息，体积可减少10倍。