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我是老溫,一名熱愛學習的嵌入式工程師5 C9 i( N$ ~, n- P
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# K! m. M- @: N% ~3 V
來源 | 屋脊雀2 L$ C- h# o! T1 A4 m3 W1 a# M% `
網(wǎng)絡上配套STM32開發(fā)板有很多LCD例程,主要是TFT LCD跟OLED的。從這些例程,大家都能學會如何點亮一個LCD。但這代碼都有下面這些問題:
, x3 _' N* T( i( V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:
4 N2 j1 k4 |! _* O5 H- [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?3 X- ^8 ]' V7 m- \* ?
2、有一個新產(chǎn)品,收銀設備。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?全部代碼復制粘貼然后改函數(shù)名稱?這樣確實能完成任務,只不過程序從此就進入惡性循環(huán)了。
$ U0 I+ J3 x6 j; D: z+ T: k6 ]' v2 K5 c3、一個OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?
) q7 F* a# a2 L5 j9 v4、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?' N2 A+ E3 l; ~3 I0 k* B
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)設計有關(guān)的概念,在此不對原理和細節(jié)做深入討論,會有專門文章介紹,或者參考網(wǎng)絡文檔。
5 Z/ F1 |1 t# M* z* C9 Z8 kTFT 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。其他例如手機上使用的有MIPI接口。
S% ^. A4 k: i$ o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。
/ v/ ~) Q" B" e, M$ w6 s2 ntft lcd:% E* |" p7 i Q- R# J2 R+ Z* Q4 o& q
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( X8 j' D* Z! D" \, UIPS:, N& i$ R& p d, Q0 w* X
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, t; [6 ~9 [. H
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)設計,都不涉及。使用單片機的產(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:
: Z0 U; S' f% X8 a/ k
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8 ?" D1 o/ K7 y/ q/ r# w2 b
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。+ ?! p4 r2 Y1 D X d+ D
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。+ A. K# U* ~$ Z$ x; C. h' N: _ L
OLED lcd買過開發(fā)板的應該基本用過。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:
. e' @# U" J3 l
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) z* F, F! J- v7 \) A& }& a常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動IC:SSD1615。& F- N; R8 ~2 h) X2 ~3 A
硬件場景接下來的討論,都基于以下硬件信息:
- m; c! ]3 R, x( D1 m1、有一個TFT屏幕,接在硬件的FSMC接口,什么型號屏幕?不知道。
% m x" ~6 y+ Z, X2、有一個COG lcd,接在幾根普通IO口上,驅(qū)動IC是STR7565,128X32像素。
, X! _- w" |% }5 Q3、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。
( e2 L2 ~$ H$ V% X8 \" A: f% J, u4、有一個OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片選,驅(qū)動IC是SSD1315。, ]! q7 r- m6 e9 U6 f0 _! u
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. V2 x! _& ~, y9 R+ z: w
預備知識在進入討論之前,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。# E$ @ A0 P! {/ S; {, B
面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο螅蔷幊探绲囊粋概念。什么叫面向?qū)ο竽兀烤幊逃袃煞N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:
# V( p+ F5 _' mu8 ledsta = 0;0 s( H" j% C+ A N
void ledset(u8 sta)
0 x, L2 C" ~9 v/ K- Z/ b; M/ I6 G{
0 k" o0 M6 h: j5 T" [4 v}
3 ^+ Q# }+ }# ]6 Z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:
$ Z) I& D+ x4 `7 J" {( y2 F) j# R/*% U4 Q: ~( O8 E& w$ @! J
定義一個結(jié)構(gòu)體,將LED這個對象的屬性跟方法封裝。* M5 w& O7 f$ y, e* N# k) @1 O
這個結(jié)構(gòu)體就是一個對象。8 b1 P" U" h7 g; p
但是這個不是一個真實的存在,而是一個對象的抽象。
- n% O5 I; X# p/ a1 K" e*/. g0 F# s1 @) _ V& N8 d
typedef struct{$ ?) A8 C! M- ?. U$ G6 p
u8 sta;
( Q& n5 a r0 g+ K! m0 ?& y void (*setsta)(u8 sta);$ g* ]2 b- t' J+ }$ o
}LedObj;
& Z1 L+ Y( R% [9 p' W/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED1,并且實現(xiàn)它的方法drv_led1_setsta*/7 W5 U2 c4 \+ X# u$ k
void drv_led1_setsta(u8 sta)
; t/ ^" e+ ~: p4 h+ a: O; D4 P{' A, i0 f6 B. |- N
}+ \' P& o' f, l
LedObj LED1={
_/ M2 n6 g( ~$ M" B .sta = 0,3 ~: e" Q# O" ?- {' n/ C
.setsta = drv_led1_setsta,
* Q* Z, y) [0 ]; j+ |' C };; G% L2 M* |! K: k% T
/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED2,并且實現(xiàn)它的方法drv_led2_setsta*/* G5 W" d( ?5 A; M: A7 J3 H
void drv_led2_setsta(u8 sta)8 j& B: ]5 r+ @" e& \0 ^/ y
{# ?9 K/ D* u3 O; V8 n# a+ D- `
}; V2 d: W7 M5 O) ?) E3 n; T/ A
LedObj LED2={
4 l% l$ O* q) [8 m( a4 y: V+ F .sta = 0,' j: T9 H0 C3 u8 O4 [. C Q
.setsta = drv_led2_setsta,
5 f: @; E2 B+ a3 q6 e1 o# Z };0 e3 Q3 W- Q6 F# W0 }- W4 ~! a
- L8 n; g% B K! k% q
/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個led*/
" G6 n% e, P) Uvoid ledset(LedObj *led, u8 sta)
; A9 N. m* v5 S) s. h9 E/ R4 p3 E{
4 z0 L8 X$ \4 k6 G led->setsta(sta);
+ O7 M5 [& `" \! |+ C}6 ?# Z4 T: h8 n. Z
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?$ }. {- E+ c! S, A+ j3 Y
驅(qū)動與設備分離如果要深入了解驅(qū)動與設備分離,請看LINUX驅(qū)動的書籍。
# E9 ` P7 Y$ U( L9 O5 _什么是設備?我認為的設備就是「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」。7 d t' [ D) {7 e8 t6 v" D& i/ S
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:! Y9 d& m2 V8 j2 J* j) n x! T D
?驅(qū)動IC是STR7565 128 * 64 像素用SPI3背光用PF5 ,命令線用PF4 ,復位腳用PF3- ^. O5 @/ O; t+ N
?上面所有的信息綜合,就是一個設備。驅(qū)動就是STR7565的驅(qū)動代碼。
$ m/ f2 T3 `) a9 R6 Y6 b為什么要驅(qū)動跟設備分離,因為要解決下面問題:
" d# P6 ~. e h9 d1 q0 N?有一個新產(chǎn)品,收銀設備。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。" e9 L0 N* c8 o, n1 E- W
?這個問題,「兩個設備用同一套程序控制」才是最好的解決辦法。驅(qū)動與設備分離的手段:
6 _7 W5 _ F8 `6 n?在驅(qū)動程序接口函數(shù)的參數(shù)中增加設備參數(shù),驅(qū)動用到的所有資源從設備參數(shù)傳入。
( M- ^- c7 y5 b$ s* O; F0 Q* T3 c?驅(qū)動如何跟設備綁定呢?通過設備的驅(qū)動IC型號。
, z U# `7 F( ]模塊化我認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」。
* o+ L( G" G* v: C6 w$ O- ?8 q4 yLCD到底是什么前面我們說了面向?qū)ο,現(xiàn)在要對LCD進行抽象,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:( O" h" o+ q+ 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。
( l3 }2 C. a6 N! D' a8 s- g9 G1、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,假設接口叫做lcd_display_hz。: e8 v9 p- o, e
2、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。
) ?4 J9 \0 G% O3、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。
# X" M: g, |4 V+ D/ n1 J- T! A+ {4、ILI9341_dis怎么將點陣顯示上去?調(diào)用一個8080_WRITE的接口。
2 [0 M1 y. L9 Z9 l+ x9 F" 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。那么前面問題的答案就是:) ~! i* Z, _4 k% A( N+ s
LCD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:) B# F a) y# k3 ^4 K
/*& t" c, {7 u3 `! }! i/ _
LCD驅(qū)動定義. |, y$ x5 W$ b# {
*/# R1 g/ f5 l& p% g; w# n3 ^
typedef struct # U+ f7 k8 X' S0 G& Z& k. k
{
7 c- z$ d( `& C. X6 t I u16 id;+ q1 l% t' S8 d v5 @' f
s32 (*init)(DevLcd *lcd);
, [ G& e2 v- F/ [7 G* l+ v% \ s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
8 S A9 o6 G" p s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
, j( [+ p- V5 Y/ P, K5 Q s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
, M# i3 |* x+ v1 Z. p s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);4 K4 F. y$ \+ m- ~3 i- P3 {
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);" } [0 \$ n, B( @' I% |
void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
# D$ y9 p& f4 C# r @& _( f0 ? void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
; e" ~6 C9 I' Y}_lcd_drv;' N. d; K1 r7 r. a; z
上面的接口,也就是對應的驅(qū)動,包含了一個驅(qū)動id號。
$ F% N0 F' Y1 X! @/ Yid,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)準備刷新區(qū)域(主要彩屏直接DMA刷屏使用)設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。應該歸類到GUI層。: r" Z0 @# _6 o5 i( o. p' o- o
LCD驅(qū)動框架我們設計了如下的驅(qū)動框架:
; l A$ H: n4 b" k5 l3 o$ k2 A$ h
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peozkgrcdvt64028701307.jpg
2024-9-20 23:12 上傳
{0 w/ L- }- H( k6 E設計思路:
- m c/ M$ T' E" b9 }- g1、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。3 b. ^! X& H7 L {8 T$ p/ t" [
2、各顯示IC驅(qū)動根據(jù)設備參數(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。
: o* T9 B! d1 \* S! N3、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。. A) k% g3 Z3 Z# v( k
4、簡易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。* j- n+ t% \4 I: u4 c
5、字體點陣模塊提供點陣獲取與處理接口。
6 L' k$ e- j4 B2 m/ O由于實際沒那么復雜,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。
. V2 k# t8 X2 p# ?* T2 `4 ~4 t代碼分析代碼分三層:/ L! S1 ~6 ^6 A/ ^) g
1、GUI和LCD驅(qū)動層 dev_lcd.c dev_lcd.h) e+ r3 q0 Z% h
2、顯示驅(qū)動IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h
$ |5 J! B0 y& q7 |8 L0 R2 v/ f3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
% ~$ r3 c( [' E: S6 c! LGUI和LCD層這層主要有3個功能 :* \5 F6 a' H+ N6 q) @6 n/ S
「1、設備管理」: T5 {% e3 B+ _
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)。
" u3 I, g! H6 d1 c |/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/
; S% |* w F. R. i0 z_lcd_pra LCD_IIL9341 ={
8 v4 \7 R7 M8 E/ K& f0 }# _0 D .id = 0x9341,
2 _- z; m) O# g9 D+ {, t .width = 240, //LCD 寬度
* W$ J" m' L _+ ~: `: _" j" [" C0 M .height = 320, //LCD 高度0 R$ b+ |$ x8 N9 ^' ~
};% ]. }; N9 |$ b% E" u& P
...
4 ?2 U1 K4 \( n; ^: c, B/*各種LCD列表*/9 A" _. e, b' M8 t# d( ?& [
_lcd_pra *LcdPraList[5]=
$ F7 `% w# Z' d1 ~! O {
8 t/ g4 d- w- Y' ~9 i1 U &LCD_IIL9341, 5 }" B# P4 [- T; r
&LCD_IIL9325,/ f/ C. O p8 U; j: |& I
&LCD_R61408,
2 p9 A* }4 W# L0 H0 \ &LCD_Cog12864,$ O, N5 ~9 b- W, F4 x: P
&LCD_Oled12864,
6 C# S, s+ P' k0 S8 Z };( k8 v/ Q( s$ P
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,在對應的驅(qū)動文件內(nèi)實現(xiàn)。+ e' E) l, y: B7 j1 G7 Q
/* 所有驅(qū)動列表5 `+ {& n; U1 {% c* i4 B
驅(qū)動列表*/
2 _& E1 K: P3 S& M( F. G0 z6 f_lcd_drv *LcdDrvList[] = {3 }$ ], D/ `" [- K) _% m
&TftLcdILI9341Drv,
* o6 C3 `: u: H1 c &TftLcdILI9325Drv,0 Q9 W; X) ^! g$ c T
&CogLcdST7565Drv,
) J' k- N' ~; X. X! B* {6 f &OledLcdSSD1615rv,
( r! E. c6 m9 W5 |8 v定義了設備樹,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的設備樹。
4 I2 r) N" _0 t* e- f, e) D1 L/*設備樹定義*/
( L" |+ S9 i6 h4 h( L#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個LCD設備
4 v! I& f8 C0 w+ V2 {% C0 DLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=+ _2 D% u2 a4 x2 n; e: \
{
2 L' O5 R" [1 ~+ W# V {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
5 H. J' R8 G) M {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
0 ~' G- m' U! J8 Y$ s5 G9 {8 \. C {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
8 }' }+ _5 [, D# m3 P};0 [5 z6 E. O7 z* V6 Y8 B
「2 、接口封裝」
' }5 c& k& ~% F$ K5 [4 a# W; hvoid dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir) v3 W) u% t" ~5 p U3 w
s32 dev_lcd_init(void)
# C& t( M- o9 v1 J6 e6 r* LDevLcd *dev_lcd_open(char *name)
4 R7 D3 n/ Y* y6 u& R* Ws32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
3 n3 S6 P3 x* T& Q, @6 i4 gs32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)
" U7 i1 v. T! A* ?, \6 s& qs32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)
3 J" w1 Z; c" ?+ D" c$ ^' Qs32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)
9 c8 j# `; Z8 O0 B g! es32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)
: H3 T) d3 v3 l# L# o9 F/ ?( H9 f5 r! ps32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
6 O, v+ g4 w$ J$ Ds32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
* W# v/ r2 I8 \' t. A7 w$ N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)前面定義的設備樹,尋找對應驅(qū)動,找到對應設備參數(shù),并完成設備初始化。打開函數(shù),根據(jù)傳入的設備名稱,查找設備,找到后返回設備句柄,后續(xù)的操作全部需要這個設備句柄。+ y5 y! j# l x1 x
「3 、簡易GUI層」5 X& i8 s3 k$ B% P" F1 T! M
目前最重要就是顯示字符函數(shù)。2 ^6 [! _0 k5 \7 o; M
s32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx): {- a5 C( V4 P+ A3 S+ u" U; A
其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測試,后續(xù)會完善。
9 H/ h* `6 C {* K* X1 K驅(qū)動IC層驅(qū)動IC層分兩部分:- {4 |3 I/ d1 f$ ^# ?5 U4 U; H
「1 、封裝LCD接口」( \, D$ B* p, r! p$ j
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)由單獨文件實現(xiàn)。但是,除了這些通信信號外,LCD還會有復位信號,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。0 i! ?" P7 K: _ e1 w5 `
「2 驅(qū)動實現(xiàn)」
" s( r: w: |4 ~9 q% l9 q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)。5 K0 Z% _& a( z, ~/ R
_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {, t: C3 f4 m6 J
.id = 0X7565,
. }# v6 x) F! I .init = drv_ST7565_init,
$ `5 k+ F* Y& z# r6 x- Q .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,: u7 x$ N0 Q& G, B5 `: h* p5 D/ i
.color_fill = drv_ST7565_color_fill,' x4 } p" W+ ]' Z
.fill = drv_ST7565_fill,
5 ~0 H) v- F# j0 F Z& t- ` .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
% a$ B$ c. p8 r4 N% b .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,+ t# z: D { A1 q1 b
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,3 F7 F5 }# D' p4 M+ ?
.backlight = drv_ST7565_lcd_bl
0 d8 _9 ?% }7 `4 A };
$ L* k, S7 k+ j" a g4 R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 E H3 D$ a0 d* D nextern s32 mcu_spi_init(void);! o4 |( p0 q; A7 L8 `+ F
extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);- K* M7 x3 b: e2 p( s
extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
# ?! X" s/ f+ t; B4 n8 g7 _0 `extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);8 X7 l0 G3 z* |0 u
extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);& R1 D$ i2 Q$ b: U
至于SPI為什么這樣寫,會有一個單獨文件說明。
2 ]& ?( i r6 ~* d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:! Z; u9 u( B# r; A
/* 初始化的時候會根據(jù)設備數(shù)定義,
* \9 p; G& s! }, i5 X. C 并且匹配驅(qū)動跟參數(shù),并初始化變量。
2 y7 Y4 w) u8 T: D 打開的時候只是獲取了一個指針 */( }2 h+ ^) M1 [; U( E% ^3 _
struct _strDevLcd
: K9 _/ Y+ Y5 j+ t: c{" _0 u2 K$ C5 w
s32 gd;//句柄,控制是否可以打開
5 x$ _* [' r8 G8 w9 n6 l/ I LcdObj *dev;
P2 W( y7 g' \/ g /* LCD參數(shù),固定,不可變*/$ A' j9 X$ l j0 z' W+ e! O6 N) j
_lcd_pra *pra;6 x" r( n& E, ?* I4 H2 G! h( f
/* LCD驅(qū)動 */
7 T m, o8 c3 d1 j6 W0 @' @+ @* J _lcd_drv *drv;7 d. F4 R0 _, Q) F0 d1 Y7 S; @
/*驅(qū)動需要的變量*/
. j9 l5 F' r8 Y* f& C9 K9 [ u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。6 v; @% B) M, \) y6 s8 _
u8 scandir;//掃描方向
* N# P, I- H2 ~3 H% n3 g u16 width; //LCD 寬度- l! n, f( J' b/ W2 r; R0 \
u16 height; //LCD 高度: s' F" ~! d2 @; m" u' ?- Z* u
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7 m0 X4 @5 N R' S; U
};/ \9 I9 Q. g/ E. O# `4 j
每一個設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。$ [7 G. U# |: m8 E; w
成員dev指向設備樹,從這個成員可以知道設備名稱,掛在哪個LCD總線,設備ID。typedef struct: m5 c2 x P* d7 ]% Z
{+ x3 ?; D0 t9 G! P% ~* [
char *name;//設備名字% | a) ~0 j' m' N+ G
LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上
. E8 b) k* H, \& f2 p u16 id;3 T0 ~& j6 k4 [6 b% z* T: c6 C0 c
}LcdObj;. k! U' T7 I5 J! l
成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct1 N) j1 W6 g7 H/ M" U& h" f) A# r
{# {. x! i( ^- R
u16 id;+ P. u- O# {$ D# H5 [* ?1 T3 K
u16 width; //LCD 寬度 豎屏( A% y4 t0 V2 a* Q8 I t
u16 height; //LCD 高度 豎屏
4 e5 j1 k% w' |" K" {: e}_lcd_pra;
7 F7 a& P! p1 x* J成員drv指向驅(qū)動,所有操作通過drv實現(xiàn)。typedef struct % ?; J: W+ ^/ r: d w
{
: I* O9 p' g/ j$ G/ b u16 id;( o6 t3 \$ W, I) z7 O
s32 (*init)(DevLcd *lcd);
( x$ k' ?4 w% D. ?) p$ e4 s4 W s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);3 V( S# U% L4 `( X
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);; o, N5 \8 G6 R7 ?* {3 e
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);) e% ~' p; v8 q6 _; Z; F
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
0 Z: {' a+ c2 ?6 r s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
8 R+ c. r" e. R1 g9 `0 J void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
9 t+ F+ H$ l! S- d' @5 f1 a' U9 x4 H void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
% t' e; G" F. g2 C% b7 D}_lcd_drv;) p* e3 y" m4 {) ^' P
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。
8 Q! r. }& v& B# v: s4 z: [1、初始化,根據(jù)設備樹,找到驅(qū)動跟參數(shù),然后初始化上面說的結(jié)構(gòu)體。4 j4 F( W! @" B' Y& G
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。
6 [8 ]) z" D4 S3、顯示字符,接口找到點陣后,通過上面結(jié)構(gòu)體的drv,調(diào)用對應的驅(qū)動程序。/ x3 i2 d, I- P( _! s; K
4、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。
/ B1 D, E: X: |& Y8 G$ G( B用法和好處好處1請看測試程序* y1 C, Z4 X+ f0 n' ?, i2 n3 ]
void dev_lcd_test(void)0 M6 }' @9 N6 O) ?* s
{" u9 s8 `- d- `
DevLcd *LcdCog;
' l3 Q O, n# O! j4 d5 j) x DevLcd *LcdOled;* k5 m! W- n) P4 R' T2 b
DevLcd *LcdTft;
& e$ P. ~1 G& ^ /* 打開三個設備 */
# u2 J, y& \$ c0 N2 q1 n5 u LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
2 R5 W4 A, y$ B if(LcdCog==NULL)
2 I: S, b- \1 x uart_printf("open cog lcd err\r
8 \# M& y7 v3 h+ t( n! ?");3 s3 Z% Z4 r+ X
LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");4 `' o S& w/ D# M L! Z N+ n9 C
if(LcdOled==NULL)
* P5 }* R7 f1 C; t @ uart_printf("open oled lcd err\r
% O4 D2 ?- i& z");" N: a/ w4 b, h/ ?
LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");4 F" N8 p2 T; G/ h6 N+ \5 S; c. X
if(LcdTft==NULL)
! b( W8 }) M1 d: e( o% y7 x; T, G uart_printf("open tft lcd err\r& {6 b0 z0 r. a5 O2 t j
");) Y5 j& U/ s8 Q1 @% |, Q
/*打開背光*/# d- ~' {1 R a) b2 _# v
dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
6 m4 P( V6 |7 y& ` dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);) z3 o* q8 m5 c- c& E- _( o
dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
$ E6 W: l% Y$ d- R K! q# z t( s7 V dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
6 y) L4 ]& T1 V( ~; x1 ~ dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);: M( ]9 s, U6 s8 h
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);! G- @7 F5 r6 K1 U7 C8 |
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);, @' R7 R5 p1 F9 j0 q* ]" P
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
9 I1 y5 U4 q1 @( K! Z. U& l dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);4 l# l) m1 Q) Q; k* s7 E$ q
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
' `% i" J- o5 E' \. |3 f1 i dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
( ]- W' D; ?3 i4 {1 T0 K7 O3 L dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
! S. y' p, Q& @7 u; V! U3 R. F dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);4 \$ @( Y3 v+ [! f
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);: p, z" {, c9 h- @, Y2 Y
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);
- P- \* f" C; a* |: P. \3 t while(1);* m' U9 t) G* R+ M- K; E
}# C( ]8 B, I: j- P/ S. s3 ]
使用一個函數(shù)dev_lcd_open,可以打開3個LCD,獲取LCD設備。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。這樣的設計對于APP層來說,就很友好。顯示效果:: W, q$ t/ L2 E( `) f
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2024-9-20 23:12 上傳
% i8 J8 f$ \: @! {好處2現(xiàn)在的設備樹是這樣定義的) x5 o; E) ^' [! y/ w, u& X
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
4 u3 @0 D2 v+ v/ P0 Z9 r4 V{
' u6 F; ]3 U$ k0 O4 e4 O {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
- P7 L8 N! n0 j. m4 {. b: b {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},! b! }) I6 [1 j# @
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
d9 F$ U* M8 A/ W- I5 ?$ }};# o; g6 v+ s7 A4 Z* e( r" |
某天,oled lcd要接到SPI上,只需要將設備樹數(shù)組里面的參數(shù)改一下,就可以了,當然,在一個接口上不能接兩個設備。* {4 _5 s" [! }6 n% L* c3 F: M/ j7 m
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
6 l G2 f! G5 K/ C/ S+ J% f; {2 p, v8 n{
' U& u* u8 L7 e$ R3 I0 G {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315}, N0 F5 ~3 l+ @; f m7 k
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
2 @& L2 U6 R. S! Q};- V& [' c6 m+ |' f
字庫暫時不做細說,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。$ }& Z1 d; f1 Q$ b) M9 p
聲明代碼請按照版權(quán)協(xié)議使用。當前源碼只是一個能用的設計,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。
+ O5 v5 t6 {5 D% L-END-
# a5 e: O2 }/ }5 `/ B往期推薦:點擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀7 G% ^4 H+ F; Q& f
' p8 S$ w, _7 n % S6 Q: I: G ?- S$ s
. n, e( J# `0 G8 R! I3 S0 z
# ?4 ~* x0 F9 K9 a* {
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& l' p* \- T% ^! S2 H
6 B$ |* r6 C9 O" @8 J# i8 h/ E
淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)5 q( M3 K9 g& V% i) a; X
1 g) j h; [% V% z; h# e: j 4 C' K% S5 w/ t
( y) N* g' A k
* l8 I2 d7 u, U* [8 o: W- V* u/ X
, t& p9 X) @/ ]& x ^4 S9 Y3 N9 |& |7 o: f$ [; F5 C* X m
. P9 [) Z/ {& i" F+ C, a6 I0 n
9 b; O; U5 o/ } , H" k) \1 S$ V0 }: E9 p# T# K
7 a* l& Z& N0 b) H* b
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3 ]9 | C; H# u! g" U* x { l
. k, U& J# l% r 在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!. U1 [ H$ c1 B; t) |
1 I' A' h5 @2 ^6 L% s& F. c
( r. w3 O! R4 l* o) ] ( C5 D2 [9 i# j7 j! M
: j. D& v/ D0 w1 R9 O6 O- b
& r/ a+ o4 E& a
4 n5 |) D& ~1 G# A6 Z$ F% m
( d; ]. H, p0 ?* U* J( d; U
$ r+ I, s5 |- ~% l \8 Y
9 \' R; p/ q7 Y+ ]' D2 ]
: O/ }% ^5 @6 ] r
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) a6 Z+ r# t* E" K
2 Y/ e7 b" G0 J: y N1 s 蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國產(chǎn)化程度有多高?0 f8 a6 h+ {% c3 F
1 K w* J! }% p, L, k
* z/ K- A5 p& V$ |% J# Q
# \6 m) m. t" b
; F6 l2 q) c' f" `) [ 我是老溫,一名熱愛學習的嵌入式工程師
" W) n( Y& T8 o$ ]; e關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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