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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
2 |% ?: v8 w/ k! _2 s2 w關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!+ ?* B# Z7 e: o- c5 y
% Q* y. k$ p: ^% C" J; T來源 | 屋脊雀6 H) `, ?( G7 E1 r+ ^, r0 y" b
網(wǎng)絡(luò)上配套STM32開發(fā)板有很多LCD例程,主要是TFT LCD跟OLED的。從這些例程,大家都能學(xué)會如何點亮一個LCD。但這代碼都有下面這些問題:
% I- q. \1 J" ]! ^1 x分層不清晰,通俗講就是模塊化太差。接口亂。只要接口不亂,分層就會好很多了。可移植性差。通用性差。為什么這樣說呢?如果你已經(jīng)了解了LCD的操作,請思考如下情景:! T! p4 a7 q4 Y! L1 O* o/ U% t
1、代碼空間不夠,只能保留9341的驅(qū)動,其他LCD驅(qū)動全部刪除。能一鍵(一個宏定義)刪除嗎?刪除后要改多少地方才能編譯通過?
: D3 C, ~- r" G3 C2、有一個新產(chǎn)品,收銀設(shè)備。系統(tǒng)有兩個LCD,都是OLED,驅(qū)動IC相同,但是一個是128x64,另一個是128x32像素,一個叫做主顯示,收銀員用;一個叫顧顯,顧客看金額。怎么辦?這些例程代碼要怎么改才能支持兩個屏幕?全部代碼復(fù)制粘貼然后改函數(shù)名稱?這樣確實能完成任務(wù),只不過程序從此就進(jìn)入惡性循環(huán)了。
1 j9 N, \/ w- G2 |4 h) R* c+ D3、一個OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?
/ r1 D' _/ ]1 J4、原來只是支持中文,現(xiàn)在要賣到南美,要支持多米尼加語言,好改嗎?! w7 `8 j2 J- t9 e; G) @, ~0 I
LCD種類概述在討論怎么寫LCD驅(qū)動之前,我們先大概了解一下嵌入式常用LCD。概述一些跟驅(qū)動架構(gòu)設(shè)計有關(guān)的概念,在此不對原理和細(xì)節(jié)做深入討論,會有專門文章介紹,或者參考網(wǎng)絡(luò)文檔。
2 Q4 A G2 f' T; A) R2 l6 H" {TFT lcdTFT LCD,也就是我們常說的彩屏。通常像素較高,例如常見的2.8寸,320X240像素。4.0寸的,像素800X400。這些屏通常使用并口,也就是8080或6800接口(STM32 的FSMC接口);或者是RGB接口,STM32F429等芯片支持。其他例如手機(jī)上使用的有MIPI接口。" _2 S3 z) B+ r
總之,接口種類很多。也有一些支持SPI接口的。除非是比較小的屏幕,否則不建議使用SPI接口,速度慢,刷屏閃屏。玩STM32常用的TFT lcd屏幕驅(qū)動IC通常有:ILI9341/ILI9325等。
8 c& j* [9 x9 l2 }; P# r3 Stft lcd:
4 f9 `# M0 I0 K6 p
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- l5 i$ h( h& G# ]" ~( |+ BIPS:
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2 _, o/ v1 G- q1 v9 i6 t' d i) A
COG lcd很多人可能不知道COG LCD是什么,我覺得跟現(xiàn)在開發(fā)板銷售方向有關(guān)系,大家都出大屏,玩酷炫界面,對于更深的技術(shù),例如軟件架構(gòu)設(shè)計,都不涉及。使用單片機(jī)的產(chǎn)品,COG LCD其實占比非常大。COG是Chip On Glass的縮寫,就是驅(qū)動芯片直接綁定在玻璃上,透明的。實物像下圖:# ^ E0 T$ Z8 A$ L9 x# |/ Y
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5 J( L$ C2 h# l
這種LCD通常像素不高,常用的有128X64,128X32。一般只支持黑白顯示,也有灰度屏。
9 X O3 f* X; |" n2 E4 T5 d0 b# U接口通常是SPI,I2C。也有號稱支持8位并口的,不過基本不會用,3根IO能解決的問題,沒必要用8根吧?常用的驅(qū)動IC:STR7565。
$ {( ~( ^. Y- z, NOLED lcd買過開發(fā)板的應(yīng)該基本用過。新技術(shù),大家都感覺高檔,在手環(huán)等產(chǎn)品常用。OLED目前屏幕較小,大一點的都很貴。在控制上跟COG LCD類似,區(qū)別是兩者的顯示方式不一樣。從我們程序角度來看,最大的差別就是,OLED LCD,不用控制背光。。。。。實物如下圖:) v* n3 z9 Q/ [) p; M% K2 K+ Y* e
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9 P* U2 ]9 x2 d) v$ M4 l常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動IC:SSD1615。
, J0 H! z b% ^; m+ e硬件場景接下來的討論,都基于以下硬件信息:, F( |# K I& g% P7 d% A& x
1、有一個TFT屏幕,接在硬件的FSMC接口,什么型號屏幕?不知道。
* ], a+ V/ m: L; C5 o8 o- A$ q2、有一個COG lcd,接在幾根普通IO口上,驅(qū)動IC是STR7565,128X32像素。0 X6 X* _+ P# N: ~, H; h
3、有一個COG LCD,接在硬件SPI3跟幾根IO口上,驅(qū)動IC是STR7565,128x64像素。6 C4 U" f5 v! a3 y5 E) m
4、有一個OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片選,驅(qū)動IC是SSD1315。
) V1 j' g P, T4 O- e9 T, `7 \
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; j; s7 ~2 ? g9 ~- F
預(yù)備知識在進(jìn)入討論之前,我們先大概說一下下面幾個概念,對于這些概念,如果你想深入了解,請GOOGLE。$ g# l4 ^) | N9 ^' B% R9 ~
面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο,是編程界的一個概念。什么叫面向?qū)ο竽?編程有兩種要素:程序(方法),數(shù)據(jù)(屬性)。例如:一個LED,我們可以點亮或者熄滅它,這叫方法。LED什么狀態(tài)?亮還是滅?這就是屬性。我們通常這樣編程:
& I6 k3 V& Z6 z( R4 v, iu8 ledsta = 0;
2 k' R6 x/ g8 G; Cvoid ledset(u8 sta)
; }8 f6 ?4 C$ s+ Y{
/ e9 |5 D* U3 ? R' q0 X* V% R}/ p" _% T3 e% W, v
這樣的編程有一個問題,假如我們有10個這樣的LED,怎么寫?這時我們可以引入面向?qū)ο缶幊,將每一個LED封裝為一個對象?梢赃@樣做:
% H: f7 [" L0 @8 i/*# M; }# B, N, D7 c. R
定義一個結(jié)構(gòu)體,將LED這個對象的屬性跟方法封裝。
: g5 q+ ~, l9 b- V- z" o! O$ u% |這個結(jié)構(gòu)體就是一個對象。# J0 q+ Y! e+ a8 F* S
但是這個不是一個真實的存在,而是一個對象的抽象。
$ u) ~4 |" |% c. c# P1 n*/3 g6 ^) {' Q! g# W* o- z3 X
typedef struct{
0 K. C3 J! X9 J8 f5 S3 v u8 sta;
. ]4 Y$ j, h- B void (*setsta)(u8 sta);7 U+ i/ s; t8 a% g
}LedObj;% f( g4 _, d9 l( D( V0 L* x1 q5 [
/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED1,并且實現(xiàn)它的方法drv_led1_setsta*/
& F: a7 e: l; D2 K$ K) [ I. U0 Dvoid drv_led1_setsta(u8 sta)
# g1 A, d( ~& ^- u5 r{
7 h: n* ]+ W$ ?% u' Q1 q}
* y+ [- G, v( g5 K. QLedObj LED1={- S6 }1 B. r- ?3 `$ @! Y# p- P
.sta = 0,# V7 F: { Z3 W! b
.setsta = drv_led1_setsta,
$ q/ G* K; w; e5 |. r, }/ K1 l };
2 b7 p0 e6 ~5 y0 C* m/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED2,并且實現(xiàn)它的方法drv_led2_setsta*/
9 o( ~; n. e wvoid drv_led2_setsta(u8 sta)
; {* q3 J( f) U# F{; Y6 {4 j' b$ m/ Y6 w3 @
}
+ I0 g. r( j4 {; kLedObj LED2={
9 N# V5 ~0 ~; @( M3 s+ x8 V' s8 Q .sta = 0,7 }4 u* E: i6 c$ \9 q: l( z' ]2 U
.setsta = drv_led2_setsta,
, G: T+ ^* r: M1 F# O };
; S) ^7 w1 I. L2 P% O/ Y + I( y0 a0 f: @% ]
/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個led*/5 h# W7 ^& u4 ~- {2 L" S4 ]5 v! p! F
void ledset(LedObj *led, u8 sta)7 O) w4 Q. L0 o' y
{
{' C$ w! f0 G. ~$ ?- d led->setsta(sta);
8 H0 _# R( n. V}
* {7 f. d% D# t3 V2 p! F+ s是的,在C語言中,實現(xiàn)面向?qū)ο蟮氖侄尉褪墙Y(jié)構(gòu)體的使用。上面的代碼,對于API來說,就很友好了。操作所有LED,使用同一個接口,只需告訴接口哪個LED。大家想想,前面說的LCD硬件場景。4個LCD,如果不面向?qū)ο螅?strong>「顯示漢字的接口是不是要實現(xiàn)4個」?每個屏幕一個?" s! @, ^! }# H) I' I
驅(qū)動與設(shè)備分離如果要深入了解驅(qū)動與設(shè)備分離,請看LINUX驅(qū)動的書籍。' B9 |8 d9 B, t3 |2 }7 ]9 F$ S
什么是設(shè)備?我認(rèn)為的設(shè)備就是「屬性」,就是「參數(shù)」,就是「驅(qū)動程序要用到的數(shù)據(jù)和硬件接口信息」。那么驅(qū)動就是「控制這些數(shù)據(jù)和接口的代碼過程」。
% e1 X w1 |4 D/ Y8 ?& d2 D. @通常來說,如果LCD的驅(qū)動IC相同,就用相同的驅(qū)動。有些不同的IC也可以用相同的,例如SSD1315跟STR7565,除了初始化,其他都可以用相同的驅(qū)動。例如一個COG lcd:) _6 k) r0 ^% N+ x
?驅(qū)動IC是STR7565 128 * 64 像素用SPI3背光用PF5 ,命令線用PF4 ,復(fù)位腳用PF3
; f r8 q& T' ?' t?上面所有的信息綜合,就是一個設(shè)備。驅(qū)動就是STR7565的驅(qū)動代碼。
* x2 R3 c/ Z' W& H9 m' J為什么要驅(qū)動跟設(shè)備分離,因為要解決下面問題:
$ |1 V, A* o, V! Y! X$ `?有一個新產(chǎn)品,收銀設(shè)備。系統(tǒng)有兩個LCD,都是OLED,驅(qū)動IC相同,但是一個是128x64,另一個是128x32像素,一個叫做主顯示,收銀員用;一個叫顧顯,顧客看金額。" K$ d! A& o" E3 }' K
?這個問題,「兩個設(shè)備用同一套程序控制」才是最好的解決辦法。驅(qū)動與設(shè)備分離的手段:4 t$ t) P7 K X e2 q3 C
?在驅(qū)動程序接口函數(shù)的參數(shù)中增加設(shè)備參數(shù),驅(qū)動用到的所有資源從設(shè)備參數(shù)傳入。( v9 m' N& R( l. Y# p- x( l
?驅(qū)動如何跟設(shè)備綁定呢?通過設(shè)備的驅(qū)動IC型號。
3 f; g, m# k% n5 V$ T模塊化我認(rèn)為模塊化就是將一段程序封裝,提供穩(wěn)定的接口給不同的驅(qū)動使用。不模塊化就是,在不同的驅(qū)動中都實現(xiàn)這段程序。例如字庫處理,在顯示漢字的時候,我們要找點陣,在打印機(jī)打印漢字的時候,我們也要找點陣,你覺得程序要怎么寫?把點陣處理做成一個模塊,就是模塊化。非模塊化的典型特征就是「一根線串到底,沒有任何層次感」。9 ?' o6 G Q" z; T# o5 `
LCD到底是什么前面我們說了面向?qū)ο,現(xiàn)在要對LCD進(jìn)行抽象,得出一個對象,就需要知道LCD到底是什么。問自己下面幾個問題:! V# `1 a' }1 M4 E
LCD能做什么?要LCD做什么?誰想要LCD做什么?剛剛接觸嵌入式的朋友可能不是很了解,可能會想不通。我們模擬一下LCD的功能操作數(shù)據(jù)流。APP想要在LCD上顯示 一個漢字。' a9 Z2 \; j+ H* D: m
1、首先,需要一個顯示漢字的接口,APP調(diào)用這個接口就可以顯示漢字,假設(shè)接口叫做lcd_display_hz。
( p! g+ h4 Q6 o; y2、漢字從哪來?從點陣字庫來,所以在lcd_display_hz函數(shù)內(nèi)就要調(diào)用一個叫做find_font的函數(shù)獲取點陣。
5 E+ E4 Y% r8 W5 {3 Q) P+ z4 r! i3、獲取點陣后要將點陣顯示到LCD上,那么我們調(diào)用一個ILL9341_dis的接口,將點陣刷新到驅(qū)動IC型號為ILI9341的LCD上。3 t( c$ _! L B
4、ILI9341_dis怎么將點陣顯示上去?調(diào)用一個8080_WRITE的接口。
. }0 `8 {. E' Z- S) A3 S4 |好的,這個就是大概過程,我們從這個過程去抽象LCD功能接口。漢字跟LCD對象有關(guān)嗎?無關(guān)。在LCD眼里,無論漢字還是圖片,都是一個個點。那么前面問題的答案就是:
) W- N' ?" a* vLCD可以一個點一個點顯示內(nèi)容。要LCD顯示漢字或圖片-----就是顯示一堆點APP想要LCD顯示圖片或文字。結(jié)論就是:所有LCD對象的功能就是顯示點。「那么驅(qū)動只要提供顯示點的接口就可以了,顯示一個點,顯示一片點! 抽象接口如下:% m8 }- Z+ b* h" Z
/*$ J, j, f3 p5 T7 @
LCD驅(qū)動定義
: k& X% {. x/ O6 x+ X*/
4 X: f Q2 ^8 f$ ]' d- S* r Stypedef struct 7 L& l0 Y* W, J; f. I1 P
{, y+ u- @. m8 h5 U( }( Q
u16 id;
$ x* h4 j. R/ t. M9 p% Q0 ? s32 (*init)(DevLcd *lcd);
5 B# a1 D2 Z8 y* C s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
+ X8 y! f7 Q- w' v' T% t s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);2 }$ @; }$ G3 k& U* m
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
k O5 @% G [4 s: A; g, ~ s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
: A) y- I* `6 J* Z0 v3 J% H" z: S s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
8 d. S! y6 r3 t4 L void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
5 U4 _. {) o5 z% f8 u' Z4 h8 Q I void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);4 k# m6 B' Y! E" ^0 V. I% s
}_lcd_drv;/ H. q; }! m O; Q0 [% Q
上面的接口,也就是對應(yīng)的驅(qū)動,包含了一個驅(qū)動id號。5 @$ c6 l7 P1 P) i) z! o% R4 r
id,驅(qū)動型號初始化畫點將一片區(qū)域的點顯示某種顏色將一片區(qū)域的點顯示某些顏色顯示開關(guān)準(zhǔn)備刷新區(qū)域(主要彩屏直接DMA刷屏使用)設(shè)置掃描方向背光控制顯示字符,劃線等功能,不屬于LCD驅(qū)動。應(yīng)該歸類到GUI層。$ s. X; Z) d: ?8 D; |1 K9 H4 k
LCD驅(qū)動框架我們設(shè)計了如下的驅(qū)動框架:. g8 X5 p- ]0 l( a! o' G
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2 q4 M3 ~+ y* P. z設(shè)計思路:* @. p/ W6 l$ \/ G
1、中間顯示驅(qū)動IC驅(qū)動程序提供統(tǒng)一接口,接口形式如前面說的_lcd_drv結(jié)構(gòu)體。6 f, m7 l3 J4 \6 a: o
2、各顯示IC驅(qū)動根據(jù)設(shè)備參數(shù),調(diào)用不同的接口驅(qū)動。例如TFT就用8080驅(qū)動,其他的都用SPI驅(qū)動。SPI驅(qū)動只有一份,用IO口控制的我們也做成模擬SPI。 M3 P. z) G. R( d/ r
3、LCD驅(qū)動層做LCD管理,例如完成TFT LCD的識別。并且將所有LCD接口封裝為一套接口。6 y; \2 \6 r( ^5 C/ u0 r& k& z* g# O
4、簡易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。- s; T, C0 B) {- y7 x# z
5、字體點陣模塊提供點陣獲取與處理接口。
; _8 \9 A1 t! j& @! D. f由于實際沒那么復(fù)雜,在例程中我們將GUI跟LCD驅(qū)動層放到一起。TFT LCD的兩個驅(qū)動也放到一個文件,但是邏輯是分開的。OLED除初始化,其他接口跟COG LCD基本一樣,因此這兩個驅(qū)動也放在一個文件。! y3 F9 \6 D3 j G2 i
代碼分析代碼分三層:; I) d7 k& G0 R6 E3 p
1、GUI和LCD驅(qū)動層 dev_lcd.c dev_lcd.h5 U$ \0 H5 G5 |9 j4 B y# L' w
2、顯示驅(qū)動IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h7 J9 W+ S1 h; }: N& p
3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
0 H ~" c4 j5 k8 a$ cGUI和LCD層這層主要有3個功能 :, Z$ J7 r1 M6 ^
「1、設(shè)備管理」
2 J( J+ c4 ^$ p; C& }3 N+ t首先定義了一堆LCD參數(shù)結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體包含ID,像素。并且把這些結(jié)構(gòu)體組合到一個list數(shù)組內(nèi)。
9 I2 k: X" m0 U I/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/7 C6 u6 Q* z; w
_lcd_pra LCD_IIL9341 ={
; G: c" b, ?/ `& s( j0 V7 s- R .id = 0x9341,
0 `& l+ h, }* Y .width = 240, //LCD 寬度# ^* c- s: K# E/ t1 Z
.height = 320, //LCD 高度
0 B+ _# w. @5 {% e- W};
' \: S+ P1 B) V5 k9 m5 d3 U* v...
) w% ?0 e; ]9 |" N/*各種LCD列表*/6 ?+ z: p9 z3 j
_lcd_pra *LcdPraList[5]=
- ~- c" n' `; a3 r7 G {
- v6 p7 p4 \. L &LCD_IIL9341, * M. [+ @1 v5 P. c) J: q
&LCD_IIL9325,
6 @# y: K6 ] s &LCD_R61408,9 ]# S) @! U8 C: ]9 f* k
&LCD_Cog12864,
2 ~! _! U/ j* r& S &LCD_Oled12864,( l! [5 P6 n: U8 O: `2 c- S
};
1 @& x; G" E3 t) N% H! o/ q0 o然后定義了所有驅(qū)動list數(shù)組,數(shù)組內(nèi)容就是驅(qū)動,在對應(yīng)的驅(qū)動文件內(nèi)實現(xiàn)。
" K( h8 w9 G; H% Q4 t/* 所有驅(qū)動列表
: }, [. G0 q% |) L% [: q# @ 驅(qū)動列表*/3 Y, _5 P, C9 }! g. p$ h: T# B
_lcd_drv *LcdDrvList[] = { ?6 h& I+ G! v+ F1 a
&TftLcdILI9341Drv, S, H, L: l/ N/ w% Y) ?7 ?
&TftLcdILI9325Drv,4 y- k+ c0 A8 o" h
&CogLcdST7565Drv,
. G: q: _+ P4 m9 y; D7 ~ &OledLcdSSD1615rv,9 [8 P2 n- ]4 k1 E$ w
定義了設(shè)備樹,即是定義了系統(tǒng)有多少個LCD,接在哪個接口,什么驅(qū)動IC。如果是一個完整系統(tǒng),可以做成一個類似LINUX的設(shè)備樹。
+ C4 l/ z! g# c/*設(shè)備樹定義*/5 x- C0 [. D1 O; ~0 o1 T) u0 Q+ `! J: u
#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個LCD設(shè)備
; }1 b% S8 E) j8 V& iLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
/ q# |# w. ?* p9 p( K/ i* V{
, u! T7 |# O8 @& \* T {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},3 Z: d- }- Y; ^5 a" P: M
{"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},- u% I5 r5 ^( e
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},0 D6 U4 u1 j6 b- D, X* w/ _
};
# B9 a* a2 O7 i% |「2 、接口封裝」4 l& B5 o% \% B* G, o, E3 S* J
void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)6 b7 U0 o \9 h% R9 O: w
s32 dev_lcd_init(void), W0 _: t$ W. l* C9 k: ]# ^3 E. @
DevLcd *dev_lcd_open(char *name)
T* D/ s! u5 ?. i$ rs32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
* H+ h4 S4 W' A& Z# ~s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)" g, d2 a* r5 r5 n
s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)1 u6 u* A U( S. B4 I
s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)2 A; Q8 A/ v9 T) c. q' a; Z- X4 r
s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)! l% N0 z3 r$ H& ]9 I! \
s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
+ ~% N' T) l! i8 V5 G2 S$ h- ?s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
) n) H U) ^0 Y大部分接口都是對驅(qū)動IC接口的二次封裝。有區(qū)別的是初始化和打開接口。初始化,就是根據(jù)前面定義的設(shè)備樹,尋找對應(yīng)驅(qū)動,找到對應(yīng)設(shè)備參數(shù),并完成設(shè)備初始化。打開函數(shù),根據(jù)傳入的設(shè)備名稱,查找設(shè)備,找到后返回設(shè)備句柄,后續(xù)的操作全部需要這個設(shè)備句柄。
$ I% w/ ]& F6 l* v「3 、簡易GUI層」
/ N1 h5 x. z$ @5 e, E- u目前最重要就是顯示字符函數(shù)。: V5 E! z6 \! [: P
s32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)
- p5 E1 g; C) g其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測試,后續(xù)會完善。
+ J: J- n- U/ h- y驅(qū)動IC層驅(qū)動IC層分兩部分:6 j8 P0 d# [+ p0 M
「1 、封裝LCD接口」
+ w$ ~2 g" t# b# w/ U" f' W8 zLCD有使用8080總線的,有使用SPI總線的,有使用VSPI總線的。這些總線的函數(shù)由單獨文件實現(xiàn)。但是,除了這些通信信號外,LCD還會有復(fù)位信號,命令數(shù)據(jù)線信號,背光信號等。我們通過函數(shù)封裝,將這些信號跟通信接口一起封裝為「LCD通信總線」, 也就是buslcd。BUS_8080在dev_ILI9341.c文件中封裝。BUS_LCD1和BUS_lcd2在dev_str7565.c 中封裝。
6 e( v- K z( F |6 @「2 驅(qū)動實現(xiàn)」
; p$ |' l% O/ U6 O* [實現(xiàn)_lcd_drv驅(qū)動結(jié)構(gòu)體。每個驅(qū)動都實現(xiàn)一個,某些驅(qū)動可以共用函數(shù)。
6 C {; z8 j. e% D" G4 h" s+ K2 ^_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {
- W) W& Y+ b2 B# j4 D$ a& w .id = 0X7565,4 L; W$ B1 l' s. E
.init = drv_ST7565_init,
h* V8 P7 Q: k4 W .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,
" M% ~8 f! p3 ^/ _6 G .color_fill = drv_ST7565_color_fill,+ g. \% A$ i* @, X) h4 u
.fill = drv_ST7565_fill,- W4 i! k7 Z9 ^8 C& B1 p; X
.onoff = drv_ST7565_display_onoff,
8 _$ v& e6 \3 O! t5 o .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,7 {) P. u( r8 _& P
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,
" q |6 b2 `& Y! @/ J3 a7 a& I6 T .backlight = drv_ST7565_lcd_bl4 G# a$ G: P) h9 O9 J. V3 P
};6 @: \- K$ \, a/ F' Q) c) h& |
接口層8080層比較簡單,用的是官方接口。SPI接口提供下面操作函數(shù),可以操作SPI,也可以操作VSPI。
1 S8 m5 h3 N% Q/ v& iextern s32 mcu_spi_init(void);
* ]0 S! `( c! Pextern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
9 z3 S3 F: x1 [5 ^extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
. k1 D L- K4 yextern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);
- g2 o4 M! k" F& y1 A4 Pextern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
0 x% n, i$ [: N& w至于SPI為什么這樣寫,會有一個單獨文件說明。: P' e! S+ V8 u4 J
總體流程前面說的幾個模塊時如何聯(lián)系在一起的呢?請看下面結(jié)構(gòu)體:
1 D7 A: U4 F% u/* 初始化的時候會根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,9 n6 D# a( o3 h3 T
并且匹配驅(qū)動跟參數(shù),并初始化變量。
! y' ] B% g% Y5 R1 F" O 打開的時候只是獲取了一個指針 */
: l3 q( @: ^! h' d/ k" h) jstruct _strDevLcd
' I+ M- Z p, _ s1 H% i{5 S9 H( q9 |# B2 h }1 X- C
s32 gd;//句柄,控制是否可以打開/ [; R; w6 J) H5 W
LcdObj *dev;/ |8 h2 H5 `! P! F! r
/* LCD參數(shù),固定,不可變*/
( I/ K* a5 v0 h _lcd_pra *pra;
$ [1 ~0 `& Q1 y e% q /* LCD驅(qū)動 */# S8 J+ n! d2 j; s
_lcd_drv *drv;9 |4 @, U! ~6 k3 _9 \# U7 Q0 D
/*驅(qū)動需要的變量*/
. e. ?4 v9 m0 l3 y# p6 b0 p u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。
: [8 F6 L: r4 i1 ~8 V u8 scandir;//掃描方向- B, }+ N: Q' v8 K8 g
u16 width; //LCD 寬度
. _, z0 g: M( l. f0 G u16 height; //LCD 高度) q" C/ W5 Z* K8 Y: D% j0 J: _% M
void *pri;//私有數(shù)據(jù),黑白屏跟OLED屏在初始化的時候會開辟顯存- `& j; E* l* h$ B" |
};
% D- x6 T7 m. v! W7 w# p每一個設(shè)備都會有一個這樣的結(jié)構(gòu)體,這個結(jié)構(gòu)體在初始化LCD時初始化。1 @' V- {( p" X, p4 ^- E3 [% u
成員dev指向設(shè)備樹,從這個成員可以知道設(shè)備名稱,掛在哪個LCD總線,設(shè)備ID。typedef struct i' V5 m s" j B& @
{: g- x0 U2 I1 |2 S, Y* a% U, D- I
char *name;//設(shè)備名字5 {* e' r. K5 f' {3 k
LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上5 }1 D! d) u' n4 D
u16 id;- g+ x5 t S: w1 n1 h
}LcdObj;
/ X5 g* ^. ?# |. n0 M4 @成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct
0 R. a$ S0 d3 Q{+ L4 f! L, b2 ?$ W
u16 id;
- I* {; s) v" B/ w2 b8 W2 W# ^' H u16 width; //LCD 寬度 豎屏
. S2 w5 ?4 h3 W/ P$ d5 p u16 height; //LCD 高度 豎屏! `. p/ S" ]8 I' g: {( R
}_lcd_pra; ~; f" u! O. z3 X% F: e+ P- z
成員drv指向驅(qū)動,所有操作通過drv實現(xiàn)。typedef struct 1 j& {4 S; ]$ h2 V
{
5 W1 a% U" ?) q0 {9 Z5 L3 D u16 id;) l! _) Q% S1 Z6 t7 R7 @ W, P+ m
s32 (*init)(DevLcd *lcd);" c# j& t! V8 D; `: y
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
! K5 z3 F9 @6 @' \' A. n9 H/ P q s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);. w# g" T2 j$ R( C- v2 w
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
9 L4 }8 W* [' Q5 G( _2 s* c8 W, B s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);; e$ ~! E. ^ j3 ~' G2 y" E
s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
: q/ a. s/ L' A' u' h void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);1 z: W8 T! \8 x/ d) r+ E2 e
void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);9 s* L' S" K5 _/ y7 x
}_lcd_drv;! Y) k+ i2 I9 `/ a
成員dir、scandir、 width、 height是驅(qū)動要使用的通用變量。因為每個LCD都有一個結(jié)構(gòu)體,一套驅(qū)動程序就能控制多個設(shè)備而互不干擾。成員pri是一個私有指針,某些驅(qū)動可能需要有些比較特殊的變量,就全部用這個指針記錄,通常這個指針指向一個結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體由驅(qū)動定義,并且在設(shè)備初始化時申請變量空間。目前主要用于COG LCD跟OLED LCD顯示緩存。整個LCD驅(qū)動,就通過這個結(jié)構(gòu)體組合在一起。5 l! h$ V6 ?; d, D# V$ l. ]
1、初始化,根據(jù)設(shè)備樹,找到驅(qū)動跟參數(shù),然后初始化上面說的結(jié)構(gòu)體。2 m0 M# Y+ Q* x, R0 i' o. T2 z$ ^
2、要使用LCD前,調(diào)用dev_lcd_open函數(shù)。打開成功就返回一個上面的結(jié)構(gòu)體指針。
* I0 A" ?0 U9 W7 ]3、顯示字符,接口找到點陣后,通過上面結(jié)構(gòu)體的drv,調(diào)用對應(yīng)的驅(qū)動程序。
9 j" \7 a4 @6 k" V+ l4、驅(qū)動程序根據(jù)這個結(jié)構(gòu)體,決定操作哪個LCD總線,并且使用這個結(jié)構(gòu)體的變量。2 @: G' J% s5 H% N3 Y$ a
用法和好處好處1請看測試程序! x; v% h9 r2 ^: {
void dev_lcd_test(void)' |; t4 B5 v* [& }! i/ S* ?- Z
{& k: s0 B8 C$ Y! a, i
DevLcd *LcdCog;
( q: }; ^7 K/ Q DevLcd *LcdOled;
! I6 \* D+ [) s! W1 W% G DevLcd *LcdTft;: M( l( u+ z; b. v" |6 k. a
/* 打開三個設(shè)備 */. u# `3 {2 s" ?$ }' T! a! @
LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");4 K2 U* b" x; a" U
if(LcdCog==NULL)
1 A6 x* W2 O; i6 d/ \1 F- U uart_printf("open cog lcd err\r: i8 u! v* b7 h- R+ R3 w# R
");
$ d, [$ a6 w6 a& G. d: X LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
* R0 @+ M! _+ [7 y' Q- D if(LcdOled==NULL)
6 u9 _8 h' J1 K) a uart_printf("open oled lcd err\r$ x2 v8 {/ h2 I2 U$ p) b o
");! c/ w4 l* S3 {+ c
LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");
4 Q4 i% V; n9 y4 `! _" Y if(LcdTft==NULL)% v& J# _/ n9 @' B
uart_printf("open tft lcd err\r
9 r V& X7 q! `0 u' k. h");
* w, X; {3 T# ?# A' F6 `8 _ /*打開背光*/# V8 P( }8 U( ?$ v2 j' Z
dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
+ L; h7 @; c8 S& Q dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);& I- M- X5 D. i& G7 @
dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
( [4 X! ~( k, h' H2 [: T& G dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);1 n/ A1 k, C6 ^1 B% N
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);
8 y& T" f; J. P dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
4 v& R% q: j1 f: N/ | dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
4 [7 j- o( C2 \" v; S, s dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);! H% p Q$ f9 ^' {) K0 g& u
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);
& K' t: l" F2 Z* G; @$ `( a" v dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
2 f8 R% S" D- m+ n7 J/ [ dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);! j# ?2 q9 t# }3 @7 X
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
; i: A2 c3 _: x5 X dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);/ i5 z) H2 u4 A1 W }( Y9 l! p! x& O3 C/ G
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
7 \8 {7 x) A' W% O dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);
% y8 C" \: X0 m while(1);0 x0 N! ]- Z5 f8 `, S6 T
}
$ B2 l- K1 [( a# z- H g: E) g使用一個函數(shù)dev_lcd_open,可以打開3個LCD,獲取LCD設(shè)備。然后調(diào)用dev_lcd_put_string就可以在不同的LCD上顯示。其他所有的gui操作接口都只有一個。這樣的設(shè)計對于APP層來說,就很友好。顯示效果:" j* @: {: s& ^0 t# m. L9 [1 n
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昨天 23:00 上傳
/ R6 r2 c% R% v
好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的, R9 |8 T1 ^5 \8 w+ m8 Q8 V* b
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=; {. t8 h m' N
{* S6 i& Q( z% c6 L$ l: C: t; s
{"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
9 s" z$ U7 h1 r8 ^ {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
: c$ [7 [1 r9 d {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},9 [1 W* B1 W# X2 A8 @
};
, \; ?8 t6 ]+ z某天,oled lcd要接到SPI上,只需要將設(shè)備樹數(shù)組里面的參數(shù)改一下,就可以了,當(dāng)然,在一個接口上不能接兩個設(shè)備。2 E3 f' R3 R/ J/ `9 t. p
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
5 Q2 d; F/ k" p" j{
3 @4 x% o( S# p0 `. ?* r: e {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},
+ h! C# N- `+ Y4 R {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},5 O" B( E, D% X$ C0 k# N
};
4 S7 l. R- ]' l" S0 p5 Q% n1 W字庫暫時不做細(xì)說,例程的字庫放在SD卡中,各位移植的時候根據(jù)需要修改。具體參考font.c。
; ~& K( ]+ a: B" n2 {: z+ P聲明代碼請按照版權(quán)協(xié)議使用。當(dāng)前源碼只是一個能用的設(shè)計,完整性與健壯性尚未測試。后續(xù)會放到github,并且持續(xù)更新優(yōu)化。最新消息請關(guān)注www.wujique.com。
1 }* v, [+ g5 Y' F-END-3 H( A( R. N9 [6 ?$ x- Y9 S: t
往期推薦:點擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀8 d6 ^8 R7 q7 ^6 f1 X1 ^
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. M4 d* Y) B; ~+ k: Q, C& Y9 l( P
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" G; o1 R, z! I ; j7 E4 H% w+ {) f: j9 Q$ C
淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)+ a; n- ]) E9 p. C9 t
8 G6 F3 z, ~* G& B, ~
/ \* f9 D. @8 q1 C/ A$ U
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9 c5 Q6 c8 M; {' c& B/ D
2 {) Z( o$ `! z' N, f6 C
" |9 t% a2 U& s0 D1 E 5 p; p" S8 D5 F; W4 O6 p
2 _6 E' c9 `- n$ O8 F% h4 h5 ]# t8 R
H# A' }- P$ s. U* r: m
. M6 m2 U5 e. R" F9 d! S1 A/ C
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; d+ ]9 \8 P1 y3 ?! @! k* O. n
8 g/ N( O" u `( z! I6 X3 r
在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!
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9 Q' G3 S7 y5 s& l! c' l
/ k; F# [0 a9 o0 q5 [3 P
+ y8 s8 w& [# K+ t# {$ V" y; ~ 6 D- [$ G2 N. k# c' M
8 s! g* ]( A5 m4 r6 |
. u7 C! z; H" E& Z- l% U( A + ^/ i: \6 E; }, J9 y
" b, w! E8 |# G4 g4 s1 s, @# V! O
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* |( I1 l% z# E T9 z$ z% E- v4 T " K9 z- {/ b$ ~$ ]
蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國產(chǎn)化程度有多高?
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" r/ `4 N) S" O8 M ~
" _' j& i0 h1 }4 w& |* e
% E- f+ x( B2 R1 {+ [8 R% F: A 我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
! ]1 E* ]3 v. H2 D) ?: @( n: ^關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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