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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
! j% z$ {/ f. T* n. ?4 C關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!
+ x7 n/ R9 ^0 Z% U; D p) _; q5 f- e
/ U! n d% E7 _ u& A3 t來源 | 屋脊雀) W# u# ^5 j; o: Q( |- r
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 z3 L2 o( u" y$ m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:7 |" \, @. R0 E7 b/ y$ C1 }
1、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?
$ g' F, {1 b4 Y7 }4 @& Q i2、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。# j; J( o2 D7 r; p
3、一個(gè)OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?
s- k( t9 h' u6 d2 d4 E4、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?0 ^ P6 j* \, u7 V
LCD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。; _6 o2 @) ?& \; D+ b0 A5 \ Y2 E
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。
* w5 c8 t5 e7 f8 r4 T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。2 Z2 i0 k e: w; D1 w* ^4 [; k# r
tft lcd:
( B2 U" g. \, C5 C% N
; P& n, G6 c/ Y- a( wIPS:
& @" s. K O% H5 y* n. A" y
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2024-9-24 23:01 上傳
1 \; G2 Q, _8 G0 M" ]& 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(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:2 D. e% k5 V; q# J4 b
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) F$ ~ c4 g A1 v1 C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 Z) x. r, `4 q" P
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。
9 U G% N& \8 A K- o8 r/ {* ~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:
6 \7 q, T! O2 m! A0 N- V4 Y4 ]) f' g1 C% M, u R% C' ^3 n
常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動(dòng)IC:SSD1615。
0 K2 i# j z. A6 K# j% p. _硬件場(chǎng)景接下來的討論,都基于以下硬件信息: n: z0 y& Q. @ V+ k- F( G( n9 `
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。
" b: l3 [/ A" ^% [2、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。
' m7 |. h; ` c5 l5 h$ N5 O3、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。1 y: J* a/ c/ y
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。
. @% g6 h8 v3 R: P) W0 I& M
9 ?& Q' |2 e/ u L3 `: ^$ a' W- k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。 _2 w, P$ X% m3 g" J7 f. y
面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο螅蔷幊探绲囊粋(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:
$ [( K8 |( J4 F% I$ U. g2 mu8 ledsta = 0;& ` d" u: l' z, [; T, L8 O7 t
void ledset(u8 sta)
: Y& P* {1 Z: W Q( u% U4 D{
1 J. D1 p0 S% @9 i1 J" S, I}
/ F% k+ g7 Z7 `( a. O8 ~ L7 d( U2 O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:: {3 f, z/ I, r
/*1 g' s* {' Y5 ^2 J U6 T
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。
, [7 \+ c" a$ W- {3 F這個(gè)結(jié)構(gòu)體就是一個(gè)對(duì)象。
! D- |& ?; ?" q: L5 t; x, v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。0 r/ `6 m7 O- ~( I) \
*/
L* t% c9 [4 L; E' i" S2 vtypedef struct{
+ s- ?: U8 q8 J2 S5 k1 ] u8 sta;' m1 U" S( S# P1 Q Y
void (*setsta)(u8 sta);" ~1 `0 o6 Z* @7 Q) W3 f& |
}LedObj;
, F N- N9 L7 @2 \/* 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*/
* Q& _; ~7 b$ ~( w$ A7 Ovoid drv_led1_setsta(u8 sta)8 o7 L2 T8 E r% M9 `& N
{0 D v) M& Y9 Q0 m/ Y S1 d
}4 T; r9 J; n, W* K5 f, m4 i
LedObj LED1={8 r( g" [8 p" a q: e& J
.sta = 0,
# i: Q7 m7 b! A; V .setsta = drv_led1_setsta,
6 h R# [( t$ ~ };2 k9 p3 g8 R4 Y
/* 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*/
]3 Q7 w3 K: r6 Dvoid drv_led2_setsta(u8 sta)
0 q, y' C% ]0 y8 @0 N! M4 O{
1 Z$ V u3 q9 Z6 ~: C}. e' |7 ]' T! T
LedObj LED2={* }' x% ]) B! G1 K( s
.sta = 0,3 P, D5 h! }, x. ?, D! I
.setsta = drv_led2_setsta,4 ^/ M2 @! z; `5 M- H# c' r2 B1 E
};$ [# O. A9 x8 l2 n7 Z J
; _' }3 |2 F5 i2 ?' d$ ]
/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個(gè)led*/9 u- T8 F4 s% v7 z% w/ F/ y5 N
void ledset(LedObj *led, u8 sta)
H8 q( n& o0 ~{
0 |! Q) j! A0 V9 H3 y! S led->setsta(sta);' Y9 z. u$ N# p! J( R o% ?4 n
}
: `' e/ }! @( h" i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)?
. w ], {( F! r$ [% ?6 d6 R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。, M& _# D, c" @
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」。& K6 |, u: ]' V: Q0 ?; a1 F; i
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:
m2 Z5 Q v9 L- w0 h# o+ K: y?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
5 C' C/ j- R* ]+ w8 `+ k4 |" i?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。: T$ z$ R8 |/ O/ k
為什么要驅(qū)動(dòng)跟設(shè)備分離,因?yàn)橐鉀Q下面問題:
( K) ^+ p, y6 U, M1 w?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。0 q0 D/ `! `# n5 o I
?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:
7 A6 `, ?$ _ y# T4 _+ B! M* a6 s' f?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。" l7 H* S) S% @3 E- o, L4 p5 c
?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)。
; ^4 j1 C. W! }# I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」。
) i; e% B' }5 ~+ _LCD到底是什么前面我們說了面向?qū)ο螅F(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:
& b" r' b4 D, }/ ~- t* iLCD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。
. G8 a4 S( j9 ^( i1 M1、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。
5 l6 D, l! D. q& Y8 b2、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。
5 B) u+ f9 d4 g1 H1 B) ]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。
3 K, d$ Y! t7 |. i6 i& R+ B4、ILI9341_dis怎么將點(diǎn)陣顯示上去?調(diào)用一個(gè)8080_WRITE的接口。
8 @1 F: f! D7 @5 W2 P* Y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:
" t; O( l8 m2 PLCD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:, }! z# D* a" q. `1 E* v3 A0 c) Q
/*' ^3 ?& `# n; p& @8 Y4 b+ [8 w! q# z
LCD驅(qū)動(dòng)定義4 V; E1 t% q/ t
*/# ^5 H* _! @' X; M
typedef struct
( f4 U) e0 `& b6 ?{
8 a5 q ~8 n F* d' a2 |4 I% i u16 id;
! v; f% w$ t. G+ y+ g s32 (*init)(DevLcd *lcd);' B& g* F2 F" C# g* Y/ M/ M5 X
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
; r- ?) N! s3 T4 O, e! Z9 k s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
# e1 F+ w ~, G ^2 G+ v s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);0 m6 f) x0 I* @" W1 v, G& X
s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);3 ?: {( F% [# F/ V9 I, j- Q
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);6 l2 o0 ]0 z; j9 D' G8 y0 e; t
void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);$ O2 [4 g. ~/ L4 u
void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
. v8 S% S9 g8 ~: t& h3 ~}_lcd_drv;7 T( Y5 f; z# ~+ J: k
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)。- F; R* a$ [: j
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。
7 {) X' |; \; Z" z, N& T: u0 ^LCD驅(qū)動(dòng)框架我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的驅(qū)動(dòng)框架:
: z; V) ~& d6 i3 I5 q; w5 p" t; y
設(shè)計(jì)思路:/ X0 v/ G' `. p
1、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。
$ R6 O5 O" s) G& L! B4 A5 }$ p2、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。: Y0 ^! L9 a" g0 O& A/ o7 G4 T
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。
: z( g, N6 y6 I* B. b- ]' L4、簡(jiǎn)易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。
7 x0 G* V l- q4 e$ I: D F5、字體點(diǎn)陣模塊提供點(diǎn)陣獲取與處理接口。3 ?$ @. C6 f$ j) e& A) m
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。
; l' d9 a9 a- f代碼分析代碼分三層:# l. ?3 p+ H6 l5 x# L4 T
1、GUI和LCD驅(qū)動(dòng)層 dev_lcd.c dev_lcd.h
# q; J& A$ ` f7 G2、顯示驅(qū)動(dòng)IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h; ~4 w/ G8 h* u2 V4 \! @$ J1 e; j
3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h! z' H. j/ w" q
GUI和LCD層這層主要有3個(gè)功能 :% d# r3 j' V: A! y& E; i
「1、設(shè)備管理」5 o+ p- O+ j( 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(gè)list數(shù)組內(nèi)。: z/ I" L6 j& ~. V6 D2 A: ~" e3 N
/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/+ \& a& k" I- Z! f) Y% e& }) ]
_lcd_pra LCD_IIL9341 ={! R6 ~5 U+ J5 ]2 }. Q8 Y
.id = 0x9341,1 K- t/ X5 n4 y# @1 V9 B
.width = 240, //LCD 寬度+ p: Y: }* z" u) |( \* w. k
.height = 320, //LCD 高度" }7 W; S& q' c) ^3 x
};* Y* j# i0 ~0 u+ o$ h
...' Z: S6 n( y& x2 C
/*各種LCD列表*/ w, A9 W8 N6 f6 e- e& S$ o1 c
_lcd_pra *LcdPraList[5]=
: w: |1 z0 W5 T1 ]! V" ~* Y {
4 u5 s! N! f* O7 r &LCD_IIL9341,
8 v* F# Y7 |4 ^( H0 l' b6 ~' d &LCD_IIL9325,
' g' K, n* c. T+ P &LCD_R61408,
: Q* b4 t0 s0 L4 l &LCD_Cog12864,
+ ?! V2 r3 W x7 M" V &LCD_Oled12864,
% i; T' O5 Q' S" A( w; s2 T };* r# l& Y+ I5 d0 Y; {5 R& |2 _0 t) u. ^
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)。
6 X; s2 p, q$ M9 ]5 I& Z& q/* 所有驅(qū)動(dòng)列表* b$ U; @: P: t
驅(qū)動(dòng)列表*/
2 X! m1 u- j3 ?* f. K_lcd_drv *LcdDrvList[] = {
1 W2 ^( i- }6 _5 j* ]7 k &TftLcdILI9341Drv,- I4 A( B% c; V) M
&TftLcdILI9325Drv,4 \9 V3 h/ l" ?
&CogLcdST7565Drv,6 [6 N# V- u8 i. {7 m$ Z6 D- P
&OledLcdSSD1615rv,2 H' S j) Y/ L5 S) p
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。5 c# n: Q6 A; A+ i- K
/*設(shè)備樹定義*/
& k0 M ^8 }( ]0 t' [#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個(gè)LCD設(shè)備
* k! B5 ]" F9 b; N- f* G. s% CLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=1 d+ ~5 T" \- W/ K9 n; o
{7 p# S' ~+ j1 z, {
{"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
3 Y/ L& L$ W9 R' {7 t {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
2 p7 w4 P2 F! C$ K3 @ {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
! [1 ?" ?6 [, U* B" P# e$ m};
/ ^ K2 W, I0 ]2 r N% h- ^「2 、接口封裝」
0 q9 {* i5 J% y* F) h; _6 w5 D. mvoid dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)
7 j- S" g+ O. M% ^5 y0 fs32 dev_lcd_init(void)$ m4 ^! M4 B8 |% F& ^8 E
DevLcd *dev_lcd_open(char *name)
- J+ X7 m/ W" D0 p3 I% vs32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
! F) C# A) \- o) A8 h" Ys32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)9 X4 }& F' m" F* m4 C. c: g! ]4 C8 I
s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey); Z- \* K% ^" ]& G; b( a; N
s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)
7 l0 Q% ~, C+ Y3 v; A. ]+ _6 A' ss32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)1 s. v9 T0 q1 _, s9 G5 k3 H$ _
s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)5 E& E) u: R, N) W( ^! T
s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)8 G( y1 K* n( y3 s$ Q
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。3 ^" k7 D3 q. n0 l
「3 、簡(jiǎn)易GUI層」7 z# p1 [* L1 }* E5 n' a$ Z
目前最重要就是顯示字符函數(shù)。1 K. z+ l1 D- N- B" D
s32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)
/ P3 H8 E4 X9 D9 j4 P2 t2 x- `其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測(cè)試,后續(xù)會(huì)完善。
; F4 Z4 t) q1 \* h驅(qū)動(dòng)IC層驅(qū)動(dòng)IC層分兩部分:4 @# @9 m$ P+ a$ N
「1 、封裝LCD接口」
. M X8 k/ i+ U# q( z6 KLCD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。
6 y4 ^" k0 l, q3 Y7 c) S& U「2 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)」
' F( I+ i, {/ O% U+ }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)。& F+ p/ N# u0 T: O) P
_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {
1 x+ K% O8 r1 j( h .id = 0X7565,
$ c8 d8 q* ~2 L; M3 W .init = drv_ST7565_init,
, [# N4 b; J, G& n( _ .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,, `* h2 x4 y# s% B
.color_fill = drv_ST7565_color_fill,3 d( t$ N. V8 G ]% e1 P
.fill = drv_ST7565_fill,
+ F0 U9 k7 j" Z3 F, b: S6 j .onoff = drv_ST7565_display_onoff,& [% s3 D$ A$ x7 b$ i* y/ }
.prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,/ A6 w7 `: R' \3 f: M9 k
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,0 a7 B5 b+ i! ^- w: L7 |2 A
.backlight = drv_ST7565_lcd_bl
^" T$ k$ p6 W% ]# Y ? };
4 x9 _2 F8 w+ a& ?0 I8 Y8 f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。: y7 Q' _# I P
extern s32 mcu_spi_init(void);3 i/ L/ J! U$ c! ]
extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
$ y7 b- ?0 U o& Fextern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
) \9 z/ \4 g& k* h H+ z3 Iextern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);
' a* L6 a1 D4 e/ @: x3 V' q8 @extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);* e) v& _4 F, y2 [) q$ t
至于SPI為什么這樣寫,會(huì)有一個(gè)單獨(dú)文件說明。* i" b! ]1 N9 j4 B( E- [
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:
; B& o4 j- i9 s# \! f( f8 Y/* 初始化的時(shí)候會(huì)根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,- c b7 G' r0 t
并且匹配驅(qū)動(dòng)跟參數(shù),并初始化變量。
! o- N" b1 Q+ j! f& [$ d, Z0 K 打開的時(shí)候只是獲取了一個(gè)指針 */- K, P& U# @- ~ z3 W4 S
struct _strDevLcd
9 x. c2 a/ {( P6 E& M+ U: B{1 W+ F4 l+ U" b% |& c; w* x/ q2 N
s32 gd;//句柄,控制是否可以打開
7 g, c( v. ~1 d$ p& [ LcdObj *dev;* {& t/ ?9 t; x& [6 I {
/* LCD參數(shù),固定,不可變*/5 F3 w! d. u' c" W; s2 A
_lcd_pra *pra;
. ?- c6 g) U R" N7 w# ? /* LCD驅(qū)動(dòng) */
# |4 b0 `+ W" R% i _lcd_drv *drv;
. m( |2 q. {$ t# ~9 T, A /*驅(qū)動(dòng)需要的變量*/
4 F0 u; A7 C& G0 G, P& N& X0 Y0 m u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。
4 ~" c' x+ `- Z Q$ Q# E u8 scandir;//掃描方向) @* Q8 ]9 |# f' V
u16 width; //LCD 寬度' d+ E5 z8 x1 G
u16 height; //LCD 高度
7 p) ]- A9 Z# R2 \2 w# D) R 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
: P; [3 |* }% v+ }* G};( t8 r5 A' G" o1 g$ o4 R+ x
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。
! G; i8 M7 ^% D; J( T n. A$ `# h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" T& k* T/ O n! R, Q p$ R
{
# X& q- t ^$ w9 y char *name;//設(shè)備名字/ K7 J) n3 n6 K2 r: ?
LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上
$ _( c" B! n# A T. y5 C. A/ z7 _ u16 id;" @4 X ]+ D+ B8 h& t4 _ o8 e! F
}LcdObj;
2 h1 C" G. x4 y& b+ O9 y4 W: W成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct
- _1 n) O2 X) ~/ |! J0 p{
% P3 y, N# E( h u16 id;
: Q0 K& w: N G u16 width; //LCD 寬度 豎屏 h8 x: O" W$ o, h7 F
u16 height; //LCD 高度 豎屏4 @1 L$ ?( ~7 d# V. a
}_lcd_pra;
. y; }- ~& [4 p% F成員drv指向驅(qū)動(dòng),所有操作通過drv實(shí)現(xiàn)。typedef struct
. A( C% F" x' K' {9 T4 Q1 q{
6 f3 O% _: n6 s u16 id;; G% ?, x4 d$ Z) k
s32 (*init)(DevLcd *lcd);
1 K6 Q% q, S& M0 }, P! J' U s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
1 r, h& c# e1 @0 E; r, @0 W& S- m, Z s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);# H! f- `" ]: [
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
: z3 R2 N9 c9 t" \5 z) Z s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
4 E/ n+ q7 W; c2 S8 y' ^ s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);( \7 P0 q S5 |# W; e3 Z4 h
void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
% e' K) k* |3 t4 u void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
+ S L% G$ C6 }" v4 m9 h" u2 j' k}_lcd_drv; v8 o- y. P, }9 y
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。
: K! Y5 T% r! j3 w8 W" m1、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。# \# H2 K6 _; v+ U
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。) ?; j7 C" I. T: H' p+ p
3、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。" d6 a- N4 q* D1 y8 H8 ^
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。
# c3 |% t% T/ b( R' L0 G% L( V用法和好處好處1請(qǐng)看測(cè)試程序
+ ^+ l# X9 M0 X8 l4 t, Qvoid dev_lcd_test(void)
1 q# ?, N6 r" M+ n( a p{( M |# r) _% w, z8 h0 K6 u
DevLcd *LcdCog;
! E! }% S" R+ Y: w, b. P DevLcd *LcdOled;' J/ Q, x* [# L- i/ Z- F
DevLcd *LcdTft;
5 ~2 e2 K, Y6 `8 r /* 打開三個(gè)設(shè)備 */
" S r% w8 g% M( ?3 x0 R$ y LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
# f% d& l ]6 s( I if(LcdCog==NULL)7 ^" n ]/ D1 V$ _, T0 ]
uart_printf("open cog lcd err\r' W% b( l1 l$ l: g4 s! p3 m y
");* r4 H0 R: j7 j; v0 J* s
LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
+ }: k3 ~ a# T# Q/ K( B+ {8 l! e if(LcdOled==NULL)3 B/ L/ S: L% K$ ]3 h7 |: Y% @
uart_printf("open oled lcd err\r: g; s9 O' ?1 i5 y
");
# @2 b4 V- S, j0 E% p LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");# E7 k; }" |* L- c1 Y: p' q Q
if(LcdTft==NULL)
1 o4 y a. q/ ]( g F3 m( A5 s( O0 j1 d uart_printf("open tft lcd err\r
" J& R' I. C9 d! I+ k");
9 [3 A/ v5 q. n% A: c /*打開背光*/' b% y+ ~* n' C: k$ p
dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);" B2 r4 n& Q6 u {" B K) `6 z
dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);* i8 w( ~4 X5 k' Q, ?
dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
{; t& ~! L1 j. j dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
9 o! x( _, d: _4 L9 g dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);
p" {# P5 r" x; x dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
2 t) _3 x5 g0 h$ ? dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);1 S; F f; D H% J
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
# R) ^' f' J t- m' t4 n# j% ?& h. G dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);6 \8 l$ l/ B I# p: c0 w% e
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);5 n6 J, I- g6 @9 j( F: [+ ^% I9 X
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
& s- l' m& j# w! V9 ?5 f0 c dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
6 m! o. I# S2 | ~ {8 M: ^1 i) d dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);
- l# N$ |# t6 @0 Q dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
9 N/ L5 d) V* l6 V/ I/ x ^ dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);, [1 N7 Q' I& ?6 [/ N' Z" d) y
while(1);
) r& H7 x7 M* |- c3 R/ s4 p' v}
1 { _$ }; Z2 z8 U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:* e2 k; b( d, Z ~' E* D
' n% _9 [* J- l; e6 Z好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的
: H1 D: o% m* HLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
* W+ h) r* \4 K$ B* N7 l& @{
- k2 z) }# y. _. J: ]( v {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
3 A7 X5 t6 b: V/ F0 c$ { {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
/ q* F! Q$ D! e& f {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},, C' a3 h2 {3 T
};
S" I3 Y0 W" P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。5 s, J1 H9 w2 ]% v& c3 L$ J- b
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
$ ~- |/ p+ _* c{
+ N7 J! I g6 j. U$ c Q {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},* h7 m2 v8 V5 \- c/ w* j6 V
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
/ X2 z+ m3 v" P' ^};$ z; u1 Q9 M F% m
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。
9 ^( }% ]9 s8 _" J& A( q7 A1 x, i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。
" L6 |" |6 o+ P v9 w-END-' L+ L% K$ K; s* H) w$ `$ I. m
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, d/ D( f: |7 @; s
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1 h$ m. Q7 K, R1 ~
, L/ H4 M7 |$ m: B% g
, c! t6 _& E: }0 d, m" P5 X
# V ]: d8 o3 e( V6 R 在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!
; T+ G' e2 ^- h* k- T
* N" q0 i9 J3 Y/ N, D+ Q G$ E: G4 l
: m1 a7 p9 s7 T9 [/ f* @+ P ' \4 ~+ F; T. a) b) C7 K; ^
( I3 }1 S$ [% P
5 E, A/ w. n! p4 X- a& E) _, i3 r! s9 `' w
4 o( Q8 ]* b" C$ X% Y2 [
5 G% P: e9 G/ q$ W
5 M8 H4 `4 U, Q% @6 o ! d! N! r" Z+ V: d8 `
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蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國(guó)產(chǎn)化程度有多高?5 e& i: w6 e9 \: `
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+ Q; g9 {& f* A: S7 v 0 f" I. M( ?+ H8 X5 Z* ]! N4 s
我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
3 x$ p' N% ~' B/ u4 ^8 r9 R關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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