如何使用 FatFs 显示 SD 卡中的 JPEG 文件？

使用 FatFs 显示 SD 卡中的 JPEG 文件需要结合文件系统操作、JPEG 解码和显示驱动三个部分。以下是详细步骤和代码示例（以 STM32 + ILI9341 LCD 为例）：

步骤概览

1. 初始化硬件：SD卡接口、文件系统(FatFs)、显示设备。


2. 读取JPEG文件：使用 FatFs 打开文件并读取数据。


3. 解码JPEG：使用轻量级解码库（如 TJpgDec 或 PicoJPEG）。


4. 显示图像：将解码后的像素数据写入显示屏。

代码实现

1. 初始化 FatFs 和 SD 卡

FATFS fs;

FIL fil;



void SD_Init(void) {

    // 挂载文件系统

    if (f_mount(&fs, "", 1) != FR_OK) {

        printf("SD Card Mount Errorn");

        return;

    }

}

2. JPEG 解码库选择

推荐使用 TJpgDec（FatFs 官方配套库）或 PicoJPEG（资源占用小）。

TJpgDec 配置示例

在 tjpgd_conf.h 中配置：

#define JD_SZBUF 5120  // 设置缓冲区大小（建议≥4KB）

#define JD_USE_SCALE 0 // 关闭缩放（节省内存）

3. 显示JPEG函数

#include "tjpgd.h"

#include "lcd.h" // 你的显示屏驱动



// TJpgDec 回调函数

static UINT tjpgd_data_reader(JDEC* jd, BYTE* buff, UINT len) {

    FIL* fil = (FIL*)jd->device; // 从JDEC结构获取文件指针

    UINT br;

    f_read(fil, buff, len, &br);

    return br;

}



static UINT tjpgd_data_writer(JDEC* jd, void* bitmap, JRECT* rect) {

    // 获取LCD设备句柄（假设已实现）

    LCD_HandleTypeDef* hlcd = (LCD_HandleTypeDef*)jd->device;

    uint16_t* data = (uint16_t*)bitmap;



    // 将RGB数据写入LCD（坐标由rect指定）

    for (int y = rect->top; y <= rect->bottom; y++) {

        for (int x = rect->left; x <= rect->right; x++) {

            // 转换RGB888为RGB565（示例）

            uint16_t color = RGB_TO_565(data[0], data[1], data[2]);

            LCD_DrawPixel(hlcd, x, y, color);

            data += 3; // 移动到下一个像素

        }

    }

    return 1;

}



// 显示JPEG主函数

int ShowJPEG(const char* path) {

    FIL fil;

    if (f_open(&fil, path, FA_READ) != FR_OK) return -1;



    JDEC jdec;

    JRESULT res;



    // 初始化解码器（传入文件句柄）

    res = jd_prepare(&jdec, tjpgd_data_reader, NULL, 0, &fil);

    if (res != JDR_OK) {

        f_close(&fil);

        return -2;

    }



    // 开始解码（传入LCD句柄）

    LCD_HandleTypeDef hlcd; // 实际使用时需初始化

    res = jd_decomp(&jdec, tjpgd_data_writer, 0);



    f_close(&fil);

    return (res == JDR_OK) ? 0 : -3;

}

关键点说明

1. 
   

   内存管理：

   
   
   
   
   • TJpgDec 需要 JD_SZBUF 大小的缓冲区（默认~3KB）。
   
   
   • 大尺寸JPEG需分块处理，避免内存溢出。
   
   
   
   


2. 
   

   性能优化：

   
   
   
   
   • 双缓冲机制：用DMA传输数据到LCD，同时解码下一块。
   
   
   • 缩小图像：设置 jd_decomp(scale) 参数，以1/2、1/4比例显示。
   
   
   
   


3. 
   

   颜色转换：

   
   
   
   
   • JPEG解码通常输出RGB888，需转为显示屏支持的格式（如RGB565）：
     

     #define RGB_TO_565(r, g, b) (((r>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (b>>3))

   
   
   
   


4. 
   

   错误处理：

   
   
   
   
   • 检查 FR_OK (FatFs) 和 JDR_OK (TJpgDec) 确保流程正确。
   
   
   
   

在STM32CubeIDE中的配置

1. 启用FatFs和SDIO（SD卡接口）。


2. 添加TJpgDec库到项目（从FatFs官网下载）。


3. 实现LCD驱动（支持LCD_DrawPixel函数）。

替代方案：PicoJPEG

如果资源紧张，改用PicoJPEG（仅需~2KB RAM）：

#include "picojpeg.h"



// 读取JPEG到缓冲区（分段处理）

uint8_t jpeg_buf[1024];

UINT bytes_read;

f_read(&fil, jpeg_buf, sizeof(jpeg_buf), &bytes_read);



// 初始化解码器

pjpeg_image_info_t info;

pjg_decode_init(&info, jpeg_buf, bytes_read, ...);



// 逐行解码并显示

while (pjg_decode_mcu() == PJPG_NO_MORE_BLOCKS) {

    uint8_t* line = pjg_get_line_buffer();

    // 转换并显示一行到LCD

}

总结

• 核心流程：FatFs读文件 → TJpgDec/PicoJPEG解码 → RGB数据写LCD。


• 优化方向：降低解码分辨率、使用硬件加速（如STM32 JPEG解码器）。


• 调试建议：先通过串口打印JPEG尺寸，确保文件读取正确。

FATFS fs;

FIL fil;



void SD_Init(void) {

    // 挂载文件系统

    if (f_mount(&fs, "", 1) != FR_OK) {

        printf("SD Card Mount Errorn");

        return;

    }

}

#define JD_SZBUF 5120  // 设置缓冲区大小（建议≥4KB）

#define JD_USE_SCALE 0 // 关闭缩放（节省内存）

#include "tjpgd.h"

#include "lcd.h" // 你的显示屏驱动



// TJpgDec 回调函数

static UINT tjpgd_data_reader(JDEC* jd, BYTE* buff, UINT len) {

    FIL* fil = (FIL*)jd->device; // 从JDEC结构获取文件指针

    UINT br;

    f_read(fil, buff, len, &br);

    return br;

}



static UINT tjpgd_data_writer(JDEC* jd, void* bitmap, JRECT* rect) {

    // 获取LCD设备句柄（假设已实现）

    LCD_HandleTypeDef* hlcd = (LCD_HandleTypeDef*)jd->device;

    uint16_t* data = (uint16_t*)bitmap;



    // 将RGB数据写入LCD（坐标由rect指定）

    for (int y = rect->top; y <= rect->bottom; y++) {

        for (int x = rect->left; x <= rect->right; x++) {

            // 转换RGB888为RGB565（示例）

            uint16_t color = RGB_TO_565(data[0], data[1], data[2]);

            LCD_DrawPixel(hlcd, x, y, color);

            data += 3; // 移动到下一个像素

        }

    }

    return 1;

}



// 显示JPEG主函数

int ShowJPEG(const char* path) {

    FIL fil;

    if (f_open(&fil, path, FA_READ) != FR_OK) return -1;



    JDEC jdec;

    JRESULT res;



    // 初始化解码器（传入文件句柄）

    res = jd_prepare(&jdec, tjpgd_data_reader, NULL, 0, &fil);

    if (res != JDR_OK) {

        f_close(&fil);

        return -2;

    }



    // 开始解码（传入LCD句柄）

    LCD_HandleTypeDef hlcd; // 实际使用时需初始化

    res = jd_decomp(&jdec, tjpgd_data_writer, 0);



    f_close(&fil);

    return (res == JDR_OK) ? 0 : -3;

}

#include "picojpeg.h"



// 读取JPEG到缓冲区（分段处理）

uint8_t jpeg_buf[1024];

UINT bytes_read;

f_read(&fil, jpeg_buf, sizeof(jpeg_buf), &bytes_read);



// 初始化解码器

pjpeg_image_info_t info;

pjg_decode_init(&info, jpeg_buf, bytes_read, ...);



// 逐行解码并显示

while (pjg_decode_mcu() == PJPG_NO_MORE_BLOCKS) {

    uint8_t* line = pjg_get_line_buffer();

    // 转换并显示一行到LCD

}

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