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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師. E6 N/ Q9 G% R( P
關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!% S3 J2 U( ~; }$ U6 Q; X: o" |
9 Q# G+ o) I: i1 h來源 | 屋脊雀$ f: [2 w% s4 W7 g7 T- U
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:# J* X+ i3 X; a, E3 c6 a6 [5 X/ a3 }
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:6 k8 d2 a) |! ^0 d: Z e3 \; 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?
0 W" p/ w. C3 b X; ?. l2、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(jìn)入惡性循環(huán)了。 M9 S) Z# {6 Q- T! V+ M) n
3、一個OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?9 S# H4 j7 R0 l8 E
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?
b- J$ x6 @' s5 Z! ?( J0 f! Y7 FLCD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。
8 e3 f) C& O% Z' Z: STFT 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。
) E1 x6 V* F/ H" K! P; I& @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。
$ K! x$ g# F% ?5 b) Ftft lcd:9 T1 ~+ b0 g. }; s: p
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1 a- D5 q: e$ w( I
IPS:, L+ H4 @/ I6 K/ I2 X! D$ p! h
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, ]% G3 |6 ?9 s$ K% m$ f
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(jī)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:; r9 o" ^+ T$ |2 A
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! B* m, p2 ?) {, m$ o Q0 w3 T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。5 p6 `5 _/ k2 [* w
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 ~6 n! z8 W7 E( K, W
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:
, k+ M; W0 c* `$ |
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2024-9-21 23:20 上傳
' @/ h- P5 P! s* d2 ~9 s常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動IC:SSD1615。
1 w# n- Y' P: `, K1 E, p2 e硬件場景接下來的討論,都基于以下硬件信息:
8 K# B z! ^/ [! ?1、有一個TFT屏幕,接在硬件的FSMC接口,什么型號屏幕?不知道。
* q X- y% i7 B8 E" V2、有一個COG lcd,接在幾根普通IO口上,驅(qū)動IC是STR7565,128X32像素。
: H' f8 G& n' I+ t7 \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。
; f4 T; a6 U0 `4、有一個OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片選,驅(qū)動IC是SSD1315。
1 s% {4 ?# F v! d/ g, P
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9 n2 v9 z K+ k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。
* X, w0 |0 I2 Q7 N; @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:
" j& [/ n1 `6 N7 j9 [u8 ledsta = 0;: G/ R5 X+ P$ z% T. O' p
void ledset(u8 sta)- Q: o" x# X8 o+ g" ^! O) }8 B' \* H
{7 C4 |0 Z, c& o- E6 Q' d/ q
}
; s9 O( B1 \) ]# {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:+ x" h1 R7 ?, k2 ^
/*
: k* W, {$ |8 U* D定義一個結(jié)構(gòu)體,將LED這個對象的屬性跟方法封裝。 l$ N* @$ l; U2 `0 k
這個結(jié)構(gòu)體就是一個對象。
3 B1 L, w) W( C. J但是這個不是一個真實的存在,而是一個對象的抽象。' [5 d, t3 f7 t
*/
1 \$ M0 ^; k- @typedef struct{
1 |% F, J# i Z! i( a) p u8 sta;$ m) j5 ?9 P/ m% ]6 s( z3 d
void (*setsta)(u8 sta);
- a, k! {! o* p& w, Q7 }; q}LedObj;
. j/ S- d0 l" |" c3 {( x/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED1,并且實現(xiàn)它的方法drv_led1_setsta*/
, A N4 }1 n* z ~4 [+ ^0 ~void drv_led1_setsta(u8 sta)
# p3 z8 u- q% x: {{
[ v; ]* X9 Q( J2 ]# b( R}1 e! h6 i& \; P
LedObj LED1={
$ y6 h* i1 g$ W7 T7 P' U .sta = 0,
" u; x+ u8 s3 B# c4 u. ` .setsta = drv_led1_setsta,4 f( y3 E: V; p) ?) ^5 x+ S% z+ b
};
/ X. v$ `* j1 E- \/* 聲明一個LED對象,名稱叫做LED2,并且實現(xiàn)它的方法drv_led2_setsta*/! r+ S4 r j8 z2 n1 y: }) O9 A
void drv_led2_setsta(u8 sta)" P% b* u+ [' U3 _& r/ d
{
' k/ x# m, S: @' I1 L# S5 T}
. A2 p& ]" b' t4 E ^. }; _$ aLedObj LED2={) u3 R: g4 n/ K, t
.sta = 0,. f, y, Q: h; _- ~3 j2 ?
.setsta = drv_led2_setsta,
! Q: `5 a* U5 F7 k };! M1 q5 A. g* v
' G2 K z) s3 W ?. M6 G8 e) Y
/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個led*/
" `' F m& F+ R2 B9 \6 j! S% wvoid ledset(LedObj *led, u8 sta)/ ^9 s* q _, F3 V
{0 \ t/ I$ ^ q9 n
led->setsta(sta);# u4 a# C3 U- r$ U
}
" ]) ]% g& N0 \# W) Z5 u5 @, L! 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% g$ y/ f& M$ v2 z
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。
9 b. y1 F/ L: ~& W! o& 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」。# T( N# _9 {! A( w! W% p8 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:
4 q$ }8 \, e+ y0 l; o! D?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
- G2 H( y+ C/ w2 Q, u$ f. r/ x?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。5 d' S7 i6 E; Q$ ~. K1 @
為什么要驅(qū)動跟設(shè)備分離,因為要解決下面問題:, c) f* _7 v: Z. X
?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。$ J' V2 n2 b7 ^& i r3 p) Y
?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:
9 u! Q4 F5 k) l?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。: v" V* t" k' |& S# C6 }
?驅(qū)動如何跟設(shè)備綁定呢?通過設(shè)備的驅(qū)動IC型號。
" m, n4 [* x9 T# P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(jī)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」。
0 h9 @( b1 i7 A4 {& V& W$ hLCD到底是什么前面我們說了面向?qū)ο螅F(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:
3 l0 l7 c% ]6 e2 q6 fLCD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。
; Y7 V: ?' ?2 i2 O1、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。" Z0 G0 M+ z4 x# g! z" f% k
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。' L$ c1 }6 A/ \6 P- e* x, r
3、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。3 n- `' a, @6 J
4、ILI9341_dis怎么將點陣顯示上去?調(diào)用一個8080_WRITE的接口。( V- Z& k# w2 N' C# F
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:& c X9 m$ j/ @0 l) B
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:0 K( P1 e8 \ T9 q+ J
/*
0 C ~& b8 n, y8 C. D$ F LCD驅(qū)動定義- y& g, z ?+ X& a6 y9 h& G/ L7 F
*/7 s8 X" Y6 z0 x6 ~5 B& x
typedef struct ' _( Q P: I- X9 ^4 \) M) I
{0 {. R9 k: I/ l# k% x
u16 id;
; N8 k; Q2 P) S, e) { s32 (*init)(DevLcd *lcd);" L, w( c; _0 o/ `) O
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
6 M% ^4 p' z2 w8 G. {- s" _ s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);" x# k$ l: I m4 T4 @% A
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
|: w4 y8 x$ Q$ ^. ?" ? s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
5 B. _" }' p# I( Y6 k' B1 D9 p% ]1 q s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
3 q% [/ ]/ Q# ^4 m2 E9 E2 r3 _ void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
( _& ~/ k& N6 a/ z' h- j/ p0 o void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
" h" c9 g& x9 y' j+ @}_lcd_drv;' ?1 \! r2 h: b }3 M- \
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。
3 w* V& v1 o) y' p. D- o. A; w1 Zid,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。
- U( F" q9 Y. {" XLCD驅(qū)動框架我們設(shè)計了如下的驅(qū)動框架:& |( \0 U! c& M* t7 [
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2024-9-21 23:20 上傳
* Z! {2 H# u w4 O
設(shè)計思路:
5 U( w' O) I$ Z1、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 Y* G$ U6 L# H% ^5 O4 I
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。
t) B; G- M; _9 {9 I3 w" A* Q+ w3、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。) C# d% M! B1 ?( x( K i
4、簡易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。
, ~' F: m8 Z9 Q3 m7 J5、字體點陣模塊提供點陣獲取與處理接口。
6 h7 Y6 |% p8 f- S1 T4 t2 r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。
, n9 A* m, z9 K代碼分析代碼分三層:
g- g; w" z9 c1 K1、GUI和LCD驅(qū)動層 dev_lcd.c dev_lcd.h
: C# K0 R$ l* Z5 n3 C2、顯示驅(qū)動IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h: ]+ I0 q3 {3 d# `
3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
]( E0 w3 a9 L( r6 V/ }; LGUI和LCD層這層主要有3個功能 :4 u4 t; l [' q+ y. \
「1、設(shè)備管理」
! |& ?& X: x3 v: p- m9 q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)。0 r5 F( T! I2 r3 E
/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/
5 c& I- ?: L6 y- h_lcd_pra LCD_IIL9341 ={9 a% C; ` v; h6 ~2 @% q
.id = 0x9341,/ G. J! O/ K _$ t; l
.width = 240, //LCD 寬度7 j) o" s) l7 k4 e5 ~) @8 b+ Q
.height = 320, //LCD 高度
1 Y) ^" t* \: }) l};
6 S. |4 B# z" X...
: N) J2 @) d( K, j$ ?* N0 r) \/*各種LCD列表*/
" \$ R/ o- ?# o6 }' J_lcd_pra *LcdPraList[5]=5 i( R- k4 l" \0 a) ]# K, r7 z
{
- }- o9 @7 P! ]; J$ t3 W1 u &LCD_IIL9341, & A! K7 e) ]% w* E! {
&LCD_IIL9325,7 V) D" M8 W1 m' R" r* K8 h$ ^
&LCD_R61408,
+ b$ A4 ]0 D) C* v. M4 [1 p8 A &LCD_Cog12864,
1 e Z. Q* {& G4 X' ~/ T &LCD_Oled12864,( A2 ~+ W) Y, e% O: J, x+ F
};- r- l* `/ N5 J2 r
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)。 p4 Z+ q1 z; I# n9 u; L
/* 所有驅(qū)動列表
4 n+ c8 R& o2 u 驅(qū)動列表*/, b( p% ? J' \' h9 J
_lcd_drv *LcdDrvList[] = {. t0 W5 _7 m2 l, d J# ?7 E1 m
&TftLcdILI9341Drv,2 B. K2 Y: H* a1 `5 e5 T
&TftLcdILI9325Drv,
4 i3 k2 H0 W- w1 q1 y0 d &CogLcdST7565Drv,, O/ q4 z4 W8 \3 q& F
&OledLcdSSD1615rv,
/ I% ?' ^4 M( r+ ^. v& z G3 y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。% ^' Y; j. j% G
/*設(shè)備樹定義*/& x7 e' u6 g. ?. M; ~- W0 A4 f
#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個LCD設(shè)備
# y. i4 {* @+ }2 lLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
l/ }; |( W3 e1 U Q8 g7 I0 ]{( u( n6 T* c8 L# \9 Q3 e
{"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},2 e. g- C# C% {+ g
{"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
4 K; k( Q1 m8 ] {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
' p. }. M4 S2 A8 W# E};4 B O2 m, O3 D* ]
「2 、接口封裝」- s! [$ Z0 }& z' b5 o9 C/ `+ z
void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)
2 V+ d5 b' m: }( Z" V& Ss32 dev_lcd_init(void)
. o6 l& s7 Z i8 \ S; FDevLcd *dev_lcd_open(char *name)& W# _8 K3 a2 G
s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
, b8 T7 a+ ]- G! Z: q4 @! Ls32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)9 v5 F E& C8 I l1 _+ s- `. H
s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)- M' s# ]; ]: q7 @
s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)( V- X6 X k% e" \2 a& f
s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)9 w: ^( s) g$ o2 I5 z, k) K
s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
* U* v! G( t- S1 a/ rs32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
/ y7 X: w6 L0 n6 ]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。 n& t! G) `' L4 q4 G1 I
「3 、簡易GUI層」! u! M: I! `, h5 @. t' D4 U0 r
目前最重要就是顯示字符函數(shù)。8 |4 W ?" F9 m& f
s32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)2 t3 `* C# A t: H/ {0 p; ~/ k
其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測試,后續(xù)會完善。
9 H6 q- l! e. t6 u) i( ?驅(qū)動IC層驅(qū)動IC層分兩部分:2 L8 e8 \3 N' D2 w! I0 V; f- \4 Q
「1 、封裝LCD接口」 S$ K: l+ S$ }( }. n; Z4 [) S
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。
% z- A, j* N1 j1 w# q# p+ s「2 驅(qū)動實現(xiàn)」
5 {- ^1 T6 z% P* t' y7 z7 _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)。4 a" z" n u# s f
_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {$ `9 I& F# m" k7 |) e. L% S
.id = 0X7565,
7 ^2 r8 l2 {' \( d% ?: e2 n& d! J .init = drv_ST7565_init,
( R- S$ \# q$ S .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,
1 C! f @2 ^' t* b! [) g0 E3 z v/ ? .color_fill = drv_ST7565_color_fill,
+ z. K/ B4 J/ U2 w .fill = drv_ST7565_fill,% a5 q C9 b0 Q2 w& b9 T( N3 M
.onoff = drv_ST7565_display_onoff,- e n% p! {* n( F! ]# |7 J% c+ p
.prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,& N7 m4 e/ a: R C; }* B
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,! _2 X1 w1 W" C( K1 R9 R
.backlight = drv_ST7565_lcd_bl
7 y T- p# W1 E8 H/ [% ? };
9 x9 b/ \* O: P. v接口層8080層比較簡單,用的是官方接口。SPI接口提供下面操作函數(shù),可以操作SPI,也可以操作VSPI。
/ c6 I0 W5 G: d& i9 s: E7 K# Y1 dextern s32 mcu_spi_init(void);6 m. {( {5 J7 s! f! v; ?6 N
extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);% D6 F" U& d7 a) H7 j/ J( b
extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);& a: s# T& L( N
extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);7 w! x$ h6 U0 Z/ I& F8 a
extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);, `- L/ F! s, \1 o+ K5 R
至于SPI為什么這樣寫,會有一個單獨文件說明。
" f) X, B6 S6 n. b- U! Y總體流程前面說的幾個模塊時如何聯(lián)系在一起的呢?請看下面結(jié)構(gòu)體:
! I+ L# E! x8 ?. \) ~- d1 B/* 初始化的時候會根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,/ J* I' S4 v1 ~
并且匹配驅(qū)動跟參數(shù),并初始化變量。
( Y, u L) K; l 打開的時候只是獲取了一個指針 */" s% S# x$ a' ]! J
struct _strDevLcd
3 `. u: f+ f. {) Y2 d% u x/ |* G{
7 r! z V# X8 q, Q s32 gd;//句柄,控制是否可以打開
6 ]8 Q+ q0 E& S$ Y" A* `; ? LcdObj *dev;: z/ ^1 v) H) A/ m! }
/* LCD參數(shù),固定,不可變*/
& ~* @ w8 Q# S) y" B t! ~- @ _lcd_pra *pra;
$ R* q' ] h' S! i3 c5 j: [0 |, X /* LCD驅(qū)動 */
) P8 @8 `6 N$ [' B _lcd_drv *drv;) v& ^% D4 ^5 i" {- F
/*驅(qū)動需要的變量*/9 J! f6 F5 ^, l/ a
u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。
% z' j7 E# ~$ q+ C u8 scandir;//掃描方向
' [* T$ {5 R. H& D: v. G( b u16 width; //LCD 寬度
) b( |$ P+ ~4 E3 a+ r; Q3 K u16 height; //LCD 高度$ p" G- Y2 m$ o# b* r6 |% u* g3 b
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0 O0 O& g9 ^0 D6 `
};; f4 ]6 |) K$ i; k
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。
: G! M: @' n$ Q( U3 k" w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; Q/ t% Z4 q4 i$ m: t: B1 L5 |& B# ]
{
/ f, c& B1 T% w' F8 e/ g char *name;//設(shè)備名字& r$ v" f4 ]7 u
LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上$ N: u; S. }8 E J
u16 id;7 U' C2 b5 ]3 s$ f# Y) i# n
}LcdObj;
5 B' ^, |* A6 R( e4 j# X成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct, O8 ^) q/ A; |* }5 c: a5 B
{$ r2 p# a- h& m! g1 f4 k" r8 B
u16 id;/ ~3 V# e2 {" U$ \2 J& V
u16 width; //LCD 寬度 豎屏- T" U/ V) V% o! i
u16 height; //LCD 高度 豎屏
! H0 C8 h& T+ Q. t) H9 R}_lcd_pra;
" ]. w0 }2 ^7 u0 t) F% z0 l' d成員drv指向驅(qū)動,所有操作通過drv實現(xiàn)。typedef struct
I% }1 F; B8 c% `3 ~/ f{
, g* M! |3 M7 L. ?$ p u16 id;
" ?# b# c- y! z+ p0 P s32 (*init)(DevLcd *lcd);8 t; t0 `8 C9 _% C# g4 S
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
) ?0 d% M6 C' X* { s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
# g' O4 b6 |$ ^# L4 h s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);( K6 S# a8 @& ]: q V
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
4 O& _/ J+ Q) `) _6 ~8 ~0 ] s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);: `8 ~/ m7 \+ v# [( v3 @. p
void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);+ w/ |4 X7 I; f- I& {' Y* m: Z
void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
7 B) ` U, x. z# u- r) y}_lcd_drv;
: Q1 D/ O( M/ y1 w; Y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。& [$ U0 [9 i+ M# [9 o% K! U. s
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。
; [5 \6 a" u; H3 P 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。: m1 y9 f# O- @
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。$ }: D N( `. L3 Q$ B5 [/ ^
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。
7 x& @# w- ]9 j/ J$ w8 M用法和好處好處1請看測試程序
1 t! f/ u4 }; `. }# Zvoid dev_lcd_test(void)
: L! _1 |2 ^7 }, S( w{
/ S3 {! U' j; o |) p+ }+ a DevLcd *LcdCog;
1 ~9 r2 z+ d: H4 t2 f7 _ DevLcd *LcdOled;9 q8 _$ A) v) I Y( b& n5 z. X
DevLcd *LcdTft;
8 f4 q/ T/ S; p: O /* 打開三個設(shè)備 */
0 S; H5 F- V9 L LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
; `8 z# w/ f4 j! j if(LcdCog==NULL)
# M% ]" m2 n0 V/ |- _7 l( l( m uart_printf("open cog lcd err\r0 j! l* _9 w0 N4 N6 @8 L0 P
");% r: V" c: V* _0 n
LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");- v, A# D) u0 e. {+ ~' }5 h" h2 i
if(LcdOled==NULL)
8 ~* L7 Y f9 u4 X; u5 K uart_printf("open oled lcd err\r. L; T1 ?5 w2 K/ q* D* z( C
");
9 j9 C3 \) x* V/ \3 e LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");5 B2 b% g6 c; ?; O
if(LcdTft==NULL)
@( O0 q+ p: ~: T) v uart_printf("open tft lcd err\r
- Z2 b3 t' V+ U b" H");3 N/ k% `$ ~, w9 a3 I4 a3 L. j- H: E g
/*打開背光*/' K! g. a+ L* g4 C* y
dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
) _, Z, J8 E; b) N4 L dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);
9 _5 B# k/ j- w dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);1 k4 z3 t: e" c4 p q
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);& j% ^& g* m" @# \8 }& M4 U( Z
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);; F5 i+ W( Y9 {. K- R
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);; q; \2 K7 d( k2 f2 N6 K L
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);: a' y- o. y$ Q3 }) C4 t3 r
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
9 T0 S3 G3 }" Y0 m8 ^% j+ V dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);
# J% d; [1 ?; Q' U, E/ ?& C* \7 A dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);, j) [; ^" Z, o! L9 C
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
- P* {7 |( k6 T# {" K. `- Y; H dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
; D* f* Q& e8 s& B" b% k2 V3 T dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);: k9 Q/ A% X+ |3 M; d
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
0 L6 j. k# E$ H( s3 u% B9 B8 o dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);
/ Y% }! l% s+ X& ]. z0 {2 C1 I( M while(1);4 O5 S! I' Z5 c o3 {
}/ W1 O1 A# {1 L( \
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:
8 {/ h: K3 V3 W; Z. d7 _1 R
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r4clq3p5obg64033351642.jpg
2024-9-21 23:20 上傳
' p' s# [+ W+ @2 m5 x好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的
, U4 v2 {- x' o z: `: ?5 JLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=7 q! p3 L( y n, I
{
2 [7 Z2 x. ~% L, c. e {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
5 f6 f2 A6 @/ X- M) K {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},8 x2 n& E1 `- n" h% y
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},4 H4 R$ P* Y! [% H: }7 h# r4 P. X
};
2 T$ p: L: }8 W6 ]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。, J \0 a; g5 y( [
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]= A: g9 O% S/ ]# ?! A" C @
{
5 _0 ?1 n3 R# m3 R9 g {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},
1 b/ ?7 n- z; S" N8 h {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
% H6 y7 x! F+ N5 g& p+ B/ H2 i};( E, E/ D, w& s6 a+ L7 A9 E3 U
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。
# S) `% ]$ O2 l( H9 R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。" C9 e$ e; F: v: [. F
-END-
" L- ?) x# `; Y3 y7 C# H5 ~/ q往期推薦:點擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀4 l7 W& y7 j& Y0 K2 Y6 s1 d
; N: h. u+ f1 i- Q: i4 } * x3 s9 I" w% T, i: F
- ^7 P. f+ z# l/ z. y7 p
" |% P' L4 Y3 G& _$ ]7 \
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2024-9-21 23:20 上傳
. z2 r8 G: m- h8 D1 Y! y+ A 9 `* s+ _9 k% D2 o
淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)8 P( g) g+ x: K$ I; M4 }8 E
2 V0 g; k/ G2 l9 W+ A4 x e
/ I0 B7 ~7 R5 L8 g2 m
, v7 d7 ^. e) D4 t
$ e/ }" l. K" ? / _4 A0 I$ D0 t t- }& n( s
2 B# w& M% l4 E/ F# U9 `# {
& q' \5 y4 L( k
% ^7 _0 t% E* w; h( G A9 u
2 H# F( t' n3 C. ^8 E
) S6 ^ \2 j! h/ b5 ^
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2024-9-21 23:20 上傳
( I/ F+ g$ M: D" U7 g$ m
$ _3 \8 @" j8 u/ [) s& K7 \ 在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!9 S9 K: P( U4 S/ L: D
5 V; I. P2 @4 h6 n1 e - H5 B- u, w2 J9 i0 K
5 ~/ z7 E: _' A# b ( g4 `7 z- h) W6 S4 |- r! |
3 b; ^; q3 q! v7 b4 ]6 s5 X# |
% v. ] `+ K1 K) \7 K ' W ^- x3 y1 p- X: H( A# A
$ g- W0 I3 q4 ]( }
* ~0 i7 `3 H( F" @! j5 |* X) k - f7 F: A5 ?* c7 Y/ l
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2024-9-21 23:20 上傳
( l2 H4 G' c5 ^6 o8 [+ w4 @' h
) N7 c9 f2 Y3 E1 [
蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國產(chǎn)化程度有多高?2 w. C* G0 ?' @6 Z* l% ~1 {' L
9 R7 _! c, _2 T! e7 V . c) F8 E ?. S; y! V) [
( Z c& N) f, Y, A% r' s
( m) r; @: t, G9 b2 B+ ]/ m 我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
7 S" e" S3 G5 }* E v9 m關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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