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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師0 ?3 G9 ^3 ] D8 s
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6 T: y& x8 ]6 d d0 D. c" |; j1 \; F7 X# `
來源 | 屋脊雀
2 R! v4 e3 f" @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(huì)如何點(diǎn)亮一個(gè)LCD。但這代碼都有下面這些問題:
7 V/ W0 G$ P8 m+ J3 _. Y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(huì)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(qǐng)思考如下情景:
, M4 x3 q! Q2 z( e% p/ A; t" Z1、代碼空間不夠,只能保留9341的驅(qū)動(dòng),其他LCD驅(qū)動(dòng)全部刪除。能一鍵(一個(gè)宏定義)刪除嗎?刪除后要改多少地方才能編譯通過?
- ], I1 F1 f4 d$ @5 g4 U2、有一個(gè)新產(chǎn)品,收銀設(shè)備。系統(tǒng)有兩個(gè)LCD,都是OLED,驅(qū)動(dòng)IC相同,但是一個(gè)是128x64,另一個(gè)是128x32像素,一個(gè)叫做主顯示,收銀員用;一個(gè)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(gè)屏幕?全部代碼復(fù)制粘貼然后改函數(shù)名稱?這樣確實(shí)能完成任務(wù),只不過程序從此就進(jìn)入惡性循環(huán)了。
0 ~2 [4 m/ d+ a+ w' B" s e- U3 |3、一個(gè)OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?
0 E- K+ H2 c" @3 D5 u' g/ Q+ N# B9 ^4、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?
- C4 L' R T3 ]# T8 ELCD種類概述在討論怎么寫LCD驅(qū)動(dòng)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(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的概念,在此不對(duì)原理和細(xì)節(jié)做深入討論,會(huì)有專門文章介紹,或者參考網(wǎng)絡(luò)文檔。 W" T7 [( U0 Q, ~
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。
8 W7 x# X/ q4 k/ b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(dòng)IC通常有:ILI9341/ILI9325等。! P9 ]0 r$ K9 u, y
tft lcd:; P1 P: z4 F0 c" i0 R7 w! u
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1 }; R) J; Q8 N6 R8 _IPS:$ h1 d% R+ g( ?$ {8 M4 H
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: M$ E9 x$ a" h( p$ { j( {
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(duì)于更深的技術(shù),例如軟件架構(gòu)設(shè)計(jì),都不涉及。使用單片機(jī)的產(chǎn)品,COG LCD其實(shí)占比非常大。COG是Chip On Glass的縮寫,就是驅(qū)動(dòng)芯片直接綁定在玻璃上,透明的。實(shí)物像下圖:5 V5 A/ {( M8 L. [/ _, d9 H
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4 c# E/ s& G5 K- S; A3 x6 D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。
6 V5 M p1 ]5 q: B# i接口通常是SPI,I2C。也有號(hào)稱支持8位并口的,不過基本不會(huì)用,3根IO能解決的問題,沒必要用8根吧?常用的驅(qū)動(dòng)IC:STR7565。, j( H: z7 ^! X5 h+ V
OLED 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(diǎn)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(shí)物如下圖:
; A4 r# b1 Q; X, [) J
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5 B4 Z; i I: B常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動(dòng)IC:SSD1615。% ~1 Y) q! l6 \4 j, Z7 m* b7 X* x
硬件場(chǎng)景接下來的討論,都基于以下硬件信息:: O2 |4 B. V0 `
1、有一個(gè)TFT屏幕,接在硬件的FSMC接口,什么型號(hào)屏幕?不知道。
4 i8 J" l/ t9 _5 {7 n! O0 ?& y6 V2、有一個(gè)COG lcd,接在幾根普通IO口上,驅(qū)動(dòng)IC是STR7565,128X32像素。
" Y- U- X1 Z4 o9 y3 Q9 v9 h3、有一個(gè)COG LCD,接在硬件SPI3跟幾根IO口上,驅(qū)動(dòng)IC是STR7565,128x64像素。 v8 S. f9 `7 x! g& ]) w, J7 b
4、有一個(gè)OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片選,驅(qū)動(dòng)IC是SSD1315。
1 w. ~5 T! C4 i7 i
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% H# M3 F# o# Y, N& j/ k$ |+ P預(yù)備知識(shí)在進(jìn)入討論之前,我們先大概說一下下面幾個(gè)概念,對(duì)于這些概念,如果你想深入了解,請(qǐng)GOOGLE。8 C) r7 J+ S! I8 b; l7 E
面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο,是編程界的一個(gè)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(gè)LED,我們可以點(diǎn)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:
8 V6 Q+ Y4 T/ h4 Ou8 ledsta = 0;
$ {/ Z7 W0 v' Q @+ C# \0 Z+ |% Dvoid ledset(u8 sta)/ Z; q7 |: l h2 Q2 r
{5 M2 L2 ^" @. m! |9 Q" A# N% a
}
3 M2 |( y8 L$ N# W$ A! r這樣的編程有一個(gè)問題,假如我們有10個(gè)這樣的LED,怎么寫?這時(shí)我們可以引入面向?qū)ο缶幊蹋瑢⒚恳粋(gè)LED封裝為一個(gè)對(duì)象?梢赃@樣做:
2 T) {( y4 n% P9 R9 |/*7 k) Q" {. e4 {5 G7 n( z
定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體,將LED這個(gè)對(duì)象的屬性跟方法封裝。3 z% `+ V: p) E- Z$ e/ W
這個(gè)結(jié)構(gòu)體就是一個(gè)對(duì)象。. l0 V- }- V% E9 N! O
但是這個(gè)不是一個(gè)真實(shí)的存在,而是一個(gè)對(duì)象的抽象。, ^& A/ t- G# V! Y8 V j `6 U( R
*/8 W6 L! D: y1 ]) n3 `
typedef struct{7 d% o# k# H+ q, x0 g9 e
u8 sta;
4 z' R. H0 O9 g7 I void (*setsta)(u8 sta);' ~: |: t+ r4 ]$ R
}LedObj;( |7 s# \; C2 w2 t& P
/* 聲明一個(gè)LED對(duì)象,名稱叫做LED1,并且實(shí)現(xiàn)它的方法drv_led1_setsta*/
, A. E0 b2 ?+ r6 Xvoid drv_led1_setsta(u8 sta)- l2 g4 {8 n8 r) V- I+ C/ l' B* W
{
$ I# q' g0 U# c! d8 J0 _3 G}
6 m- ^# v) F/ _& i9 x& DLedObj LED1={
$ T+ J( P/ z' C2 [7 j7 O .sta = 0,+ u/ t0 I9 j- `" y) C
.setsta = drv_led1_setsta,
' D; j3 X3 |2 ]9 ` };
, _+ W) |2 A* I6 s% w2 w8 S) C/* 聲明一個(gè)LED對(duì)象,名稱叫做LED2,并且實(shí)現(xiàn)它的方法drv_led2_setsta*/8 a- Y; v0 z8 g7 w
void drv_led2_setsta(u8 sta)
+ @0 H$ `2 K& I/ x{3 ]1 ]0 \: m0 @& ]
}; [" m) G" D0 q9 N2 k' o; O- [8 q
LedObj LED2={! B- A# D+ f, F6 ?
.sta = 0,
6 {" D2 T# U3 x' r; A7 Z .setsta = drv_led2_setsta,
Z2 r8 c; J g+ K) t };2 R/ `/ D& j. W* H; R t
# j& {$ q2 F4 W Q
/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個(gè)led*/& p6 h2 j* @. T/ H5 U5 u
void ledset(LedObj *led, u8 sta)$ y, R% W0 X; h9 r- @/ `
{- }2 _4 ]% x- ]; A9 U( r
led->setsta(sta);
* y1 @6 m8 n# f+ K* V) r}
# ^8 h" N' O! e; g: W) U G是的,在C語言中,實(shí)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(duì)于API來說,就很友好了。操作所有LED,使用同一個(gè)接口,只需告訴接口哪個(gè)LED。大家想想,前面說的LCD硬件場(chǎng)景。4個(gè)LCD,如果不面向?qū)ο螅?strong>「顯示漢字的接口是不是要實(shí)現(xiàn)4個(gè)」?每個(gè)屏幕一個(gè)?6 t9 f9 u& O1 o; f
驅(qū)動(dòng)與設(shè)備分離如果要深入了解驅(qū)動(dòng)與設(shè)備分離,請(qǐng)看LINUX驅(qū)動(dòng)的書籍。
$ r1 B4 Z5 o- {7 i4 n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(dòng)程序要用到的數(shù)據(jù)和硬件接口信息」。那么驅(qū)動(dòng)就是「控制這些數(shù)據(jù)和接口的代碼過程」。" ^1 u$ J* L7 @& X
通常來說,如果LCD的驅(qū)動(dòng)IC相同,就用相同的驅(qū)動(dòng)。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(dòng)。例如一個(gè)COG lcd:. H& S+ p: Z# \
?驅(qū)動(dòng)IC是STR7565 128 * 64 像素用SPI3背光用PF5 ,命令線用PF4 ,復(fù)位腳用PF3: v- ]$ ~7 C3 b6 i( o# N" x
?上面所有的信息綜合,就是一個(gè)設(shè)備。驅(qū)動(dòng)就是STR7565的驅(qū)動(dòng)代碼。. E& j/ ~; n" F
為什么要驅(qū)動(dòng)跟設(shè)備分離,因?yàn)橐鉀Q下面問題:( A0 _4 q- y3 g8 F3 v; j1 P! J
?有一個(gè)新產(chǎn)品,收銀設(shè)備。系統(tǒng)有兩個(gè)LCD,都是OLED,驅(qū)動(dòng)IC相同,但是一個(gè)是128x64,另一個(gè)是128x32像素,一個(gè)叫做主顯示,收銀員用;一個(gè)叫顧顯,顧客看金額。
E1 e q- w2 Y?這個(gè)問題,「兩個(gè)設(shè)備用同一套程序控制」才是最好的解決辦法。驅(qū)動(dòng)與設(shè)備分離的手段:# t. @8 |! T& I; _3 s6 |1 C
?在驅(qū)動(dòng)程序接口函數(shù)的參數(shù)中增加設(shè)備參數(shù),驅(qū)動(dòng)用到的所有資源從設(shè)備參數(shù)傳入。5 h4 p/ ^* ~2 x/ p& r( a% @
?驅(qū)動(dòng)如何跟設(shè)備綁定呢?通過設(shè)備的驅(qū)動(dòng)IC型號(hào)。
3 }- s! A( g8 o* z9 C$ d1 v& s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(dòng)使用。不模塊化就是,在不同的驅(qū)動(dòng)中都實(shí)現(xiàn)這段程序。例如字庫處理,在顯示漢字的時(shí)候,我們要找點(diǎn)陣,在打印機(jī)打印漢字的時(shí)候,我們也要找點(diǎn)陣,你覺得程序要怎么寫?把點(diǎn)陣處理做成一個(gè)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」。/ F. X6 f4 Z+ o
LCD到底是什么前面我們說了面向?qū)ο,現(xiàn)在要對(duì)LCD進(jìn)行抽象,得出一個(gè)對(duì)象,就需要知道LCD到底是什么。問自己下面幾個(gè)問題:
' u4 h s- Q3 N* L m; xLCD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(huì)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(gè)漢字。
V8 W# w7 y2 s, M2 B1 \( M, O1、首先,需要一個(gè)顯示漢字的接口,APP調(diào)用這個(gè)接口就可以顯示漢字,假設(shè)接口叫做lcd_display_hz。
/ ~% b; Q7 X. u1 S) F9 a6 X2 x2、漢字從哪來?從點(diǎn)陣字庫來,所以在lcd_display_hz函數(shù)內(nèi)就要調(diào)用一個(gè)叫做find_font的函數(shù)獲取點(diǎn)陣。% }* S- R, S J- f
3、獲取點(diǎn)陣后要將點(diǎn)陣顯示到LCD上,那么我們調(diào)用一個(gè)ILL9341_dis的接口,將點(diǎn)陣刷新到驅(qū)動(dòng)IC型號(hào)為ILI9341的LCD上。2 w. } o7 W5 b/ O
4、ILI9341_dis怎么將點(diǎn)陣顯示上去?調(diào)用一個(gè)8080_WRITE的接口。2 L+ J9 G! ]8 a+ L: W
好的,這個(gè)就是大概過程,我們從這個(gè)過程去抽象LCD功能接口。漢字跟LCD對(duì)象有關(guān)嗎?無關(guān)。在LCD眼里,無論漢字還是圖片,都是一個(gè)個(gè)點(diǎn)。那么前面問題的答案就是:
2 w, n9 R5 J1 X4 o# H! nLCD可以一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)顯示內(nèi)容。要LCD顯示漢字或圖片-----就是顯示一堆點(diǎn)APP想要LCD顯示圖片或文字。結(jié)論就是:所有LCD對(duì)象的功能就是顯示點(diǎn)。「那么驅(qū)動(dòng)只要提供顯示點(diǎn)的接口就可以了,顯示一個(gè)點(diǎn),顯示一片點(diǎn)。」 抽象接口如下:. V! v f6 g/ V9 A2 R
/*9 o5 u: T- g# y8 h& e8 O
LCD驅(qū)動(dòng)定義6 ^, {" Y# R/ y. a* J
*/
) K$ H/ l; |7 ?6 t4 `typedef struct
) {' T4 g3 \& r3 [# }6 w$ t+ w{2 X9 n. S9 ?, m- l
u16 id;) T5 o. W# T& Q3 P4 Z, s
s32 (*init)(DevLcd *lcd);
$ ]1 {) y/ v& D7 W2 o% O( K7 E s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);$ x+ y' I- ]( W3 o; a, W, a5 P
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
2 G6 @& O) `. G0 S& ] s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);% h$ D3 K, n2 P1 \/ z0 r. p; v' ]) Y# q
s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);: G# o6 s' I6 l
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);5 L' U7 N! \# G1 Y9 |3 N
void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);" L4 z. T" W7 ?$ \
void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);, ^9 c4 j6 \" }3 Z
}_lcd_drv;
0 t1 m! { U0 f2 |上面的接口,也就是對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng),包含了一個(gè)驅(qū)動(dòng)id號(hào)。, h U6 ?) J9 f/ J( x5 M# A+ U2 m
id,驅(qū)動(dòng)型號(hào)初始化畫點(diǎn)將一片區(qū)域的點(diǎn)顯示某種顏色將一片區(qū)域的點(diǎn)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(dòng)。應(yīng)該歸類到GUI層。1 m9 P/ [! m: I% V
LCD驅(qū)動(dòng)框架我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的驅(qū)動(dòng)框架:
% t5 S% A0 H" n0 \3 c
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peozkgrcdvt64028701307.jpg
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2 C3 x4 w9 @8 N* X6 W$ r
設(shè)計(jì)思路:
5 _% }4 u0 z& W; z7 L" d8 W1、中間顯示驅(qū)動(dòng)IC驅(qū)動(dòng)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 Q; f& v% z1 o) W$ |
2、各顯示IC驅(qū)動(dòng)根據(jù)設(shè)備參數(shù),調(diào)用不同的接口驅(qū)動(dòng)。例如TFT就用8080驅(qū)動(dòng),其他的都用SPI驅(qū)動(dòng)。SPI驅(qū)動(dòng)只有一份,用IO口控制的我們也做成模擬SPI。
4 s4 P6 U: q# @3、LCD驅(qū)動(dòng)層做LCD管理,例如完成TFT LCD的識(shí)別。并且將所有LCD接口封裝為一套接口。: u9 R* V! G/ ]. _- ^# p8 M
4、簡(jiǎn)易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。) }0 J0 @/ y( U* b3 k; L
5、字體點(diǎn)陣模塊提供點(diǎn)陣獲取與處理接口。% b2 F7 H2 T$ |! a( z. x
由于實(shí)際沒那么復(fù)雜,在例程中我們將GUI跟LCD驅(qū)動(dòng)層放到一起。TFT LCD的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)也放到一個(gè)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(gè)驅(qū)動(dòng)也放在一個(gè)文件。
7 v/ ? w# x1 J+ [4 {代碼分析代碼分三層:
$ h' J2 N7 Y# F: n1、GUI和LCD驅(qū)動(dòng)層 dev_lcd.c dev_lcd.h
8 d! E6 H/ b9 e$ f! R: M2、顯示驅(qū)動(dòng)IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h
8 N% s6 _1 S7 H3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h7 E. [1 V% O6 W) G% p# O! ^4 z
GUI和LCD層這層主要有3個(gè)功能 :
# T9 u( R; F( X+ g$ X「1、設(shè)備管理」0 [1 m6 X/ T+ U2 S2 l4 _5 A
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(gè)list數(shù)組內(nèi)。/ L0 ^$ ]2 B) n' C
/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/+ o6 R; Q/ }# \ F( d5 q, H# e* d& ?
_lcd_pra LCD_IIL9341 ={
% i3 |, k' c* e# Z$ q .id = 0x9341,
/ x1 G4 B: P/ L; ?, r7 | .width = 240, //LCD 寬度
+ _8 W* c. x1 H* Y" b3 G$ K- X* y) ?( x .height = 320, //LCD 高度4 l/ B# V& X5 V) h) y/ F
};
% k- M; w( _" j: D5 o: g...
' M' W8 x2 k; l/*各種LCD列表*/1 X% O2 G3 L* L
_lcd_pra *LcdPraList[5]=
g/ t& l- L6 J2 x& `( D: Q {1 E5 u. l1 J( ?) S$ W! f
&LCD_IIL9341,
! S3 s" D1 U$ R &LCD_IIL9325,1 t7 q0 L7 W4 Y1 g7 c9 \
&LCD_R61408,/ \9 ~/ h5 l4 L" \0 [: N/ j3 U+ @: x
&LCD_Cog12864,
. v. O5 @$ v: T* ~. b2 P2 a7 ?, Y &LCD_Oled12864,
3 @+ B# L4 i5 c$ x3 C };
. s6 m; K' _( ^! O" Q% x/ Z0 w- m然后定義了所有驅(qū)動(dòng)list數(shù)組,數(shù)組內(nèi)容就是驅(qū)動(dòng),在對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)文件內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
8 P4 y3 ?9 Z6 j- }; b5 B0 h/* 所有驅(qū)動(dòng)列表; E- m7 p2 x' z* n/ U- U( A
驅(qū)動(dòng)列表*/
/ z2 M. V/ x6 J2 p4 X: ^% w_lcd_drv *LcdDrvList[] = {
5 i4 g+ @4 p0 Q1 W, F, i! O" y &TftLcdILI9341Drv,
, i% o& r! ^8 @, U &TftLcdILI9325Drv,
6 S1 }7 f$ X0 _' }4 | &CogLcdST7565Drv,1 W z# o! Q; u. T' u4 m& @
&OledLcdSSD1615rv,
- a4 J+ b' ^, ?7 e! V) F4 J定義了設(shè)備樹,即是定義了系統(tǒng)有多少個(gè)LCD,接在哪個(gè)接口,什么驅(qū)動(dòng)IC。如果是一個(gè)完整系統(tǒng),可以做成一個(gè)類似LINUX的設(shè)備樹。7 |+ k$ g: ^$ O' J8 e8 T
/*設(shè)備樹定義*/
. Q: O4 j4 ^- o. u. c0 }#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個(gè)LCD設(shè)備" z; R r& p3 D q! j( z" B' e, N8 \3 N
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=% W& ]+ _( {- S1 ~: |/ h: H
{
, {3 ~7 B; p2 c' } {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},+ F1 X# E; N I+ g$ G
{"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},7 @, R9 z# E( \# O
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
/ ]! Z7 @6 s0 H8 L& W};1 p2 E& t; k$ w" O0 R. Z" B' n) S) l
「2 、接口封裝」: i. e$ g) z+ I
void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)/ Q6 v# u/ p1 o
s32 dev_lcd_init(void)
7 t! B8 m6 R5 P7 j: JDevLcd *dev_lcd_open(char *name)) O! p" }9 S% ]( O' o" g; J" Z
s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)+ {. ^" [/ B- P8 @
s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)3 u% R) C5 a0 h: T3 y, y* N6 W
s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)
$ i n J% r0 F- d Ss32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)$ L/ ]6 a: s1 X
s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)" s: R. v t5 ~+ a
s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
: y6 B4 i, F$ c) O/ E; Rs32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
5 f$ U& q3 A: d/ E$ v大部分接口都是對(duì)驅(qū)動(dòng)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(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng),找到對(duì)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(gè)設(shè)備句柄。
' c I* J9 y, } |# k& E0 v「3 、簡(jiǎn)易GUI層」
: E4 z1 b* z) q( c8 x$ O# v1 c目前最重要就是顯示字符函數(shù)。
. L( ^1 L" v# x1 u. Vs32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)
5 S0 o* F+ x& J$ I7 {) `其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測(cè)試,后續(xù)會(huì)完善。
0 s/ C- c' d9 y; t1 k3 W$ g$ |驅(qū)動(dòng)IC層驅(qū)動(dòng)IC層分兩部分: f5 q# L6 d, j; \" t. d6 F ]
「1 、封裝LCD接口」
+ w7 f( _+ @; f4 B1 d0 g* c. lLCD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(dú)文件實(shí)現(xiàn)。但是,除了這些通信信號(hào)外,LCD還會(huì)有復(fù)位信號(hào),命令數(shù)據(jù)線信號(hào),背光信號(hào)等。我們通過函數(shù)封裝,將這些信號(hào)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。
& U: v' h- p; E) a& g2 ]6 r/ W「2 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)」
3 ]2 V& e- K. J9 I* b. _% `( Y; S實(shí)現(xiàn)_lcd_drv驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體。每個(gè)驅(qū)動(dòng)都實(shí)現(xiàn)一個(gè),某些驅(qū)動(dòng)可以共用函數(shù)。
; Z7 K# J- ?& F. @; A8 s- ^_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {
/ ]1 E5 h* V7 x$ E4 d6 V* J, x$ Y .id = 0X7565,
! R+ S, d- n- f .init = drv_ST7565_init,
% h/ O+ J5 I$ h( y* t6 Y .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,
9 K4 n: c* H. N" n1 A: @$ D! R4 N1 u; A .color_fill = drv_ST7565_color_fill,
* }+ r, K. ?9 A6 R .fill = drv_ST7565_fill,
: p- y3 w0 w/ X& f" [ @% w4 { .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
3 s7 m2 F4 |5 E( f7 u: \; m! J .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,# { L4 R Z ^7 h( H
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,
$ l. F7 q7 o1 T .backlight = drv_ST7565_lcd_bl! Y# N @* c5 B+ h5 V$ M5 F
};' S0 i4 s- }( |( S) p
接口層8080層比較簡(jiǎn)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。
" F c9 R* t' P: H9 V+ i' ]# wextern s32 mcu_spi_init(void);! V6 T& C! q9 m; J9 L& [8 }$ s' M
extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
" N2 J k" W/ D6 C* x2 oextern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);+ X" N& r; s; ^
extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);
5 g) j6 y3 g4 U b' hextern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
; y, }- H5 y2 j至于SPI為什么這樣寫,會(huì)有一個(gè)單獨(dú)文件說明。& V" w) E f2 f f% |& p! E: o
總體流程前面說的幾個(gè)模塊時(shí)如何聯(lián)系在一起的呢?請(qǐng)看下面結(jié)構(gòu)體:, m4 A. c& G9 F2 K. Q0 y
/* 初始化的時(shí)候會(huì)根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,
% \4 P5 V9 f" h, B$ \& R. G 并且匹配驅(qū)動(dòng)跟參數(shù),并初始化變量。' `5 [: i4 |# L- q4 @9 o& @$ `
打開的時(shí)候只是獲取了一個(gè)指針 */. y# G- I* R$ P3 V* ~- l
struct _strDevLcd5 |( {& b6 \2 |2 s$ e/ v
{
1 L: q& v8 f$ ~* ?: p3 Y s32 gd;//句柄,控制是否可以打開
, S& A/ V5 n, D3 s( O7 j LcdObj *dev;4 ^: \. `, e5 I. m
/* LCD參數(shù),固定,不可變*/
8 x6 Q$ R! P" a3 n5 Z6 | _lcd_pra *pra;8 \* G" p9 j# y+ x
/* LCD驅(qū)動(dòng) */7 T$ ^! [ e, w" O
_lcd_drv *drv;
( J0 R. I% T3 X9 z /*驅(qū)動(dòng)需要的變量*/6 C3 i/ ~$ N, X% \4 T
u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。4 H r# q: i2 y" J5 O7 P
u8 scandir;//掃描方向0 S/ H) i ^6 `
u16 width; //LCD 寬度, {' Z$ I; {8 o1 J
u16 height; //LCD 高度
# v; Y; m+ i# ?5 S [( G6 {6 L void *pri;//私有數(shù)據(jù),黑白屏跟OLED屏在初始化的時(shí)候會(huì)開辟顯存
4 y- K. i( x5 S! ~};4 [+ |( {+ z1 g
每一個(gè)設(shè)備都會(huì)有一個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)體,這個(gè)結(jié)構(gòu)體在初始化LCD時(shí)初始化。- N# M% g( U- X) W! [- l8 g
成員dev指向設(shè)備樹,從這個(gè)成員可以知道設(shè)備名稱,掛在哪個(gè)LCD總線,設(shè)備ID。typedef struct
% o: V5 m8 U$ W+ |{
% X0 o6 r* T& O1 w9 r char *name;//設(shè)備名字
3 a9 L H8 o5 \% m# j; }# F( W LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上
~% J) b# z- p. u3 y1 @ u16 id;
A( R$ t' N) v ^5 ~}LcdObj;/ B. }: h' f3 u7 T2 L! G% X
成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct
3 U F* l& v [% Y: j8 v{0 [, { _( b8 q6 y
u16 id;
. w- j Y4 {# R u16 width; //LCD 寬度 豎屏( M8 T! i' ^2 Q2 l. D1 o
u16 height; //LCD 高度 豎屏+ x9 x6 Q* r8 U9 [
}_lcd_pra;
) f! ?3 R, S# e+ v$ D成員drv指向驅(qū)動(dòng),所有操作通過drv實(shí)現(xiàn)。typedef struct . C6 v# q9 ? F: Q9 O
{
6 t1 T$ r c# j' @1 _" q0 d! W u16 id;: h% ~$ f/ w/ @. b s) S- M, a
s32 (*init)(DevLcd *lcd);6 h+ D+ ~9 \. l& V! W1 K+ u
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);2 `1 C2 u% X6 j: g
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
5 G7 v; S+ X9 k4 v" ~7 G' ~ s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);4 q2 Z$ Y$ g2 S; _- W" g
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);4 I, z4 W1 u5 x6 v5 Y" P
s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
) F1 w3 Z' L8 J$ @! S# y* | void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);0 n, L0 b+ f9 w8 s$ E
void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);, u4 P9 l- X! z; t5 q
}_lcd_drv;
) J! G+ H/ ~2 S5 h& X9 G成員dir、scandir、 width、 height是驅(qū)動(dòng)要使用的通用變量。因?yàn)槊總(gè)LCD都有一個(gè)結(jié)構(gòu)體,一套驅(qū)動(dòng)程序就能控制多個(gè)設(shè)備而互不干擾。成員pri是一個(gè)私有指針,某些驅(qū)動(dòng)可能需要有些比較特殊的變量,就全部用這個(gè)指針記錄,通常這個(gè)指針指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體由驅(qū)動(dòng)定義,并且在設(shè)備初始化時(shí)申請(qǐng)變量空間。目前主要用于COG LCD跟OLED LCD顯示緩存。整個(gè)LCD驅(qū)動(dòng),就通過這個(gè)結(jié)構(gòu)體組合在一起。
& I, H. F3 S* T3 f1、初始化,根據(jù)設(shè)備樹,找到驅(qū)動(dòng)跟參數(shù),然后初始化上面說的結(jié)構(gòu)體。9 J7 Y( U* E) x
2、要使用LCD前,調(diào)用dev_lcd_open函數(shù)。打開成功就返回一個(gè)上面的結(jié)構(gòu)體指針。
F6 Q$ s. |% e9 T3、顯示字符,接口找到點(diǎn)陣后,通過上面結(jié)構(gòu)體的drv,調(diào)用對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。" d# C c/ Q" O2 P; P6 e5 H
4、驅(qū)動(dòng)程序根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)體,決定操作哪個(gè)LCD總線,并且使用這個(gè)結(jié)構(gòu)體的變量。
Y% ?0 X# ~ r9 n6 C6 @' ^1 m. r用法和好處好處1請(qǐng)看測(cè)試程序
, J7 a+ j5 ]2 k2 {1 Y- S+ P$ Qvoid dev_lcd_test(void)
2 b1 J- z$ B9 G' \/ D{* d9 g8 k' q6 j1 \9 S
DevLcd *LcdCog;- Q( X x6 t' A6 p' v$ u6 m
DevLcd *LcdOled;+ F+ v. C" e2 z" K
DevLcd *LcdTft;6 \0 h( C% \- s' L4 T8 r, w, ?- N
/* 打開三個(gè)設(shè)備 */
; K" h, I! {& V. m LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");& I! ^1 l/ j) s* A/ L
if(LcdCog==NULL)% d; P& l w2 N6 Q+ B
uart_printf("open cog lcd err\r8 D4 h8 m- J4 L4 }% ~8 i
");+ ~0 u9 [' Z9 {, W( Q& y; Y
LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
, Q$ {3 N. @" ^6 T# \' z if(LcdOled==NULL)
$ U4 r3 _( l4 _; a. [$ b uart_printf("open oled lcd err\r
. m- c0 z+ W3 Z0 l. k/ k, _1 g: O");
% D0 V# Z0 s* b- s LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");
( ]" t7 t* g% n! a; D+ T if(LcdTft==NULL). _! Y9 C. \7 ?1 ^6 Q- v1 ]7 G
uart_printf("open tft lcd err\r
; q j& ], ^1 d");2 g& u% `7 Z) z1 ^. [4 G: X
/*打開背光*/
+ P) u9 u/ Y; A) u& }5 a$ m& H dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
! ?. a) b* w7 J3 Q) v3 Z dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);: X6 ^, z9 K7 J) R
dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
& w& b# z" O( ~- W; F dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);: w- P$ k0 j6 `1 s9 t
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);
/ B/ E1 y3 U* P4 M# X dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);0 B2 e+ ^- F" d% u
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);+ F) @1 d" B5 Z8 o/ S# }- F& ?
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);: D( f! x' X+ w$ s' E6 G
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);4 q$ }. v1 ^0 _' [3 L9 f0 t/ P( G
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
1 p& d2 X D# `" V* k8 Z3 {. m8 u( _ dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);/ N2 Y/ Y; N' t8 T9 A
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
: @" J4 Q u. S dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);' i6 _9 T3 v1 K$ n
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
. i- i I. l1 `& D' o0 e, d9 W dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);
; L. @8 H8 p' }2 Q4 l while(1);0 R5 T, Z! v5 p8 \1 A
}8 j( S' B) w) V4 C% }
使用一個(gè)函數(shù)dev_lcd_open,可以打開3個(gè)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(gè)。這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于APP層來說,就很友好。顯示效果:* e& s' E% c Y/ I# N
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昨天 23:12 上傳
& L* P* I* U! |& G' P& f; R3 R
好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的
. X2 U, l, z% ?1 @0 z$ ULcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=; W: S2 `( G5 C$ C8 {4 T) P
{
4 Z$ u% x7 ]! a5 L {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315}," h% N5 T4 @6 H
{"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
. S" v3 g2 a4 H, i2 j- y% O {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},* x: N7 s7 O2 a0 C3 T: s+ m3 Z1 i' L
};! O: g" J* t: S. c# h
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(gè)接口上不能接兩個(gè)設(shè)備。! Q; q8 T0 S; e( q6 E+ B u
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=, A; V. ~8 |! [5 K7 n
{
! i/ P# U5 Y1 V* d6 _ v5 D {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},1 N. ^3 T8 K5 S/ o, B& v' P% z2 z
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
3 B' U: r* B" w};4 d) u! B4 L5 { W. m9 Q1 j
字庫暫時(shí)不做細(xì)說,例程的字庫放在SD卡中,各位移植的時(shí)候根據(jù)需要修改。具體參考font.c。, Q7 S, k3 p6 m$ u/ V( j: m4 |
聲明代碼請(qǐng)按照版權(quán)協(xié)議使用。當(dāng)前源碼只是一個(gè)能用的設(shè)計(jì),完整性與健壯性尚未測(cè)試。后續(xù)會(huì)放到github,并且持續(xù)更新優(yōu)化。最新消息請(qǐng)關(guān)注www.wujique.com。
7 Y$ _; y2 l |8 w' d2 H: H-END-. ]7 b8 d& b. y" d8 T9 q2 d
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$ g6 k( a _' N4 P5 n9 p' m) o+ s
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- J* K. p6 I6 L/ M( K* t% r* c
. R9 L; j9 z6 i/ h5 ?& Y 淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)$ K! @$ H4 `& ~( Z$ B( X
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5 W/ S; Y2 A7 Z B5 g* w4 j & c- w" |- r5 j0 v0 s) \
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+ _0 p0 e. l6 P, g& T2 [
S# I$ {- T. A3 Y* K0 Y1 }
8 J' z J8 P9 @5 y. u
m& g: p/ h$ w- E2 k! N ) E `6 b$ P; v! o [
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& Y" ^: h- I0 @5 k$ @
+ j2 s6 s) n( H# u
在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!
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) I% a; @1 l1 z/ F3 \/ q / y) y8 I7 t7 k% J
) D% c! B% ~# J# o- z+ C 9 A: e$ ]/ i+ N) T# S7 ?
9 C; d- ]1 C" {
0 c9 @' d, f6 \, g# v/ s ! S1 P ]4 G9 I5 Y. c
" _& g3 v0 Y- Q" o5 W; J0 t % a; F. e; w) M! c
% e7 K# I, O$ W" n) Q5 K
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- h. i8 v* C- R! v0 J- V
) |; o& I% T6 O) e* S+ Y" ^, @5 c6 g { 蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國(guó)產(chǎn)化程度有多高?
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$ {) ]8 {; b, l% ^
& E C* r$ q9 m5 w: m) f
+ H- M8 Y; ^$ q" L5 O
1 u% i' L2 ~& A$ m5 w/ [# L1 \ 我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師3 ~9 X7 x# e+ c+ y, S7 O/ O- g! Q
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