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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
) n& z/ z- t1 J5 ^- O$ u2 g3 G關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!" {2 w; U# F- r) ]2 S( n6 @# o+ U
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來源 | 屋脊雀; y+ V- A4 X2 Z- O! T h% 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(diǎn)亮一個LCD。但這代碼都有下面這些問題:
9 f; ]: }; V; u: ]% g7 R9 i# W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:
# }5 D D0 k; H+ d& Z( h1、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?
/ U+ I7 s" H( h0 t: H4 W- ~, j2、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(shí)能完成任務(wù),只不過程序從此就進(jìn)入惡性循環(huán)了。 r/ [7 r! d) X T$ F
3、一個OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?% {; o% ]- f; a1 y4 w' G* t
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?/ E- [ M9 H- ^. f+ `
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。
6 c' l; j7 i* E, A2 e+ hTFT 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。
. c- `. q$ o8 Y8 u7 e' P# { D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。
, n4 d# i5 D( \, T+ p- M$ e: Dtft lcd:! p; }6 E6 X% Q9 {3 z U( W
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4 ?. Y% [( a4 L5 P( l- k% q. ]IPS:8 a1 q6 H7 u, q
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8 _2 |0 [3 n. o) h' j; a5 S$ u, A! QCOG 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(shí)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(shí)物像下圖:
: T4 `. `/ J0 c& X+ m0 P+ _# s
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) M% ?3 e! N) m: J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 A! K) E" ]9 b- U* b) K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。
( O- [2 u# I$ W, m/ |% F d+ kOLED 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:
! b! f9 i6 V) s% \ b
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& S4 y0 V7 p- }* k5 ]+ g+ F& I1 M
常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動IC:SSD1615。
0 B$ g! w( B3 r硬件場景接下來的討論,都基于以下硬件信息:
' e: B M# U1 d8 F1、有一個TFT屏幕,接在硬件的FSMC接口,什么型號屏幕?不知道。
! r" E. l8 a8 O: }2、有一個COG lcd,接在幾根普通IO口上,驅(qū)動IC是STR7565,128X32像素。
, }& n4 P2 S: N( y/ A/ I3、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。% B. t; p- x9 c0 |- [1 o! z
4、有一個OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片選,驅(qū)動IC是SSD1315。
5 O8 y) I1 V0 X4 | X+ p" v
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1 G6 q; P- w$ v0 k" J% w. L+ Z# V
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。: \" K. ?% K }% L2 X
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(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:
d4 |9 s5 B1 Q/ d3 ~! I2 U2 Mu8 ledsta = 0;
; a. r; m& S4 u: D7 W# Evoid ledset(u8 sta)
# B4 G( i2 _4 _% v{, p; y6 G5 _& b$ e
}
1 Q6 C1 Z, q: Q( }) A$ _$ k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:
3 N8 ~, D" o6 ?% z/*( T+ W/ j) _* Z, x! x. b1 ]: @
定義一個結(jié)構(gòu)體,將LED這個對象的屬性跟方法封裝。
. p* o, R6 Y `3 T: Z! R3 N這個結(jié)構(gòu)體就是一個對象。) d2 ^$ S# m. r% z8 h
但是這個不是一個真實(shí)的存在,而是一個對象的抽象。
! X+ t. G0 ~1 S9 j*/
/ ]' |+ H* O, r# L/ ?) Ytypedef struct{: @/ G; T3 m; z \ ]6 D
u8 sta;
/ [2 R6 b0 s" l5 R& _; b. S8 { void (*setsta)(u8 sta);
3 w. |" U @( {% e7 n+ }8 x4 E' |7 e}LedObj;
0 P+ z# s: L0 F: K- i+ E/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED1,并且實(shí)現(xiàn)它的方法drv_led1_setsta*/9 O Q* }6 `9 f5 @- M. A& w
void drv_led1_setsta(u8 sta)
* `, n, m" ?( \- }% A{
0 n, \0 ^4 x6 T# @( d1 j P$ O}6 T7 R ? r( I
LedObj LED1={
9 W! m' b6 q. m7 @5 ^9 M+ a .sta = 0,2 o+ g, C1 d, _% _7 Q4 Q! o
.setsta = drv_led1_setsta,
2 }! e$ b9 _% @7 O" `* s! _ };+ B, |$ V4 k" Y+ v
/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED2,并且實(shí)現(xiàn)它的方法drv_led2_setsta*/
* N. _ l6 @+ N* U( |' L/ svoid drv_led2_setsta(u8 sta)
+ j& o/ X; j: k* s0 Y5 r* d{
/ H& U7 `- K/ o: T6 y& p}
1 S4 a. ~/ f6 {1 JLedObj LED2={" F! S, [9 h. z+ A
.sta = 0,
7 J& D4 ^% g( R, T4 N8 B0 ?+ B .setsta = drv_led2_setsta,- ]! I) m' ]3 i9 w ` O
};
+ P, L* i }* A+ _$ W- B2 a
' v, x7 j2 B0 _! j+ G/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個led*/
) k0 Y6 W& I& w: J) d1 Ovoid ledset(LedObj *led, u8 sta)* B5 B% i: z( h) D5 h$ N5 a) v6 o" Q) W
{
; T* s9 |: T, B' l led->setsta(sta);+ w o3 H+ Q8 H+ M, Z4 h- D
}
9 E- I. U, V2 ~5 Y) y' M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(shí)現(xiàn)4個」?每個屏幕一個?. ~0 o* `5 N7 S% V9 L- M7 m
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。0 N& `# [ p0 z7 S# o
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」。! ^# y- v9 {4 z5 t$ P$ ]* G
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:( h( a1 E5 {5 o8 I' R& B9 U
?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: m( J' }/ E5 a) w j! w* {
?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。1 V$ Y" J! i, B6 Z, _" t R, ~
為什么要驅(qū)動跟設(shè)備分離,因?yàn)橐鉀Q下面問題:
2 ^/ G* s$ N3 M" Y4 B?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。8 t8 z1 f3 P q+ _$ w) e
?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:, U/ w9 d% |. w! 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。$ A/ G& `) ~* p
?驅(qū)動如何跟設(shè)備綁定呢?通過設(shè)備的驅(qū)動IC型號。
# Y) { U9 W+ }5 I! I0 r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(shí)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(diǎn)陣,在打印機(jī)打印漢字的時候,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」。
& a; l, t2 G+ S& F+ G) t7 c( M' m: fLCD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: b% n* C8 v% D* {+ s/ h! R$ X7 g+ @
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。
8 G# F% f# [: O% v: [$ R1、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。
. Q |! k: V6 K0 M) f2、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)用一個叫做find_font的函數(shù)獲取點(diǎn)陣。
' O% J" s9 j9 m3 e- p' D5 m3、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ILL9341_dis的接口,將點(diǎn)陣刷新到驅(qū)動IC型號為ILI9341的LCD上。' T1 H4 ?- p% v: V L* B5 B
4、ILI9341_dis怎么將點(diǎn)陣顯示上去?調(diào)用一個8080_WRITE的接口。& Q4 S, O. A! D) H# O( X+ h
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(diǎn)。那么前面問題的答案就是:
) J3 B4 h3 f+ c% R$ E3 sLCD可以一個點(diǎn)一個點(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對象的功能就是顯示點(diǎn)。「那么驅(qū)動只要提供顯示點(diǎn)的接口就可以了,顯示一個點(diǎn),顯示一片點(diǎn)。」 抽象接口如下:% y* G: @; V7 {" }" S3 F2 G5 \2 o
/*% [% T% l" @. e* i: F3 @
LCD驅(qū)動定義
# x; U* I9 ^1 ~' ?0 E*/
5 D3 o% v5 L* P2 A. c7 l8 itypedef struct
$ d0 b9 X0 S3 R: B, @! }. a{# w N$ R+ i6 @8 _# h0 q7 ?
u16 id;
, u9 M; v9 i4 H9 u- S" x5 H3 E; b A s32 (*init)(DevLcd *lcd);
- d* Q; ~9 y: I4 F A. z s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);9 N& `$ J6 _: f" f0 p4 V8 A
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);6 v. V+ a" b$ j7 y! R
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
8 O1 ^# v- E/ _ s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
7 W- X8 }) e8 e% T, ^" I s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);' m: j' j) D6 l/ L5 A2 |
void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);' P! [- J, g( W' }' _1 N
void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta); |/ O( P* f0 G
}_lcd_drv;# u9 w# g( Q+ _/ c: H9 g
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。, X( d3 b Q# m, @0 R0 c; G
id,驅(qū)動型號初始化畫點(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。應(yīng)該歸類到GUI層。5 }) M8 I9 B# E8 T8 `
LCD驅(qū)動框架我們設(shè)計了如下的驅(qū)動框架:
& ^( V+ d) s7 U+ A' a5 }& ?+ ~
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efnzvdtm2qh64023326206.jpg
2024-9-19 23:00 上傳
0 L4 y! r1 w4 \; S& F! t6 G0 q設(shè)計思路:2 x- t( x7 m& a7 W" r! \
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。1 v2 i) m8 w8 k$ V! R
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。. {: q0 l* e2 G2 d
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。/ t) }+ s; o H
4、簡易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。& f4 ~% f' [) _- D' N3 Q1 C' Y
5、字體點(diǎn)陣模塊提供點(diǎn)陣獲取與處理接口。" R/ i" R, V( s1 t# s |' `
由于實(shí)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。
1 A4 ^. m$ ?1 {% C9 O# z [代碼分析代碼分三層:
1 o* S. ^% Y$ g1 M1、GUI和LCD驅(qū)動層 dev_lcd.c dev_lcd.h
5 x9 l9 B: [* \4 f9 H2、顯示驅(qū)動IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h
7 p" ]% t( S0 D7 t4 {3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
1 x. L( S; Z" E+ c+ z) s9 i% iGUI和LCD層這層主要有3個功能 :+ ]5 l6 D& R1 a5 ^5 R9 \; M7 ?
「1、設(shè)備管理」
3 A* c2 V v5 c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)。
: x/ x# G- D* d/ s" x2 i1 `, ^/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/* h2 E2 [, H) K' G q2 P2 y
_lcd_pra LCD_IIL9341 ={. O! C1 Q; ^# t j% ]: y/ p/ d/ b
.id = 0x9341,
, G( l. R) ^) q" h; {4 k3 [ .width = 240, //LCD 寬度6 R$ M6 N4 K' v2 C/ \2 [
.height = 320, //LCD 高度! }" g- j+ g* M( l. B$ ]4 Z
};2 W9 Z8 Q# r% f7 s
...4 D, f( z/ p" D" {
/*各種LCD列表*/2 n+ B' Z1 M5 F# a
_lcd_pra *LcdPraList[5]=
: q+ C2 ^* E& p1 I& O {7 ^" ]/ P* ~; t. W' v6 W
&LCD_IIL9341, + w, K/ ~- ^/ ]# I% S C+ L& q$ ^
&LCD_IIL9325,
& `# p( d) f( K! |) V2 \ r8 w& U &LCD_R61408,
. T- I9 X- P1 ?3 d* X &LCD_Cog12864,) A1 i# h N/ g: r3 q& U
&LCD_Oled12864,
% d. B1 M* c3 D* \6 Y4 y };
1 v* ]& }2 B L1 B. v! Y% f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(shí)現(xiàn)。0 Q& x/ C. e3 E; m8 H* x: f
/* 所有驅(qū)動列表
0 U% _! E) {1 s& q' w5 s; e. n4 X% O 驅(qū)動列表*/
( X: h7 `4 n! P0 Y" v! B_lcd_drv *LcdDrvList[] = {
+ A x* C" Y. K &TftLcdILI9341Drv,
5 g+ C' S ^4 r. h &TftLcdILI9325Drv,1 d9 _) b; ?+ r7 Z2 J: q& ~
&CogLcdST7565Drv,
. r9 b% _$ r+ z% C0 E2 w &OledLcdSSD1615rv,
8 E0 K. c( L5 x6 [9 g5 {9 E0 l. h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。
4 @' k7 o) X" s- q$ I, w/*設(shè)備樹定義*/
% N- ~) U. ~- ~/ ^8 a. h* A9 R#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個LCD設(shè)備* t# x( g' D! C' @# l* ^
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=) i2 A7 _$ x6 g, {4 E. c6 _2 a
{
. ]5 P K' R9 f5 s {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
+ {6 H& K/ G# M: w3 f {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
2 a- K5 J# ~# R/ x. L( U( T. K, w" s) x' o {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},/ p- W5 U8 q7 V
};9 J% l" K" N# j* x, @
「2 、接口封裝」/ t7 w# l' z$ \2 |( K
void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir); a0 U1 J& Q& a& F
s32 dev_lcd_init(void)# O% J$ |: ]* J) L
DevLcd *dev_lcd_open(char *name)
5 i" }) G" [# J2 Es32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)6 T4 n2 h( {# G6 {- ~2 p' r: g
s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)
2 d' v: h( C8 @s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)
7 v: ~* t" F% ~( ]9 b% qs32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)% n8 t6 v. d7 b( c! l
s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)
1 G1 L6 T5 D2 Cs32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
7 f# D: N k$ ]2 D$ s- v6 Ss32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)5 ?9 L- A9 e6 }
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。
. h5 x& h' j2 C# |4 u% L3 ?「3 、簡易GUI層」4 H: h; V1 |, `2 n; V
目前最重要就是顯示字符函數(shù)。8 @! ?1 n% ?( \* z9 U
s32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)
7 F, ~: \8 H" k0 P8 Y" V I: l( B# _- z其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測試,后續(xù)會完善。- }/ e2 _, B4 u4 Z! Z( m. A( S
驅(qū)動IC層驅(qū)動IC層分兩部分:
/ _+ j! k3 I( v2 b8 p; C「1 、封裝LCD接口」 a( x9 C6 i4 E3 t: [$ B( S0 i
LCD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。& l: J% V: X9 u9 V- l
「2 驅(qū)動實(shí)現(xiàn)」2 F: ?! T- l5 T. E$ R* P6 b
實(shí)現(xiàn)_lcd_drv驅(qū)動結(jié)構(gòu)體。每個驅(qū)動都實(shí)現(xiàn)一個,某些驅(qū)動可以共用函數(shù)。7 B" _& L4 ~0 a" I" X+ S9 [' F
_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {
& r) j! }( C0 A* A; Y& O .id = 0X7565,
* z- q) K9 X6 @; m; }# o4 Y$ X .init = drv_ST7565_init,& S; i7 L& Q$ `- G" b3 r3 t p
.draw_point = drv_ST7565_drawpoint,
3 y/ X$ @& t. S- w4 u .color_fill = drv_ST7565_color_fill,7 B, c/ {, j+ j3 X) G4 q
.fill = drv_ST7565_fill,
+ L3 C6 F% O! b& H2 Q, N2 r, {0 W .onoff = drv_ST7565_display_onoff,6 }- M$ z& X- ~9 @/ _; N; N
.prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,+ ~1 l: g* C/ c1 A2 l( j
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,2 x8 k/ U1 c1 n5 [# J/ N5 k% b
.backlight = drv_ST7565_lcd_bl! U$ t7 h6 p* H3 u
};; ?8 o# `: t3 i ]' \6 k% n
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。7 G# z s% |" O% t6 A* z5 j! P
extern s32 mcu_spi_init(void);
1 m: g @% B! `extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
; C1 v& Z7 P5 e8 T& Hextern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
$ ?7 ~$ [4 X: W6 k$ kextern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);
7 E/ `2 h# {* }1 r: ~extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);/ y- X5 j7 E" d; f
至于SPI為什么這樣寫,會有一個單獨(dú)文件說明。
2 @! [- I9 _0 o+ G; R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:/ ^* I- s( S. W+ R+ ^' O! f
/* 初始化的時候會根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,
# l$ l& F5 y2 [- F5 z 并且匹配驅(qū)動跟參數(shù),并初始化變量。
! D' x* [ G9 U. Y 打開的時候只是獲取了一個指針 */2 g5 w: }; M( I8 }
struct _strDevLcd
; n. C/ b# x: n; G; ?) q: z( s# f1 _{
5 V. Q* h) |) g- J6 X7 q3 t s32 gd;//句柄,控制是否可以打開
; r/ T* ?# T4 D# o LcdObj *dev;2 R2 _8 `1 K- @3 L$ ?
/* LCD參數(shù),固定,不可變*/( s0 w1 X% ]9 n4 ^! G
_lcd_pra *pra;, Y, v7 B- l' `) R
/* LCD驅(qū)動 */6 n. }- D/ C. `2 `7 B
_lcd_drv *drv;& f" w! X* W R
/*驅(qū)動需要的變量*/
+ M0 d! ?* W) p$ S) p; O' G, M4 Q u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。* C# ~9 ^! m1 Z
u8 scandir;//掃描方向" P! q! Z$ U9 `9 {
u16 width; //LCD 寬度
# w" h0 `' S( z+ [& i, h2 k9 ^ u16 height; //LCD 高度3 }3 ?- `( t) }/ v! g
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
4 w4 [4 P9 M$ d7 H" G* _};; s+ l6 n/ q9 Q: Y; N4 m
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 T4 u( G& u3 k+ B; ~. o0 t! U* R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- X T0 p% F6 K+ A# ~% ]5 h* @8 U
{6 f3 M [, V2 m: s. c. b* Y
char *name;//設(shè)備名字4 Z/ x4 `0 @1 r: w' ~4 F; N a: S
LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上
1 T" n# E5 B; s6 j0 g" m u16 id;
. J# j P& N9 M, ]$ b}LcdObj;- D4 E; S( T8 j
成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct2 c( D* k: N% k/ q @4 @* l
{
1 w6 M( o$ F9 Q& ]4 \ u16 id;
7 E( @* C" \( j6 m8 R5 t* C u16 width; //LCD 寬度 豎屏, T% `' y0 |) B2 O& Y8 W- g0 [( A! c
u16 height; //LCD 高度 豎屏2 t$ d7 o u4 a _( ]* `
}_lcd_pra;
; g* w- p% v, D3 F: R成員drv指向驅(qū)動,所有操作通過drv實(shí)現(xiàn)。typedef struct 7 @0 `5 O8 V5 S7 c: |
{
4 e; y8 I& l9 k$ y- J- V u16 id;5 h! r4 M, w5 W+ W5 j1 b( a
s32 (*init)(DevLcd *lcd);9 d" c) \) X. u: @' S1 \9 `: j" l% g
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);: M* m0 ]$ x2 q I
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
# N" Q4 S h4 r- D s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);1 j; C1 O" K9 {) S) @. @! O' n j
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
# x* o4 `% ?4 O7 w3 ` s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
E+ W5 k7 S+ x% p void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);7 b! X3 I' D C; Q1 H
void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);+ j# r- v W& \
}_lcd_drv;
( B9 o+ _6 X% \3 _9 T' f4 T: ?9 R成員dir、scandir、 width、 height是驅(qū)動要使用的通用變量。因?yàn)槊總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。6 q% Z- b( ^7 o8 e8 a) J6 n
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。
0 q$ B1 O3 u; l: c- X$ S0 Q2、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。
: V" N6 i7 P- R4 @3 u3、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)用對應(yīng)的驅(qū)動程序。
% J- Z. ~, x9 `0 J% c4、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。- {/ ?* [7 a0 v5 f( [
用法和好處好處1請看測試程序
& {% N* g h1 K$ h4 Gvoid dev_lcd_test(void)
5 V3 n; k1 g% n D, \8 J$ |{& l6 ]7 `0 I% w- w- O4 e- G N7 ] B
DevLcd *LcdCog;
- y( b" ~2 t7 p+ h$ E DevLcd *LcdOled;3 J2 ^% W. u' o0 i
DevLcd *LcdTft;
1 ~9 x! m* ^1 S. O) K. b# G% P' F2 \ /* 打開三個設(shè)備 */" t) i2 x" e; D! A: ~) ?
LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");2 y2 ?+ W7 U w& K" ~& |
if(LcdCog==NULL)
8 m& h* W4 j# N" M! d, N uart_printf("open cog lcd err\r
1 i, |2 w/ y1 i* r- w3 P" W");
/ s- D; J3 z9 v( t8 O) ]( l: N6 f LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");8 y- S! h# |! ]
if(LcdOled==NULL)! C, l$ `- {9 g6 V c) P' ~3 h
uart_printf("open oled lcd err\r5 W8 p% U8 f) x3 z1 v
");3 C9 K; f2 t& P9 j9 S9 o
LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");
" m* d1 H5 a0 [( I r if(LcdTft==NULL)8 `! O( V/ a2 Y& _
uart_printf("open tft lcd err\r
% M- L4 A: B0 a/ p5 L; {7 D");
3 w1 \/ ]7 o: P0 U3 [3 J) a /*打開背光*/
' i, \* d. I9 O5 _3 X dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);, F! U4 q& L! X' z7 E$ W3 F/ W0 a' x
dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);9 g$ F5 q% J2 J, e; J* b3 ]
dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
: J: o5 n( A) e/ J) w0 C. p dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
1 G& w9 Z; F/ F1 L/ w dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);" A) u- Z; i: ^8 x G
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);3 x2 V% X( }" h4 ?0 y0 o1 _! W2 e
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
+ \" y }* i9 J" u3 B+ } dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
5 F: ]* g& v0 u; r dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);
" E: D# B/ |0 v, K9 S8 ~- | dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);- z1 E& o1 ^/ Y2 s2 G% p
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);. m# r2 B5 w/ h
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
/ Z4 f5 o* C( I9 n7 [# f dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);
/ ?" K' f3 |: r5 ?4 H- v! p: O' \ dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);+ S9 ~6 f1 u' j" a
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);
% u1 d7 T3 g' j& s while(1);; e% L* V* N7 d$ G
}
# g; U# f8 t2 p+ z+ D2 {2 H- T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:6 A$ c7 b6 ~3 T7 H
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2024-9-19 23:00 上傳
9 \3 S# o6 U6 `7 h1 |7 E* ]
好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的
/ d+ v5 M6 U6 ^: A5 J8 q1 _+ {LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
G6 e i1 m7 D& w2 s{
' p4 w9 C, [% \6 z j" a0 i {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},/ U& e5 o, M7 M2 Q8 J1 X4 s
{"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},3 E3 q5 o0 n# a
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL}, n# o. ]0 I) D6 k0 h! t
};0 E" u$ _. O8 M
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。
; z4 [9 f. l X8 c* U' P3 E- `LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
$ Q$ Q' N/ ~6 [{
4 X+ C3 V0 w9 F# j! e' H {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},. v% h, h3 }& z9 y
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},( X4 k$ i* `+ M* F( ?$ H
};# a8 ~5 C8 }! d. ~
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。+ x; J2 [6 M! a& {1 X% u1 n1 f( z
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。
# ]" q! F' x$ p0 w+ n-END-$ I. L. m* C& c5 y
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2024-9-19 23:00 上傳
% W; I8 A u( V; E b# |* d
: _2 C0 p/ K: g S. w 淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)# C. l9 ?- g4 f7 O5 q( @ o
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L- M; K5 [# G w) u- r 2 b) G$ D$ g' M: |$ ` B$ e
6 `% Z P3 @( @, R 6 `7 j- ?1 g$ U2 i5 C% C' k4 k
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5 t: \5 d& {4 ]& T# e. }4 {$ i/ n * Y6 ~3 o$ z; _$ `% d" d* W( g
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2024-9-19 23:00 上傳
) u9 k v6 R) p2 o
# s& _: n" L5 K! f9 g$ r 在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!
9 d2 D+ u* H& y$ h
/ g4 g( X* k* q/ \9 f
1 ?$ O+ Q) w* \. I% r5 E4 A, N: Q , C+ ^( a5 C; \9 y
' ~. B1 c% c0 T! \! x0 q 8 S; z/ P* e9 x, ]' a5 ^; F A' C. r- j
3 I7 L# u' g0 U" t1 Y9 f! ~
$ e6 i5 B3 Z) }+ {" v " y0 O; q" }+ q1 E, I; `
4 ~ F$ R, V$ W$ y/ a& r % H1 Y' ~& N& K5 M
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* y& l' u- @; K+ H* u# t
, f0 M9 R% N# V/ f4 D 蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國產(chǎn)化程度有多高?
+ A6 c% o2 Q& A, }# d% y
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2 f; Y5 Y, |, M$ r! O7 a- q% R
, p, h+ I7 N! @' B 我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
& D! t7 Y- ]- G5 W% Y4 @關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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