大家好，我是一个爱分享的牛马程序员，工作中碰到，加上自己理解，很高兴给大家分享。
-begin-
嵌入式设备往往受限于RAM和Flash资源（如低端MCU仅几十KB内存），若LVGL使用不当，可能出现卡顿、内存溢出等问题。本节将学习性能优化策略（减少绘制开销、优化动画）和内存管理技巧（动态内存控制、资源压缩），确保UI在资源受限设备上稳定运行。
一、性能优化：减少CPU与GPU开销
LVGL的渲染过程（绘制组件、更新屏幕）是CPU主要开销来源，优化核心是“减少不必要的绘制”。
1.减少重绘区域LVGL默认会跟踪组件变化，只重绘修改过的区域（脏区域），但以下情况可能导致全屏重绘，需避免：
优化方法：
◦频繁修改全屏背景色；
◦组件跨区域移动（如从屏幕左侧移到右侧）。
◦固定背景色，避免动态修改；
◦组件移动范围限制在局部区域，或使用lv_obj_invalidate手动标记脏区域：
// 只重绘按钮所在区域，而非全屏 lv_obj_invalidate(btn); // 标记按钮为脏区域，下次只重绘该区域 |
2.优化动画与刷新频率
◦动画时长：嵌入式设备建议动画时长≤500ms，减少CPU持续负载；
◦刷新频率：通过LV_DISP_DEF_REFR_PERIOD（lv_conf.h）设置刷新周期（默认30ms，即~33FPS），资源紧张时可设为50ms（20FPS）：
#define LV_DISP_DEF_REFR_PERIOD 50 // 刷新周期50ms |
◦避免同时运行多个动画：用lv_anim_del删除不需要的动画，或通过lv_timer_pause暂停后台动画。
3.简化组件与样式
◦减少透明效果：半透明（opacity < 255）会增加像素混合计算，尽量使用不透明样式；
◦禁用抗锯齿：在lv_conf.h中关闭LV_USE_FONT_ANTIALIAS，减少字体渲染开销（适合低分辨率屏幕）：
#define LV_USE_FONT_ANTIALIAS 0 // 禁用字体抗锯齿 |
◦减少复杂形状：圆角、渐变等样式需要更多计算，简单UI可使用直角、纯色背景。
二、内存管理：控制RAM与Flash占用
嵌入式设备内存有限，需严格控制LVGL的内存使用，避免溢出。
4.动态内存（RAM）优化LVGL默认使用标准库的malloc/free，但可通过自定义内存分配器适配嵌入式环境：
◦在lv_conf.h中配置内存池大小，限制最大动态内存使用：
#define LV_MEM_SIZE (32 * 1024) // 内存池大小32KB #define LV_MEM_MAX_ALLOC_SIZE (8 * 1024) // 单次最大分配8KB |
◦替换内存分配函数：用静态内存池或硬件专用内存分配器（如STM32的malloc替换为pvPortMalloc）：
#define LV_MEM_CUSTOM 1 #define lv_mem_alloc(size) my_alloc(size) // 自定义分配函数 #define lv_mem_free(ptr) my_free(ptr) // 自定义释放函数 |
◦减少临时对象：复用组件（如隐藏/显示而非反复创建/销毁），避免频繁动态内存操作。
5.静态资源（Flash）优化字体、图片等资源会占用大量Flash，需压缩或按需加载：
◦字体裁剪：只包含必要字符（如中文取常用3000字），使用lv_font_conv工具生成精简字体；
◦图片压缩：将图片转为索引色（如256色），或使用LVGL支持的格式（如LV_IMG_FORMAT_CF8888转为LV_IMG_FORMAT_CF565，减少33%存储空间）；
◦动态加载：将不常用资源存放在外部Flash，使用时通过lv_img_set_src动态加载，避免占用内部Flash。
三、硬件加速：利用外设提升性能
部分MCU集成硬件加速模块（如STM32的DMA2D、NXP的LCDC），可 offload CPU的渲染工作：
6.DMA2D加速（以STM32为例）DMA2D支持像素填充、图像混合等操作，可替代CPU完成背景绘制、区域拷贝：
◦配置LVGL使用DMA2D刷新屏幕，在显示驱动的flush_cb中调用DMA2D函数：
static void disp_flush(lv_disp_drv_t *drv, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p) { // 使用DMA2D将color_p数据拷贝到LCD帧缓冲 dma2d_copy(area->x1, area->y1, area->x2, area->y2, color_p); lv_disp_flush_ready(drv); // 通知LVGL刷新完成 } |
7.显存优化
◦单缓冲：资源紧张时使用单帧缓冲（LV_VDB_SIZE = 0），但可能出现闪烁；
◦部分缓冲：设置LV_VDB_SIZE为屏幕高度的1/4（如240px屏幕设为60px），减少显存占用：
#define LV_VDB_SIZE (60 * LV_HOR_RES) // 部分缓冲大小 |
四、调试与监控：定位性能瓶颈
8.帧率监控启用LVGL的帧率统计，实时查看UI流畅度：
#define LV_USE_PERF_MONITOR 1 // 在lv_conf.h中开启 // 显示帧率标签 lv_obj_t *perf_label = lv_label_create(lv_scr_act()); lv_obj_align(perf_label, LV_ALIGN_TOP_RIGHT, -10, 10); |
正常运行时帧率应≥20FPS，低于10FPS需优化。
9.内存使用监控通过lv_mem_monitor查看内存使用情况，避免溢出：
lv_mem_monitor_t mon; lv_mem_monitor(&mon); printf("内存使用率：%d%%，最大块：%dKB\n", mon.used_pct, mon.free_biggest / 1024); |
五、实战建议：资源受限设备适配流程
10.评估硬件资源：明确RAM（如64KB）、Flash（如256KB）和CPU性能（如80MHz Cortex-M3）；
11.配置lv_conf.h：关闭不必要功能（如LV_USE_CHART、LV_USE_ANIMATION），限制内存池和刷新频率；
12.精简UI：使用基础组件，避免复杂动画和样式；
13.测试优化：通过帧率和内存监控定位瓶颈，优先优化高开销操作（如全屏刷新、复杂动画）。
小结：性能优化与内存管理是LVGL在嵌入式设备上稳定运行的关键，核心是“减少不必要的计算和资源占用”。通过控制重绘区域、优化资源、利用硬件加速，即使在低端MCU上也能实现流畅的UI体验。下一节将学习LVGL的移植与硬件接口适配，将UI部署到实际嵌入式平台（如STM32、ESP32）。
-end-
如果文章对你有提升，帮忙点赞，分享，关注。十分感谢
10个月宝宝每天需要喝多少奶粉？
