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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
. q6 n* }. ] F4 E0 I9 t關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!
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3 i; R0 g. f8 P3 B S來源 | 屋脊雀
6 N0 q ~1 l) n6 w$ H; R8 Y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:) x2 s( j: ]- I" m) e" P) [0 ?$ M" 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(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:0 b/ [2 K: S, c2 L% a4 j' k: e- y @
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?
4 G) Q' s* M1 O; D" R ?2、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。# B$ ?4 _# J1 G# y7 {( s V7 @
3、一個(gè)OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?6 C" M) ?4 W" |& O% g
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?! \$ T& F1 }( T0 y
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。1 Q" }, @2 M( z5 N) Q# Y f
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。+ K; H) X8 {) v$ _( P( A
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。
8 ~. s: y' ]+ K8 A1 Z X7 ~0 ftft lcd:) k' H3 c; o- H; h; Y6 c2 i
" K# [# \# s! T. h, T
IPS:
8 z5 s1 o F! H, G) {: z7 l* e
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2024-9-23 23:01 上傳
7 }1 A0 R. j, Z! ~; A8 C. {" K( W
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:$ K+ Q) C/ Z W7 `) ?
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2024-9-23 23:01 上傳
5 a# ^1 O D N
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。
; q& w0 R) |5 c+ K4 i2 K7 E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。
. ^# C4 |3 I1 z0 g, M3 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(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:+ ]& X8 `$ S+ Z2 C* c. J$ [0 b) x
5 N; Q+ [; q+ ^. R4 ~7 C% w; @常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動(dòng)IC:SSD1615。6 j D# {& f. ~- i; |2 X# w8 H
硬件場(chǎng)景接下來的討論,都基于以下硬件信息:- W4 j5 s. J6 J+ |! @0 P! g
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。
5 Q, E2 H& c( F f3 `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。! {' v. T& E0 |* {' k: U
3、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。$ s9 N) n( ^/ i4 ]7 _0 e: T' \
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。9 \0 k$ U- H3 h# J
& y8 E6 H( O" o; h* Y0 r
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。
/ B$ a4 }7 G4 }, f. C7 H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竽兀烤幊逃袃煞N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:: Y J U- F3 k, K8 s
u8 ledsta = 0;
7 |1 z% |) Y1 i' u+ R2 q+ | Mvoid ledset(u8 sta)
9 W( {9 `' z( U; h1 f{
" J7 w1 X0 z6 ?1 D( c}/ O. S4 W% G8 a8 d2 Z
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,將每一個(gè)LED封裝為一個(gè)對(duì)象。可以這樣做:
, j) \/ l& R0 j1 }" o/*+ r, x& N; U- b$ s
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。
- K6 B4 t0 E3 {" L' |; m這個(gè)結(jié)構(gòu)體就是一個(gè)對(duì)象。" ?+ \3 ~6 `! E. M
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。8 D- e" O( ]4 J$ {
*/
5 m3 _# ~9 c$ W2 p G5 utypedef struct{
+ y9 _, S/ F M/ W3 T: Z u8 sta;8 {9 Q) g. i$ @: q3 K: U
void (*setsta)(u8 sta);( r0 F( l2 ?" R O
}LedObj;
0 k2 c6 w7 I# q. y) L# y; W( @/* 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*/
) Y0 d# Z7 }# O: B+ Z- r* pvoid drv_led1_setsta(u8 sta)* a5 w1 A: o5 o4 T4 B& K! h
{) D6 ?% o$ ?* e' E2 o
}+ q' ~- H' o' V+ E6 z* A. W; V2 c& Y" w
LedObj LED1={
/ K( P, G) \- b+ n7 H4 l* V0 B .sta = 0,0 X% O& _9 K4 p* v5 `
.setsta = drv_led1_setsta,
" G* d' b3 g' C; m/ V7 l+ k, T };
* a/ q0 N" H& a1 d1 a4 E" G; ^/* 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*/5 J$ m+ K2 X- ?6 i8 |: W& V
void drv_led2_setsta(u8 sta)
5 p' [1 O7 O) z/ H{
; H. Z% b" p6 n, G. d2 O: B}8 D$ b: A5 b" [, y7 t0 Q$ L' z6 p
LedObj LED2={
* t: C# B4 |3 g/ g7 f .sta = 0,
$ x& [8 y b) W$ }. K! S .setsta = drv_led2_setsta,
+ w+ x6 o, C/ z- E! G1 ? };
5 P5 `! `6 N" I: \6 A6 i
/ G, |! p. t3 V/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個(gè)led*/
( C* }+ ~' f) j8 ^+ rvoid ledset(LedObj *led, u8 sta)/ X8 S! |& J0 x2 N) L
{% K$ v: `$ F/ k; }
led->setsta(sta);" _1 k2 n: ~+ j) [" _- c8 E& [9 A
}# H% o) T7 h3 x) w
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)?
* }, E' U2 |9 I8 `- [& i! h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。
1 S {) h; H: U; D$ a2 a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」。/ G/ `, o1 B, v" J, e5 P
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:
4 A/ i% z5 B: n3 H3 y4 ^; U* f B?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PF32 y3 c/ \9 ~, h0 W* j2 r+ `5 L) L; a' _
?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。1 ?1 `; M0 r% d2 S2 A0 I2 l+ c
為什么要驅(qū)動(dòng)跟設(shè)備分離,因?yàn)橐鉀Q下面問題:
5 c' Y! A. `- ~?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。
5 m- N v6 X. A# Q: L# L?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:
4 A# p, h9 |* ^: n" D1 R! }. y) R?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。 Z3 ~, z6 ~; ` K
?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)。/ f3 k6 S6 j- Z# k
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」。) @5 d* G+ U' A( g$ W; Y
LCD到底是什么前面我們說了面向?qū)ο,現(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:
+ h3 n7 s# z9 `2 D) |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(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。
9 G/ i7 L# U. c% N! ~1、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。
* |" t& p- x) X2 [) i" l1 f$ H2、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。+ y. x: ?2 A- x/ F5 q' n
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。* A+ [/ J7 r: G" E
4、ILI9341_dis怎么將點(diǎn)陣顯示上去?調(diào)用一個(gè)8080_WRITE的接口。
3 d" w* L; C5 q+ x8 L& u% _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:9 L: X7 R6 O5 z
LCD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: I% @ p: z+ V3 [- d
/*& a% }. r' M! s% M: k W
LCD驅(qū)動(dòng)定義
/ ^9 E& _5 w. `*/: ]7 Q( k7 u" P- C+ E: }
typedef struct
- h8 A4 {4 `1 h3 ]: L{0 ~! N* K+ T; ]2 v$ e
u16 id;0 b7 v; M. @: @+ h6 {
s32 (*init)(DevLcd *lcd);+ v x9 k/ d9 q* Y" z8 _& f
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
9 m2 u' X$ U6 f3 A/ j! Y. ` s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
& u% m, s/ @1 _: N: u2 U s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
: L# _1 E/ p: j8 K+ w' S( c. ?2 @6 \ ~ s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
8 P' D7 ]& m1 G6 l3 T! c s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
1 }' h/ r! \+ [3 m0 v' F void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
: {6 \% A. n5 u void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);. P- r5 S `2 K
}_lcd_drv;% g' H9 u4 @8 C' H9 q) n
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)。
# ^0 h/ ?& Y3 cid,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。* O* V: c2 o1 Z- {
LCD驅(qū)動(dòng)框架我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的驅(qū)動(dòng)框架:
b( k+ H9 N$ ^/ S: v% V: F# k: k7 C# o) ]
設(shè)計(jì)思路:
( i5 ]% W& e$ `, k1、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。
$ X9 m1 t3 l! u2 I8 H5 D2、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。
& N3 O% A& r' ^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。) n/ A" x3 t- }! S
4、簡(jiǎn)易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。6 A7 L; E! w" C/ B
5、字體點(diǎn)陣模塊提供點(diǎn)陣獲取與處理接口。
. q' w$ Y, N& r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。+ _# K8 C5 b9 P% p) Z
代碼分析代碼分三層:; d `% q( {9 E6 ^
1、GUI和LCD驅(qū)動(dòng)層 dev_lcd.c dev_lcd.h
5 B. g1 b+ @/ T& k2、顯示驅(qū)動(dòng)IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h
; c+ O i$ ~* [5 H3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
2 J: I5 @4 @; P1 \- Y8 qGUI和LCD層這層主要有3個(gè)功能 :
5 h' N! W3 q* \3 C3 d/ Z# c7 f「1、設(shè)備管理」
0 l. Q5 e, x0 j. J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)。
" ?9 J2 b# J6 a( }0 @/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/
; b, H6 Z' H% c0 j, N_lcd_pra LCD_IIL9341 ={! l4 _5 O5 l) J9 f
.id = 0x9341,
2 p4 Y! }+ ^: a" t .width = 240, //LCD 寬度
" g. Y0 P2 c0 p- \* R+ I; ` .height = 320, //LCD 高度6 G) P. F& o# d4 o% S
};
8 t0 ~; v1 E) c3 f& g$ y J( ^...
" C' t3 S: I1 D% L" | E- o/*各種LCD列表*/( J& q4 z1 U. l; V- J1 A
_lcd_pra *LcdPraList[5]=5 [/ `# H8 h c4 \
{
+ w1 ?% r$ ^+ Z" q+ P+ K &LCD_IIL9341, 0 O6 e5 v' Z) B
&LCD_IIL9325,
( c4 u/ _- i! F3 q &LCD_R61408,
& b9 @& N N5 \6 @3 x &LCD_Cog12864,
2 Q, ]& F' g) d7 p7 o &LCD_Oled12864,4 y) C: U8 \7 F( D* L
};; P) S' |/ t Y6 |4 A: V
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)。 J/ m6 a9 D; s2 X' e
/* 所有驅(qū)動(dòng)列表
* s, { s7 }5 D1 u7 [ 驅(qū)動(dòng)列表*/9 i x3 l9 |5 [7 e
_lcd_drv *LcdDrvList[] = {' d+ j* B7 z: e8 K% }8 h k
&TftLcdILI9341Drv,
. _9 v ?: v3 l( ^6 Q# S &TftLcdILI9325Drv,+ p( B2 m, Y( `3 i( `
&CogLcdST7565Drv,2 g9 w- t5 H' m6 W8 D' u
&OledLcdSSD1615rv,7 v0 n: k* L$ t. w$ H# W6 F# a
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。* \/ L5 V2 l( J* |9 |/ @
/*設(shè)備樹定義*/
! }7 ^, o- Y3 ?$ F7 b5 H0 \#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個(gè)LCD設(shè)備
+ i' N0 z% t1 ULcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
' L% K. C7 Z( @7 i{& R5 Q7 d" V. O# E
{"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
$ h$ f; T |1 V {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},$ {1 _2 g$ H' q: B. B& I5 G
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},7 D2 ]/ G/ N* u) y
};
7 z: O, q; o% Y, t& b J3 [- I「2 、接口封裝」
! Z/ C0 j0 d- H1 \* X$ c3 mvoid dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)
$ @! Q" Y1 u& k2 j4 i! n9 Us32 dev_lcd_init(void)
; _+ X9 p3 ?0 \3 {0 c5 c% l( IDevLcd *dev_lcd_open(char *name)- ^8 p( [3 r9 ]/ \* z7 o- G& O2 t3 S
s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
/ ]8 }/ U9 | ? @! n* Fs32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)) M7 q2 l! K+ v- \
s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)2 N8 }9 O* l; J1 G( R3 J0 @+ `: |+ c
s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)
3 j" s; [1 q0 C2 X7 } Q; e( Y; c( x# ?s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)
/ Q6 l6 D) s4 as32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
' l2 q. G5 I2 b! W4 ds32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
. k5 L7 i1 h4 z6 b+ _! L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。: Y/ b# c+ v/ a( z. D1 |' W& O
「3 、簡(jiǎn)易GUI層」
4 M$ O8 p7 o' x( B7 e8 F目前最重要就是顯示字符函數(shù)。7 y0 S$ y1 t7 l; `% A4 J1 V
s32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)- W' e; Y6 f j6 H$ y5 F1 H
其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測(cè)試,后續(xù)會(huì)完善。: D$ N# g- j; A7 a9 F) G
驅(qū)動(dòng)IC層驅(qū)動(dòng)IC層分兩部分:# _3 N) K$ i% S8 p; J
「1 、封裝LCD接口」) k. ~7 Y' r- E" \( T
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(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。% r( @" v" Z2 D& A# G. T3 A
「2 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)」
! z, Q- F& s7 u, {' D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)。
$ x$ ^9 }; L: `& l3 O: q$ R% h_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {
[" q" [$ {+ m: u/ ?; f- H .id = 0X7565,
* Y, c5 Z6 {( e! c/ S# x .init = drv_ST7565_init,
2 t n- J4 f# @8 ~) S3 H .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,# v& h* J5 Z( \8 `, ]- R& d: I
.color_fill = drv_ST7565_color_fill,+ n* V, E# i# y+ S L3 ^/ j; s4 D
.fill = drv_ST7565_fill,
9 L# t, E6 V, t$ @; C5 x3 Q) J .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
, M, I M% T# x2 U. ~: z$ R1 _ .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,9 r: f4 S6 s: }0 ~( x2 U9 {, p
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,
% k' D# r7 z6 C! w/ O" w .backlight = drv_ST7565_lcd_bl: t$ i) \2 k E/ r) b7 Y% W) q/ K
};8 q6 V$ X4 \7 N, O" q
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。' u, z/ _/ b* b4 T- w
extern s32 mcu_spi_init(void);
6 b' V1 ^) X, Z! Z$ c* Aextern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
& m) |/ J1 _6 A. R6 f/ wextern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
. U/ ~( P0 L4 X/ h6 i4 |extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);
. b' n+ O/ Z3 Textern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);2 r" g0 F- ]; v! C7 P R6 Z: v& c
至于SPI為什么這樣寫,會(huì)有一個(gè)單獨(dú)文件說明。& n; G! t$ P) D. ]8 S
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:2 X+ y3 v' `4 \& B
/* 初始化的時(shí)候會(huì)根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,+ j/ n0 _& M5 W9 \( J: p
并且匹配驅(qū)動(dòng)跟參數(shù),并初始化變量。
6 B# b& S& L6 k 打開的時(shí)候只是獲取了一個(gè)指針 */, x0 P+ V' Z. G
struct _strDevLcd. I0 c4 I. p/ k0 [
{2 l4 g. o4 c: u+ Q8 S
s32 gd;//句柄,控制是否可以打開# Z! ?6 O1 L$ o# x" X
LcdObj *dev;$ c( p! N# ?) J, J) Q$ r
/* LCD參數(shù),固定,不可變*/' o9 w# T/ x& N6 I( H. r
_lcd_pra *pra;& K$ P& O. {( e7 G5 X5 h z
/* LCD驅(qū)動(dòng) */' \& g" n! p6 ^: o+ }- d1 q
_lcd_drv *drv;/ [6 y( @9 n% A
/*驅(qū)動(dòng)需要的變量*/
: D, u. a1 c, k6 k u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。/ R9 g# ?0 W. | K9 I) @" w
u8 scandir;//掃描方向
6 x l: L' O, Q( @5 M+ j u16 width; //LCD 寬度: G: B3 |" r! z+ j/ x- |
u16 height; //LCD 高度
3 W( F% p' q8 t# [. [7 j; n 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
' G8 F7 }9 Y/ v6 p, h};
! Y# s3 v! [" C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。
+ f3 S, X% o k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 struct1 o! M4 h- T6 K, b5 Q
{
, I6 T6 @% D) x6 Z2 z6 W, @4 b char *name;//設(shè)備名字
" N* p) g; Y, o# ]# c8 E LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上* L9 b/ Z' A5 P0 K5 U: Z4 |
u16 id;; Z3 u/ z' A u
}LcdObj;
4 T# k; e; ^' P成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct
* N+ S3 a- R# ?- y{' |" J8 @1 M0 Y2 o D& c4 p
u16 id;
- ?, T" |' l, e" }5 e u16 width; //LCD 寬度 豎屏" x+ V- s; T3 y. J! \
u16 height; //LCD 高度 豎屏
3 D3 y8 S0 N& C. X$ m3 w7 K# [" K}_lcd_pra;
4 y/ G6 W0 n7 a% y% s% f成員drv指向驅(qū)動(dòng),所有操作通過drv實(shí)現(xiàn)。typedef struct
7 o$ ~( R* q- V6 Z( N/ P1 e! P+ I{
* P; w# ^' U( o2 \9 {; L8 U1 e: D u16 id;
& a* L0 q+ L8 I: i. n+ f s32 (*init)(DevLcd *lcd);
/ D3 c5 H U, F s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);+ e. X$ R+ e7 Q$ s6 C, R* p% u0 P7 W
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);% W% @! _$ q" K$ F; z
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);. U' l3 q1 Z+ Z- `. |' U' b
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
8 U$ {1 |& o2 ?; d s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
* M6 z, s% @! V1 q0 ?; X void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
/ l D( }4 E6 e) {$ j6 m void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);& K8 V6 i9 Q% {; Y9 o
}_lcd_drv;1 Q" l' K3 e7 Q. D9 ]) p6 ~& L
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。
- d! b7 |- A* `' U5 u1、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。5 K" T6 T9 r( C4 N5 x
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。" ~8 M: V' z, ~8 [& m% a
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。9 k3 S' B% d7 Z* a+ k- i
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。0 G0 l. C# w# {& q9 B
用法和好處好處1請(qǐng)看測(cè)試程序9 F- G% F4 W6 k$ f
void dev_lcd_test(void)
/ h# q) a2 K1 M* I) I{
. U" W5 K) c% [# U) ]3 ] DevLcd *LcdCog;
% s# b4 S' c, ~% O7 e3 w0 k. M DevLcd *LcdOled;
& R" H1 u) X6 o! \; a DevLcd *LcdTft;
9 x' n' V: j' g( y+ |4 f% F /* 打開三個(gè)設(shè)備 */1 H* {0 y% ^( ?" z
LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
( L5 f" ~$ M- R& C9 b" f; Y2 W% } if(LcdCog==NULL)5 y1 f' T3 k$ @* v" V: E
uart_printf("open cog lcd err\r) l6 h& c% b S; T) S. m. q
");
/ @. ], I& a7 U7 }1 K1 K LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
) f- [" N" k, b5 p- i5 L+ t8 p- } if(LcdOled==NULL)
3 x4 q* ?; z/ H6 _. C; M uart_printf("open oled lcd err\r' [: { S: ^2 A: G% O* y
");/ V. f# J/ z; c1 y' ?2 C
LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");4 i% C$ V1 H. F1 y6 ?
if(LcdTft==NULL)
4 O/ z+ p# X. X* V/ i$ T1 X uart_printf("open tft lcd err\r+ q% I( y4 H" S. E# [+ M8 }0 e
");3 G" A Z% `# V) G% j
/*打開背光*/. g3 M8 ^+ E( ]+ b
dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
: p" u! b9 |, |. f& n* h dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);
0 d1 S. i; B0 E$ h4 ?. }, ]0 \( N dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
! W4 n% `; c) B) K5 p4 E! A6 L2 C dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
' `4 i' s) [8 h9 |0 C% u dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);
3 @0 c$ i3 G2 c" z) }' k$ s3 u dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);: m5 }8 _# C% M4 n0 D& v% ?
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
3 |& k0 E- D" \( w! x8 J, G dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
0 s5 y4 ^4 n4 u' J4 c, g dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);8 }! Z# v2 ?, q3 }" t$ B; U: m
dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
. r! \3 I1 G7 o, Y# x' [- o, ^2 A dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);, b+ ]: H( E% y: V, R% P
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
6 q' [- W! M, Y; r; Q8 R; c) ` dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);4 ^. b$ E d6 j# B, J/ \; C
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
- @; m/ d: V* F: E) b1 I+ W dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);
- u+ s; q/ o& V5 U while(1);
6 Q# h) d" [! c# ~5 m- U}
7 z) Z$ p `8 k" X: b8 V- G4 M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:
2 B% I7 Q* L: z4 b& O3 q
) _3 D7 [& W! f. p: t" F好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的
4 M U/ B! W* JLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
. [5 k) Z0 O, j' k% e{
4 T& f ^# `% R8 I; q {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
. `6 O7 A2 {1 W" `3 E6 e3 z {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
/ l. ^4 R w: {8 u3 E4 M6 m {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},1 g8 i2 C. i2 ^' m4 k( z% w: S
};
; ?! j+ X; D& `, l* U9 s: ~, y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。 d; ?% m4 a4 K* {
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=$ C" l* z7 b* g0 ~* G
{
+ [/ Z! \/ }* h {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},2 N, n- s$ ]$ B" p
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},8 @: j+ M2 o6 k6 G; C7 L! v
};( c! U8 V! X' p% d# h
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。$ K' ^! \ {% i0 |
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。
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F7 V& G* n6 [1 K9 k l. H- A 淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)
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2 e# n* t# z7 N6 `9 \0 k: V( b8 c% V+ F& q5 C1 g' Z; f
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4 X) H2 p! S% c$ j. a) x( I; x
4 @9 q Y/ M B5 @$ m# |
在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!
5 H& {( V' s! [. {" h
9 {1 {4 V. c* I" G; o" S ' z+ b( l- s) f( L) G0 [
5 U; O! C) j P4 n, w! K- s
% @( n# m8 u2 u5 F/ X+ U% ^ 2 J7 { c4 J4 X- `
+ Z$ b( P+ M8 Q4 |1 `( _0 j8 T
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% h1 p/ q8 e; R% `' Q- {6 V
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. y6 ?* J2 M( P8 ~7 X5 m
1 U' h p D; Y1 O8 B; L - M5 f' z0 E+ q; o6 y: P6 Q$ S
蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國(guó)產(chǎn)化程度有多高?
9 }, ]$ N8 v/ z0 D; {( l+ G5 ]
5 Y# v0 @' q; s& s9 G$ B; E; t 6 L6 H+ w" J: `: H0 S2 u. s& _
' g9 P/ ^% S$ U* O6 T/ O , e8 o) M$ [: _# I
我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
) c8 F* W6 Z9 n0 r關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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