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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師2 p, |! k6 m% F( P& N; i
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/ C" K! O& }9 f# i" |2 t' e6 d0 H" ?2 `. J
來源 | 屋脊雀
+ k/ j; ~5 _$ l* D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:
2 F& [$ y8 _7 `% p( Y+ Q$ B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:
/ _- X% X5 P" |- M3 u1、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?$ J* s( E/ _' H3 Y
2、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。' i; |+ b2 g1 p5 Z# H9 j% {
3、一個OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?& ]" L$ {! U+ Z4 Z
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?# X2 f8 A; B5 Y6 M
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(jì)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。5 q9 q+ r7 I. Y% Z* P) c% ?
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。
# W2 @/ t0 M y8 P0 o& v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。% h8 }0 ^; k. g* N( a
tft lcd:- M6 I% \; }) e6 c% a
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IPS: r4 ] x8 E. P$ |+ F, _
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" \2 h% E( s$ r/ NCOG 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(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)動芯片直接綁定在玻璃上,透明的。實(shí)物像下圖:
- \- D+ j9 A, H# @7 J7 b! \
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7 O+ i2 S! ^/ v+ _& a5 _# _0 V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。
- C3 V& P' _. n& g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。
4 B9 D& B% l9 \4 u5 ROLED 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:, v; j- S4 X" E$ {2 ?
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: z: D* F+ }) k; t* O! F常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動IC:SSD1615。8 g$ E% @+ i6 ^5 u: X+ e
硬件場景接下來的討論,都基于以下硬件信息:
/ ]1 Y3 I h: y# t1 ]. R( E1、有一個TFT屏幕,接在硬件的FSMC接口,什么型號屏幕?不知道。; @# i8 l' M+ @( |+ v
2、有一個COG lcd,接在幾根普通IO口上,驅(qū)動IC是STR7565,128X32像素。# X$ W1 m# R2 c% V
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。- C& }/ X. A7 i9 X
4、有一個OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片選,驅(qū)動IC是SSD1315。
9 [" N! j5 L. A1 N, e
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+ K) |5 A; Z( Z. P2 P- w$ n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。+ s; _, k0 G2 c' G
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:
. k! v& p" h# Z; t; o1 I8 t6 xu8 ledsta = 0;& u3 J9 _$ f0 y- R/ q
void ledset(u8 sta)
, Q, ^/ o& Z+ U9 W" G$ A0 l{
& G2 s' f$ S' F: ~}
% q; T7 ~0 B% A9 r5 d1 T' W2 e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:
& [+ d* u0 P) A0 _& |5 B1 q/*
' U# \4 ]; [/ ]$ s" g' p定義一個結(jié)構(gòu)體,將LED這個對象的屬性跟方法封裝。
0 y* }/ B0 o! t9 e7 q+ B這個結(jié)構(gòu)體就是一個對象。' ]8 s, h: ^5 U# M
但是這個不是一個真實(shí)的存在,而是一個對象的抽象。. I5 T8 Q7 s) o" W. B4 d/ U
*/2 n; T3 l9 N' Y5 M" w( h
typedef struct{
) O2 T6 W8 s% K b4 u3 D* M+ q1 a u8 sta;
0 M' K% m" v! L void (*setsta)(u8 sta);0 h+ ^7 e! X9 I, z1 F0 J
}LedObj;- N+ d9 s% c5 U+ ~
/* 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*/
% S6 X7 Q I! k o- Jvoid drv_led1_setsta(u8 sta)
% U( l( W1 i- l) t, Z, H5 d{$ K) R: g! ?" U& a* ~1 ?- T5 J
}: R2 x* n5 F. y4 b6 u% d( v
LedObj LED1={1 M0 B" e" B' r; K; ~- z" Q
.sta = 0,
# B( h0 S D% l9 \, c, x .setsta = drv_led1_setsta,, k2 _' c. a6 A* l' D
};7 l. k2 Z9 {# F% h! u8 `
/* 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*/! [$ Q$ _0 z/ i f
void drv_led2_setsta(u8 sta): k: a4 \1 K+ `/ A. h. s
{5 Q1 m7 ]) M, V: l9 K0 v# G9 m
}
# Z; p, z; P7 a) X4 KLedObj LED2={5 ?8 }# J+ W e
.sta = 0,) T! L1 G) O6 V% F2 o& X) n, u2 t
.setsta = drv_led2_setsta,1 f9 o9 B7 p, v" r0 n
};0 E# N. A* S7 q" o* }: B. x
$ ^+ U4 M+ x( F3 E: U6 i, v/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個led*/1 [5 `) I; m! k5 H, N
void ledset(LedObj *led, u8 sta)
+ k: B5 I6 y \2 w* A1 s: V9 `{, j. N$ R D' x! O
led->setsta(sta);
6 J* d6 @7 D0 u+ a}
/ x [" \" e' W! _4 g1 I) G; W; F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?
# f1 j7 w9 t: C9 b9 t9 b2 `& O& g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。
' \: M; N, y2 u$ e4 [; D9 W4 @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」。
5 k5 [+ K, n2 \6 C0 n9 N! A8 M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:
' V0 G7 ^& \. t! b a$ q$ J?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 ]. B G i1 a \. A
?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。8 g3 S5 v' R) Y0 m- D: G1 k/ I) J
為什么要驅(qū)動跟設(shè)備分離,因?yàn)橐鉀Q下面問題:
, }. c0 O# Z9 o3 b" n?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。
- T$ C# l: D5 ]! P: G0 p8 D6 j1 ]5 P?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:
, F" f( Q% A) P7 ?* E?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。$ k& V- ?/ w; y5 |7 J1 J) v
?驅(qū)動如何跟設(shè)備綁定呢?通過設(shè)備的驅(qū)動IC型號。8 s3 L0 }5 {# O/ {& 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(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」。, u, h) E5 n T
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:' S) z" P7 K- [& ]. q8 A' ?
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。5 b E& I; a" W6 N/ @8 j
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。) l: ?. f/ B6 j9 A
2、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。
" ^8 u6 h/ w3 w3、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。 o6 c9 M9 `% z9 Z& @, a' ]6 a3 T3 y
4、ILI9341_dis怎么將點(diǎn)陣顯示上去?調(diào)用一個8080_WRITE的接口。& t1 p. y# r, R2 E/ n' ?$ e" i
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:
0 Z% W' p$ |% a, FLCD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:
/ Q* `8 n |/ u5 _4 z! a/*9 ?" {8 R- _* g: X) Z( Y
LCD驅(qū)動定義
7 B) u; b8 N5 h+ \) b) V*/- X; D7 a/ {( Q) x0 ]0 s
typedef struct
" Y, X( j' b% M: P2 n- v{
5 T1 D% u' v; L8 J u16 id;
, j C. `2 B9 f9 I) V$ v5 o s32 (*init)(DevLcd *lcd);
3 V0 D8 k( r3 d# _6 g, [) l' | s' b s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
# p# d3 f- J4 W s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
! L7 S* a+ O, [/ @( w5 R s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
6 _: X- P7 T4 Y4 y1 v6 ^" _ s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
. n6 c3 K) e1 C4 H0 b" z f* C s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
) O8 i: ~. Y& D5 B) O; X+ e void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
3 {7 h$ b, n- z/ r* z, Q void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta); N3 k& N/ L, _, b. x: I
}_lcd_drv;
7 h$ E4 L* X" l& @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。
- v. X: ]$ z, O3 a2 E; oid,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。
9 d3 k! ^- |5 U1 D3 c5 [4 ZLCD驅(qū)動框架我們設(shè)計(jì)了如下的驅(qū)動框架:
2 c$ b/ w- o2 L( e
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2024-9-21 23:20 上傳
5 J/ `& U6 f1 w+ C* ~/ K% p6 E6 O0 y設(shè)計(jì)思路:
3 V! x5 J* W* ^" x, B( G' n1、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。
' d9 `# e6 h3 ~- F2 X2 k& `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。8 O4 Y# W! S1 a# l
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。
( y) V a( W% x2 s$ Z; ?4、簡易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。
# N9 K. p) r- Q4 Z3 n$ F5、字體點(diǎn)陣模塊提供點(diǎn)陣獲取與處理接口。
/ w s: h1 P! D2 Z8 E% ^8 G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。
# o4 R3 t$ P1 [, `: Q# C* t2 o4 {代碼分析代碼分三層: S& p7 V& q) M! M
1、GUI和LCD驅(qū)動層 dev_lcd.c dev_lcd.h- q7 [/ x7 f, r6 o& b8 k% w8 n
2、顯示驅(qū)動IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h J2 B1 t1 _, s# w+ b0 J
3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
: u( d% D! S+ j/ k0 c4 rGUI和LCD層這層主要有3個功能 :
0 Q/ J3 Y' g3 U0 u4 ~/ g+ K「1、設(shè)備管理」
3 R, A; A8 t3 }: \, x! l" ?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)。
7 b5 V4 |8 S& o$ s/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/4 c% Q8 Y5 k7 ?* h4 t
_lcd_pra LCD_IIL9341 ={
) V) E+ V4 ~% \3 i; v: F* V .id = 0x9341, K! M1 Z% P- {9 Q; W
.width = 240, //LCD 寬度4 k! ^4 p* [# a! y
.height = 320, //LCD 高度
. ?+ w* b C+ i9 F0 P" }};
4 E% `5 G t% c...+ O4 _) F S; {
/*各種LCD列表*/
8 r% H) Q4 j0 h% p. C% D6 ]% p; `_lcd_pra *LcdPraList[5]=5 R2 @2 @' w7 I
{! m3 L3 Y" G: Q
&LCD_IIL9341, # _& l3 }# u0 u+ p0 G
&LCD_IIL9325,( G( m( s! {: W3 l3 C' {
&LCD_R61408,( n" n8 A0 a# g v$ A
&LCD_Cog12864,
( Z; H- J* l5 N8 a& T" p! I5 A; i% X- y &LCD_Oled12864,
! A; I9 i& J' d% f& P" i f c$ z };- |7 G8 `$ o7 a3 i
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)。
/ |( y3 w9 y! o4 y2 R, H: b/* 所有驅(qū)動列表5 C) u, ~, b3 @
驅(qū)動列表*/
m. f$ h$ T5 m_lcd_drv *LcdDrvList[] = {
$ q# W) b3 z h- Y &TftLcdILI9341Drv,. y; t# ?$ u5 I! `4 _
&TftLcdILI9325Drv,
. n( A6 z2 N0 d8 u( q/ ?; c# S+ l &CogLcdST7565Drv,! L5 c8 x* z1 ~
&OledLcdSSD1615rv,
5 _' U3 ^. b. {: Q5 }( u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 s4 M* U1 r3 d+ U C/ o; J
/*設(shè)備樹定義*/4 y9 M, y# s, N( \' E! n# L& _' l: `2 l& Y
#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個LCD設(shè)備( \, ?1 x+ B9 }% T- q- t- T# r
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=' {$ |+ h. B7 C$ a- |
{. ]$ F" A/ u& x/ e, `) \
{"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
% K% v2 h9 m S4 K/ n* T% t {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
7 o5 h- J7 i$ [ {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},9 _2 l* D! I& L5 _
}; x" m- n/ `4 B, ?5 c/ m8 [
「2 、接口封裝」
7 E5 B8 Y! A8 Rvoid dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)
1 G, i* d$ ?0 g* ^! X2 Q4 {3 gs32 dev_lcd_init(void)
' ^5 E8 C1 }5 f5 z) ?5 IDevLcd *dev_lcd_open(char *name)
% c, O; h/ L7 q+ Y7 p, M0 Bs32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)' B: g5 d k1 Z$ ^2 m! g/ E
s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)' y& p2 ]9 f( X$ o8 \3 G9 j( P! h
s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)( O4 |( ?8 B/ U w2 s
s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)
2 F' o6 K' @, q8 Js32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)
$ ~) h8 D& H6 a& Xs32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)5 p8 I, \: e4 N; ~ v
s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
4 A( o7 [. g6 n5 t! Z- R0 S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。- ?- g4 o% M/ K; d+ t- ^# t( f) A
「3 、簡易GUI層」5 Q7 M/ z6 e8 ^3 a
目前最重要就是顯示字符函數(shù)。
8 G1 B4 ~6 y. T' ~1 ?( v% Gs32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)
. L8 W9 Y% \9 M8 Y其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測試,后續(xù)會完善。
0 Y$ F/ H+ T' @( Y, u. z D' L. `0 f驅(qū)動IC層驅(qū)動IC層分兩部分:2 K$ g' b, Q$ ~. h: [
「1 、封裝LCD接口」- y; `' V+ }5 K( O' A
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。& D& D6 y9 R' Y7 j
「2 驅(qū)動實(shí)現(xiàn)」
) D' J/ t1 @/ m) k% T/ ~2 b# L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)。0 l+ ?5 P& T9 J
_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {9 c8 l6 _7 r( q6 ^
.id = 0X7565,
X' R, v8 \- K2 k( W .init = drv_ST7565_init,+ B2 X. L$ O3 Q6 _
.draw_point = drv_ST7565_drawpoint,
9 L7 F' ^) G( Z2 S .color_fill = drv_ST7565_color_fill,
v/ J6 ^! s7 K2 Y, y T .fill = drv_ST7565_fill,
! i0 o: I" P- N" U T6 J5 | .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
9 B+ {# L$ U ]5 S& V1 D% ^ .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display, S* V7 |0 G5 d+ K8 R
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,
7 V9 p: G9 y( z0 `2 M# d7 v .backlight = drv_ST7565_lcd_bl
) |3 e6 @* }& N1 \) {3 x4 t };
( y6 P, j$ f4 P! K ]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。
. O9 F6 i5 g: T: `, M, Rextern s32 mcu_spi_init(void);
7 X' C% R8 f+ p) Xextern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
) n4 V/ T. F( F. t+ _- P5 kextern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
- f5 [5 V9 _8 _7 v6 j1 g ?( Vextern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);: `7 ]) w L9 B3 O$ H
extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
; }1 j$ \. N$ S1 ~至于SPI為什么這樣寫,會有一個單獨(dú)文件說明。6 D# o. n; p- [+ }* x0 F
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:4 Q8 v; e& D+ ?$ E# {$ h
/* 初始化的時候會根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,
/ g% @- d, q' w7 A 并且匹配驅(qū)動跟參數(shù),并初始化變量。5 ?7 Y& L2 D; b5 [
打開的時候只是獲取了一個指針 */9 F$ ]+ d5 b5 n) q
struct _strDevLcd
$ V. M+ G9 H4 ]7 ^- W7 R: b{
; l: f+ a/ W. `, X- ]! u# ? s32 gd;//句柄,控制是否可以打開
0 N: w. t: e1 r LcdObj *dev;7 g$ x) D. [! u& k' u2 {+ R
/* LCD參數(shù),固定,不可變*/
! o& | S. M! \" p' i# o5 R _lcd_pra *pra;
" W3 Q7 L# S' v* R+ _8 T /* LCD驅(qū)動 */8 `+ a( g* b0 k! N9 L3 c U
_lcd_drv *drv;
# Z! H; e; u* l- g4 f5 ` /*驅(qū)動需要的變量*/
, S, @4 e) x, c u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。
) w, X% S8 Z7 {! D u8 scandir;//掃描方向
: f) {) R" v8 h2 x u16 width; //LCD 寬度
7 L$ ~+ m& p7 d% V. J u16 height; //LCD 高度 ], e9 V# G* d
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8 K" R! G# ]8 V' r/ K, P; S
};# z9 Q% y8 F- }' |( H
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。
3 h9 @' K% f% @% V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
$ n# _# `# ]4 p/ M4 G! p{# S: `. o* u1 w7 g4 J+ B% x
char *name;//設(shè)備名字
9 }. m# F6 p6 i+ m LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上. U6 Z* X/ b: O$ r' j7 b0 i" R
u16 id;
1 T' n% s: @% f: \/ n}LcdObj;
2 o/ u! N2 V2 a成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct
% e9 x& x# Z2 ]. [- X& j) v{
2 T% M! Y4 B7 \ u16 id;
3 f' O0 V& B& }% b0 j8 l" g9 | u16 width; //LCD 寬度 豎屏
3 \, r1 T, L9 E# d8 }. Q* `" h8 _# g u16 height; //LCD 高度 豎屏7 I; w/ |& \( [ K. G h2 E- f
}_lcd_pra;
; z: i- ^6 g$ f; V$ t成員drv指向驅(qū)動,所有操作通過drv實(shí)現(xiàn)。typedef struct
! L% @8 ^9 J* Z3 z7 {4 k- p{
5 F4 B* Z' X8 D# F& K5 {4 M u16 id;
. T4 G; Z2 C1 l: z7 @, g s32 (*init)(DevLcd *lcd);1 p c& u9 l: T; r+ t8 e8 H7 i* H
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);8 r& x; S# s7 |7 O4 q3 U
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);. O, T4 \6 Q, [5 @
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);8 ?' b. U' ^9 X
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);* p; c1 N5 m) i. j, b
s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
3 w; @2 x$ g1 L void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
: K* V+ `% f, k$ X6 b0 S void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);" m" v% L; Q7 i# i! b
}_lcd_drv;
; O+ Z: K3 w9 q3 [" S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。
/ r6 A) B1 g3 D1、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。
* H3 Z# b+ L" W1 X2、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。
8 @ D# g8 \0 R/ c/ S& k3 y3、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。/ p, D; j$ @& E& c" o" \
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。
5 R1 V# M& O( z# ~6 q U用法和好處好處1請看測試程序
' C5 {- \" r9 r$ X: avoid dev_lcd_test(void)
! q2 F3 v. s+ j2 ^% ?{$ R6 D; A& G3 v0 V1 T
DevLcd *LcdCog;3 q' v: h$ z- ]3 S& |! `
DevLcd *LcdOled;
) a4 v* e# I. L) V- G DevLcd *LcdTft;' _0 L7 w% d! H
/* 打開三個設(shè)備 */3 _# B. K/ T. P. F6 A
LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");% o, E- [4 ^' c! Z8 t& U7 k7 n6 j0 c
if(LcdCog==NULL)2 [1 E$ R& a+ b0 \
uart_printf("open cog lcd err\r7 A7 H' w6 _% u- P9 {5 {
");( H) `0 y- t K; t
LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
4 w5 }* B2 h) B0 V if(LcdOled==NULL), X C8 B! w9 }& K% n; k
uart_printf("open oled lcd err\r1 \7 R! G# k1 H) \2 i. B7 {/ n
");
# {/ v) q7 ~' G( U3 r. G LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");
1 D! p1 ~( D! n& v" f) R if(LcdTft==NULL)/ M5 j" @! r& K% T9 X: v$ s5 K
uart_printf("open tft lcd err\r
1 K3 u0 t% E! f( B. p8 R& ^1 \");4 u, ?) E, J3 j+ p* ^+ H
/*打開背光*/
# ?; W2 c$ }' O) h7 s dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);2 A' Q+ {" i6 C$ Z3 \
dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);
* t# k4 N3 [; V; r; I0 o2 M1 T- O dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
& E$ }5 v/ d6 y& D: a% N- s; t7 T dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
- s( U4 r4 |! b6 \ dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);
) k o6 [9 R( q: ^) ^0 A dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);9 S6 m3 E K8 f" v* S& n
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
; D4 B7 I. ]% L9 s dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
: f" f. R$ Q% A- t* f dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);4 G3 J/ J2 {5 ^* t
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
9 c* F3 a4 I6 B2 { dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);) {4 P/ n, w$ U% [* _# [
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);& p& a1 F. z4 u- n" w: T7 Z. y
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);
2 L* E* v0 `- ~- a dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);6 l4 [9 y1 N2 U( Z
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);0 t" J2 g" D" L3 N" J! W
while(1);
* V) K) K2 ?$ r% L j' w6 _}/ [6 w, w$ m9 J9 |* G$ p7 M
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(jì)對于APP層來說,就很友好。顯示效果:
0 Q5 x9 Q( H% ~
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r4clq3p5obg64033351642.jpg
2024-9-21 23:20 上傳
" A3 W, m4 H; D: i- ^好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的7 }4 m$ ?& u1 |4 o$ m3 }4 E: ?
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=* e- w t8 W% u( o$ M6 u7 ]& c# d
{
6 D/ k) G5 y1 u5 }) j {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
4 s* g$ z* |7 k8 j K0 [ {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
( |$ z7 f* G+ [" f8 c {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
. G b) n9 F) r7 k# Z7 S};5 @% f9 D' @# c& c$ L' q
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。
7 w6 A6 G; }% F! YLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=9 L; M' J5 m7 x( s4 F( e; w. l3 {
{' ~5 o$ H$ p4 K2 H$ M3 ~( `, j5 D
{"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},
7 b1 R3 U, g: `, F7 s) P$ y9 F {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},& H+ i) K5 e( k
};( ?( @9 @' P7 w3 ` K
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。: Q9 ]/ Z4 A5 B) P- f6 W
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(jì),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。
: A. m/ k" _$ Y `-END-
1 H6 Y/ u5 L. U: ~, _, I9 h往期推薦:點(diǎn)擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀
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5 n; e0 ]* n6 S/ s
+ `! [( J/ @5 o5 ]) O$ M- `: x 8 m( G5 w* Y# r/ d, O
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2024-9-21 23:20 上傳
G, E( s' F$ J1 q, c
/ p+ p; U1 j6 N0 I4 p- `( {
淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)
$ I$ y; d B) E( t7 I9 I 9 X( z* Y3 N8 K, [* \
1 \- a! K3 k; I& o
% {4 O c# p3 d% P& v/ J m% c2 O
2 w$ } {+ j8 Q
* f% Z* ~, z5 l7 X: C7 h
& Y% V- K4 o! H* c1 G6 E& R
. t+ D6 Z* P- W1 Y
' i H5 I/ ?/ \ \8 E& P) d& f. B! P/ D. f
( q$ s! o& \4 X# J* g" D
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2024-9-21 23:20 上傳
$ O0 c9 ~ T! Q
& ?4 ~6 Z9 p) o, v- x1 R" k 在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!( f# B& L/ \. Y* w7 V* _# w" f3 b
# }9 F! ~1 S- H
# ]; a* n5 n& [
$ u3 }4 ?; x) o. H7 A' c3 R
5 e; k) l8 _: E L/ J) ^
3 }' l, E0 k; T3 v/ t/ v* o2 Z G3 z, b' g3 A
- n9 c" _. }4 S. G. m
. Z4 n2 f& l- r5 |0 k
* @1 | z! _8 ? - |4 W' ]( g9 U; W
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2024-9-21 23:20 上傳
4 D5 ^+ ?3 F, {3 m6 u1 h ; Y6 [2 ]& t2 X* @8 ~* G& m: v
蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國產(chǎn)化程度有多高?
. A0 @+ a3 N1 T$ v# v6 ?' ~+ L 7 B/ X* }0 C1 o; k' O; [9 R
8 p6 _% F8 c3 e1 p- F/ Z1 S$ A 6 u( r" O' q' F% r# _
5 z1 b: Q$ Y9 N2 A 我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師. F1 A: {$ C L/ D
關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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