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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
( y' s9 D0 n6 ~2 N% G2 C關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!! y. I+ e8 O5 V( g
0 R6 A# h9 i/ ~; i z. q* S
來源 | 屋脊雀
& Y& A# S6 w' ?! s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)會如何點亮一個LCD。但這代碼都有下面這些問題:& w. c/ N7 y$ w& M* u
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 Z6 U% z1 j G
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?
" F L6 \( }+ b* j' F* n2、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?這樣確實能完成任務(wù),只不過程序從此就進入惡性循環(huán)了。/ }* {* N& T& l5 ]6 Y+ b
3、一個OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?4 a1 _3 U% w8 m, _5 k
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?' }' Y- l+ ^* N3 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(luò)文檔。
0 E% K0 i: W3 v H W( uTFT 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。
; _! n; o2 a+ z8 h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。
( h- h* H7 N2 ?) z. ?+ O5 k( otft lcd:; i4 w! Q v* h+ m _
7 j8 s, @0 k; wIPS: B* D. [. ^1 @; c
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2024-9-24 23:01 上傳
) E! t: r i- 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:
3 ~" e; a! z* D8 v2 t8 x3 D
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r54yd031wzu64035223822.jpg
2024-9-24 23:01 上傳
# D2 [9 x* A5 n; P0 p! e! 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。2 w/ S* r4 i$ ~: e+ P
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。1 j$ i8 F* f2 \5 O& J
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:
# ^9 u J0 w! D. c# O a4 m. B
: W0 N! @3 b/ l- z: w, F常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動IC:SSD1615。) e( P# [# e& p/ R5 |- b
硬件場景接下來的討論,都基于以下硬件信息:
9 O. M7 I$ `' I9 F1、有一個TFT屏幕,接在硬件的FSMC接口,什么型號屏幕?不知道。
8 k. l; z0 G$ P- q# O2、有一個COG lcd,接在幾根普通IO口上,驅(qū)動IC是STR7565,128X32像素。! [# m. t( Z' B, `
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。1 O& P# E& o6 Y3 l+ w) d8 I; P
4、有一個OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片選,驅(qū)動IC是SSD1315。
7 y6 \8 {/ T3 L" g1 \
! ?" t S/ L% j" i2 F' _預(yù)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。, g9 G# y9 P& m4 K% g4 _
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:. t8 q6 k% f% ^* i: c/ R
u8 ledsta = 0;/ R& |4 S' m. ]
void ledset(u8 sta)
; C1 Z" k4 M; ?' q6 \6 _{6 e8 ~+ a* l+ w( T- m) [4 w
}
) n& F9 t2 a% M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:
" ]9 _4 j$ C }/*
$ z% l# q$ w* ~( u! d. A' J定義一個結(jié)構(gòu)體,將LED這個對象的屬性跟方法封裝。* M9 e8 l4 ~# f) G
這個結(jié)構(gòu)體就是一個對象。- A. b# }1 _$ G& {" V- m K" ~
但是這個不是一個真實的存在,而是一個對象的抽象。
8 E! ]$ H* ?/ H: V9 e* ?*/6 J& \& _6 F9 s" {1 Y
typedef struct{
; J: Q/ k2 c' S5 D6 t u8 sta;6 u2 n% ^+ A# k; S, p( E
void (*setsta)(u8 sta);
3 \4 s1 d! o& i6 r+ h4 C1 u}LedObj;
, V- m) }8 p5 p8 V; 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 _: ]# i( Y3 m9 B1 H/ b c
void drv_led1_setsta(u8 sta)
; {1 E* y9 b9 y( E) `, A9 _{- Z, H" H$ [* m6 p# }6 X
}) `8 ]- ]/ l: v& P0 j/ w
LedObj LED1={ N# C0 R& X6 ?$ \
.sta = 0,
, c! f t8 T- h7 W! Z. K .setsta = drv_led1_setsta,0 p$ a& ~1 ^2 c. f, D
};" f8 D& U8 E4 k8 Z* L2 k
/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED2,并且實現(xiàn)它的方法drv_led2_setsta*/
/ f$ o. S* P! l: Avoid drv_led2_setsta(u8 sta)
3 y, v8 s6 K# O/ J{0 |( G0 U8 r) k; n3 V
}
* y3 ~# J9 a3 z" M! A* ^ yLedObj LED2={4 H3 c$ ?- _5 a9 Q8 E: c# u Q7 x
.sta = 0,
& I+ ~5 D- l d4 x* m .setsta = drv_led2_setsta,) s! C+ `( W; U3 d
};
, z1 I# W6 `' r( Y $ t& ?4 v/ ]* s$ Q7 E: U7 z
/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個led*/
S: q) P. i7 u2 b4 x' S6 V0 Bvoid ledset(LedObj *led, u8 sta)
1 E6 I6 H% s% v0 ~( H* g5 z{* _5 B5 v2 N/ \
led->setsta(sta);
/ \5 H3 O3 i1 f( r: z5 O+ Y}* V# ]0 g u$ }
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?) B: V' C" c/ x4 |$ S; Y% u: `- b0 [$ S
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。
$ ~; i; ?* |: s, i$ ?什么是設(shè)備?我認為的設(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」。
* f/ Y& C# j9 G7 H. 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:
9 y. M' v) E9 A, }; r# @' ~?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) h+ C, u- f$ n4 _; [; R1 s+ Y
?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。% Y1 c1 e, a$ h6 W* i
為什么要驅(qū)動跟設(shè)備分離,因為要解決下面問題:
" T& _4 w' X6 ?' k# r! u2 O$ a7 M?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。
& Q U6 _2 }+ a% f?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:. A# {9 i- Z. @9 K# h+ I8 ?; J0 {
?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。 H0 s$ `$ R8 X
?驅(qū)動如何跟設(shè)備綁定呢?通過設(shè)備的驅(qū)動IC型號。
' F5 x. h y$ r* P' R, h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」。+ L0 {9 p7 R" S! @) j' a9 Y
LCD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:; Z; ]! A0 k( I4 l$ D! M7 ]
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 m o8 I# E$ {- B) f
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。
+ { m/ V% y! y$ u# X- ?: i3 v8 s2、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。
$ b* P8 z+ O5 S( f3、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。( s" o$ t6 c; U+ `5 O
4、ILI9341_dis怎么將點陣顯示上去?調(diào)用一個8080_WRITE的接口。
' P, j3 w# u @* T6 C2 x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:: |" o' O% X- G, L) E! c
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:
2 h, q, F1 }- \/*% K2 `0 G3 h9 |( p
LCD驅(qū)動定義
; |5 ~9 d; {8 B, @' H*/
) h6 R3 I5 q" \typedef struct $ @9 D2 O: b4 ~
{
5 ~8 i4 |3 X) e- y: C u16 id;
) C' `& x. T/ Z, K, X: V s32 (*init)(DevLcd *lcd);9 X3 m' B2 h) A4 G' F7 k
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
J; {1 C2 c1 p3 S s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
9 d7 x; N* X& ^5 p s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
3 E; k: D6 x# b* Q8 f$ |6 l s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
( @* T& Z) y0 G s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);- y: L) U4 R& G. h/ s
void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);9 H2 ~3 |; q5 R# n1 |3 z8 m
void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);9 r; z8 H$ M/ `' @. U C6 I, r
}_lcd_drv;0 Y# Z1 `; m+ N4 D. v% ], a
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。
5 l- q2 q, u$ ]id,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(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。
& Z3 X o" R8 k. O* JLCD驅(qū)動框架我們設(shè)計了如下的驅(qū)動框架:
* Z# Q4 k! Y' @1 M( h: u- Z1 t6 n1 V) A& y1 r7 n$ [% C2 {
設(shè)計思路:. g. ?* m0 `7 X2 f$ u' n/ A
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。
' \6 y5 r1 _' z9 B9 h, z9 F. H2、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。5 k# E. D9 a/ J
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。
* U1 v5 u# d" {" ~0 r& u/ n6 d4、簡易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。
2 Z# O! w2 Z) P- |6 O" U5、字體點陣模塊提供點陣獲取與處理接口。
, H* T2 q! a. T由于實際沒那么復(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。3 L% b) W3 ~8 o0 o; @
代碼分析代碼分三層:
0 S5 r& ?% w- t. g4 F, a, I+ c1、GUI和LCD驅(qū)動層 dev_lcd.c dev_lcd.h: h- Y9 j3 C# x. f6 l
2、顯示驅(qū)動IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h
# X) y; m9 j; ]$ W0 L2 M3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
. H- T& _6 k/ e& Y9 LGUI和LCD層這層主要有3個功能 :
- Z) ^7 L8 C+ j; l( |6 c; F6 {「1、設(shè)備管理」7 h& f% D7 f% s C% K& i
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)。
; A9 E/ `1 i J8 o2 U" p' K/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/
8 l) w1 x& B2 G7 y$ ]& j_lcd_pra LCD_IIL9341 ={
& ~! G3 @4 K5 n0 o* ^( U( ` .id = 0x9341,
3 I0 q( G, r, y: b# n" [. ^5 g .width = 240, //LCD 寬度1 _ E9 o5 U3 C, L
.height = 320, //LCD 高度
3 e- ~' A% W# f, B+ W; {};( Q) G# J/ d$ J0 A* s, h# g
...3 S) q. @+ n H+ n4 y8 }
/*各種LCD列表*/
! [9 m: H& W! @: O5 S( s_lcd_pra *LcdPraList[5]=
) m( ^/ H( y. \" u {
' ~, n1 J: K$ X- q' S &LCD_IIL9341, , G$ Z U! _; y+ C. [
&LCD_IIL9325,
. h1 G( z! w2 r4 S &LCD_R61408,
3 `0 s6 {; P+ f$ U &LCD_Cog12864,
% [+ m1 W& o% v: t( R &LCD_Oled12864,6 Q5 A3 S7 B1 W2 i- u4 N4 s) N
};# \2 `7 L& i9 n7 g8 O1 X$ Q
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)實現(xiàn)。% L' N V4 Y; [+ u$ S0 W
/* 所有驅(qū)動列表
! O7 G1 k( L# J0 E. ] 驅(qū)動列表*/: b& K4 H# J1 M7 ^. D5 K- b, R
_lcd_drv *LcdDrvList[] = {! X7 ?# ~$ ]8 o' H0 w( ~
&TftLcdILI9341Drv,
/ m9 y/ P5 T! ?; c+ }% S &TftLcdILI9325Drv,- T; x3 G0 H% j/ Y
&CogLcdST7565Drv,; v! q+ E: F2 A6 E% o2 o; @8 o2 v
&OledLcdSSD1615rv,
; B4 C' @9 ]9 T7 K3 c% a, z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。
) U# L- Y1 [! n9 R) A/*設(shè)備樹定義*/# I4 y1 u' d' Q6 c/ n( h2 w
#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個LCD設(shè)備
% d$ T. u9 t$ [/ QLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
# ~8 ?. W" w8 G{
+ t; @6 z+ n! u {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},- e( a! B7 D/ ~" z! s @, R9 O' c
{"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},5 s" v& @& E4 [. {1 X" e2 }& a
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},& `( i0 t& U' A: A5 w3 f, O* s s
};
5 x0 t9 y( a: {% W: S「2 、接口封裝」
6 q( L; {* r0 y3 X7 Kvoid dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)3 Q( }9 |, a6 }4 C8 g
s32 dev_lcd_init(void)5 A7 ` Q% I) l3 D
DevLcd *dev_lcd_open(char *name)# Y' h$ }: `& @7 j3 p
s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)& g8 Y. s$ ]. |0 U- n1 `
s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)
3 p; S5 Y: I& c& h* Z0 ks32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)
& i% e0 `9 _" y( D5 ^) b5 x {s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta); t3 R# w5 _* L
s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color): Z; k0 M4 Z# p
s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color) Y( J$ A% t: Q/ A7 [0 o
s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta) X7 A$ m4 K6 n0 k b/ U! x
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。; Z# |/ I9 L5 u: }9 r1 I% I7 _
「3 、簡易GUI層」$ c( y ~- `( Y/ g
目前最重要就是顯示字符函數(shù)。
" o" e/ | t! js32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)! T" X, U9 S5 w/ D( k/ P
其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測試,后續(xù)會完善。9 J% y4 J2 z1 J2 z0 r
驅(qū)動IC層驅(qū)動IC層分兩部分:
* T/ \. G- A7 U# l g「1 、封裝LCD接口」$ g i# S3 O% p# y0 L7 L: \
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(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。% A+ e4 n( w( H+ n
「2 驅(qū)動實現(xiàn)」9 X! }9 X( n9 E
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)。
) w2 |. m" c! g2 C5 X_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {
( ^( h! \. ?# s+ [/ o5 ?- K .id = 0X7565,; T! e. K5 c8 s% H/ Y
.init = drv_ST7565_init,
, J" r9 W* ?* y6 O/ ~4 Y! Y .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,- g) h+ j0 B, ^/ R
.color_fill = drv_ST7565_color_fill,
* m0 z- A/ U8 \( r3 q .fill = drv_ST7565_fill,
' s& `' f! V5 k .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
/ c* I$ q; k2 c; [8 s. M" Z s' A .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,
" z2 s( M/ D0 ` .set_dir = drv_ST7565_scan_dir,8 W' [ j) r( V: ^$ {+ R) E/ v
.backlight = drv_ST7565_lcd_bl. T' z7 r" }. X$ U. j; _
};1 @3 h* {0 X; i8 n* j5 I
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。
/ ?: P8 h8 g7 Z# Y+ L1 w2 M% Hextern s32 mcu_spi_init(void);
e8 L0 r% Q% V+ U `$ {! e, p- }extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);+ }8 N8 i$ A3 J, U# J( O
extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
1 @2 b% Q5 O3 z! a# uextern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);* e- m v5 Z8 `! ]
extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
_+ m4 D2 m' o* Y5 v) c/ T至于SPI為什么這樣寫,會有一個單獨文件說明。 r" O: X5 L7 { Z0 O
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 T9 M9 q5 ?( S8 A" w
/* 初始化的時候會根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,
Y1 ^3 S1 b' b* }& s! B4 C" D 并且匹配驅(qū)動跟參數(shù),并初始化變量。
7 ]/ ?5 s: ~$ h 打開的時候只是獲取了一個指針 */
5 G" c, Y6 H0 l0 v( Ystruct _strDevLcd& b' X' P' {0 U
{
& [+ t3 c$ [# Y$ b- f s32 gd;//句柄,控制是否可以打開
7 A/ {& q1 k8 G) O8 S5 b( P LcdObj *dev;! x/ b6 g, p9 t. J5 G) Q t- W0 G3 }% ^
/* LCD參數(shù),固定,不可變*/
, s! }2 l( b, m8 m! _! \ _lcd_pra *pra;* @) R6 k( D6 P2 V* Z, I6 m
/* LCD驅(qū)動 */
+ ]. w- J3 X* K! S0 g _lcd_drv *drv;
. V# C0 Z" w# ?* V0 M, o* v, I /*驅(qū)動需要的變量*/
1 Y) I' r( W3 P) @1 X% c' L u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。0 k# ]% {# i: A A) o' N" d
u8 scandir;//掃描方向
- E/ I/ W' V1 K' _) f u16 width; //LCD 寬度
+ e+ y8 S4 [! M* ]- L r u16 height; //LCD 高度0 z% m8 u8 y* q# u; R! x' N( y
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( U4 y: g4 ?. Q5 i. u1 S6 k% D& E/ c
};
' _# h) D! c+ [+ d4 L* I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。
$ k+ j) D0 x7 _5 H+ G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 struct4 g6 l' C& L% T3 C, T
{
2 f; S; C- B* [/ U. p0 l char *name;//設(shè)備名字
3 B) U0 C* Y; Q- {( p9 K+ S LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上) A: H' R0 [6 {( V3 ~
u16 id;" j' b& v( q! I# D0 X- I& v# w. G' ~
}LcdObj;* {) I4 K2 D W! t$ F: p( x
成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct
( u& Y5 ]/ H% x{" }& Y) j6 a$ _9 U0 S
u16 id;
( f7 N9 V. m. j7 U% Q u16 width; //LCD 寬度 豎屏 H V" ~8 w* W/ r
u16 height; //LCD 高度 豎屏
n3 U6 V6 ]) c* _$ j! r" R}_lcd_pra;
. S& O& Z, x; @成員drv指向驅(qū)動,所有操作通過drv實現(xiàn)。typedef struct
8 `) P: @8 y3 ]4 W# @$ |{2 q3 t2 [: K; c8 j# J0 w0 @0 Z8 F
u16 id;: v: ]' k0 w% `; u* D' t0 V5 ^' @/ f
s32 (*init)(DevLcd *lcd);
O- [! c. l9 T6 i! H$ F" Z s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
: S/ {! i# U( L/ j s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
" H- z z. g1 ] N6 S$ [2 M+ D s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);6 m* h7 Q9 f0 P: S
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);# p: i5 @2 |4 d2 ^9 i
s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
4 E9 j/ u: a' U1 i void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
+ R% F+ R, G8 V- ^: G. p) O( U void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
( }% f8 z* z5 M}_lcd_drv;: \5 X( m$ p. A' d
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(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。
; [0 \5 R1 @$ Y1、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。
9 k1 _9 ^: t2 m" f; I( ~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。
8 z, G6 l W+ g, Q$ S1 e6 ~3、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(yīng)的驅(qū)動程序。
4 u: R, ~" w; V% m8 ]! P4、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。
0 s! ]2 [0 G' d; r: Z+ v用法和好處好處1請看測試程序
3 {# G+ F0 i, K2 h Z# Z" tvoid dev_lcd_test(void)- i1 N( D; R* X8 j6 V6 R6 {
{
( @2 s+ _1 o% F* Z; ^) } DevLcd *LcdCog;
3 m7 `: q7 b2 ?; x% l7 X DevLcd *LcdOled;
3 ]1 N M6 M+ i; A* Z; ]& H2 u: \8 A DevLcd *LcdTft;
$ j' v! o8 ?( k4 ~" ?8 k' G' y# x& p /* 打開三個設(shè)備 */5 w( \5 ^8 o" D2 q7 c
LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
/ J8 q7 L8 D1 M$ c: i if(LcdCog==NULL)
9 c r* ~' L0 X; j$ p/ G! [ uart_printf("open cog lcd err\r; w% K1 I) U0 k
");
; L$ W9 |' I& v; u M9 Y U LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
4 A2 G- Y) [4 R5 m ~4 q4 _ if(LcdOled==NULL)
5 u, y* `* j/ j }) g uart_printf("open oled lcd err\r- W, b! @8 V" h5 P2 N% |* |
");+ U/ U/ B1 u$ x" h, e9 q+ l& H
LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");
9 {% ?/ C Q4 V# c7 u: _8 U. V7 ~ if(LcdTft==NULL)7 h2 r* L- e. m! }5 p/ \/ o
uart_printf("open tft lcd err\r& \& X3 r) ~" W# L
");: {$ q) e1 W, b! C6 J, V+ r4 W; c
/*打開背光*/0 h" T+ p; }! A4 q, P
dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);+ o( j! F# T9 l/ L2 }+ w' b! M" g4 f
dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);
+ h9 Z0 Q( K1 q. W dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
& `* c# k' F5 _9 A4 M+ _4 M, g dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
* Q6 @9 p( u+ R$ }5 P dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);/ f. v g8 i' s- |, \ V1 n
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
7 G& T6 r% u, D& J4 L) p dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK); j" R4 s% @9 I; z2 X3 D+ m& r
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);# m$ @" ~" T, k- w' o+ T8 h5 ]
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);% H" [4 a) W* `3 d1 G) z' J
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);% F, n: ^1 C6 O: H) G( m* ?
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
; K: g1 @# X9 a1 [, q# V dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
' r) @8 Y+ D' G4 ?3 i) ]! D! v' U" i dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);
* { D5 j# T$ ]) v' {" l" J dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);3 f/ H6 Y% s( h8 h6 D9 @) \: q
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);) K" a8 g% O) v0 c, n. x& z. F
while(1);1 z' {* c5 c/ h# r* @) ]
}& k4 N1 N2 J2 [3 k8 H) p4 N
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:# K" N9 w+ X) J. U9 p
' A/ W3 t! u3 b
好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的
: W& v2 ]9 i% P- GLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=. \' h) j" D5 s2 D4 `* o' i# f
{
7 ]! N3 p' Z! c# |! q. U; a {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},$ C( R( ]/ x4 I' P
{"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
& Q6 a: n8 i9 c( W {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},( I/ h" \* t: M, i/ ~
};( x# S9 y0 G) g, w0 M; U4 F& C, V9 m# J
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。
* O" c! \1 q* ~LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=2 J& ~3 r7 O0 k+ ?% o4 v5 {
{! R. p' a [2 S1 k
{"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},$ l4 }, m/ R ?6 R {# m
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
' y2 A9 }. A2 z};9 Q- z+ N8 g9 Z: l. J
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。
- z, l9 n" p: _+ Y/ `1 F! c- X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。& a0 d3 D1 y* g: M% j; b- v
-END-) c0 ^, q. E$ J
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% Z/ N5 [( n* @
* {2 e9 u2 S' W/ E; A* e" H1 ?
淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)
8 R" H) k0 m. k# L" ] D" C/ W * {2 }: x# F C4 r* {2 ?
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. e1 P/ r3 m/ {! E' ^
: _1 X- Q1 @4 [ u# r3 m 1 K9 }1 B3 M3 J4 I2 m, G( ?
2 F W; Y2 t8 ? Z( c7 m
% C& H5 j$ _2 U2 C! i* G- m
! P. J7 @" m4 S& L1 P) B' p5 s
; y3 W3 _/ y1 x, \( K " E# N3 j. ?/ _7 ]5 E
; M$ A: k9 ?: ^4 P. n" p/ x
3 O& ~( O% Q" j2 X! G0 R B1 d 在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!* H7 @2 z$ z2 N2 m
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2 D9 q+ \, z& L% G. E
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k: L5 u0 ]8 X* X7 }4 u ' T0 Z# L0 M l. S
! i: |5 L# Q. z9 p, Q1 U & q8 P/ L1 g: [7 V8 }
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蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國產(chǎn)化程度有多高?, o" r/ H4 i* D) j# C0 i* f+ R. s0 g. x
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1 H. M+ N2 `. W* {
( W5 K \# | h0 P - ~& X' r4 ]1 w" r8 f% m: p
我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
7 \9 T: c2 a3 y0 n7 R# y( d- R關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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