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我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師6 S' c2 Z3 k- W+ g+ m! X! S
關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!0 S/ Q0 K- h5 q0 N* C& n) ?
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來源 | 屋脊雀
! j' c5 K3 M+ I1 a) G" e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:: G2 u! F! r4 W' P1 f* j1 E6 Z! I
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,請思考如下情景:* }* H2 k, v4 |3 J$ l
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?
6 Q3 j" T O$ K0 s2、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。# O A$ ?8 n5 n0 `# ~* T) }
3、一個(gè)OLED,原來接在這些IO,后來改到別的IO,容易改嗎?
5 ]* v: z% G: y) q" X4、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?
& p+ V' b* C. X! O |7 fLCD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。
2 V% y! J1 I$ d( eTFT 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, r; e3 v4 _6 w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。
0 U0 r7 q M; z( m, V6 Ftft lcd:
: N/ @% b, n" ]' z5 h$ |% R
; W: ?0 I* n4 kIPS:$ m2 W! g$ O3 v7 w9 H+ B
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2024-9-24 23:01 上傳
0 `8 L3 Q3 N( W) H2 C# DCOG 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(dòng)芯片直接綁定在玻璃上,透明的。實(shí)物像下圖:2 O% [) Y5 Q+ ?
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2 B2 Y& t* c; `5 X; I$ k
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。
- i/ q! \! w- k: j: C9 d) t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。 S, l) Q# O& ^: Q
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:
% C' p$ e) M, L3 s; }
% k) Y- n7 {) X常見的是SPI跟I2C接口。常見驅(qū)動(dòng)IC:SSD1615。6 {9 }3 u4 {+ V
硬件場景接下來的討論,都基于以下硬件信息:0 h; L7 o7 j2 h& i" M6 }! T0 M
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。! I* n+ u/ ~- P: l
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。
4 b5 R2 [; X! A( M3、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。
. A; Z: P7 q+ f4、有一個(gè)OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片選,驅(qū)動(dòng)IC是SSD1315。
2 w3 J! y4 _' ?) Q+ t# H3 ~+ |; N1 W
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,對于這些概念,如果你想深入了解,請GOOGLE。# i+ q- S. t9 T u9 }
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:/ h- R' y9 k& M9 A
u8 ledsta = 0;
1 n7 R, \, Q6 k" G" Fvoid ledset(u8 sta)- v; f2 Z9 l' k) B8 y
{
: Z; t6 q, T9 o8 {$ f8 `}
2 D0 H( ~/ D* X4 t( A9 s9 C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)對象。可以這樣做:2 b: V1 k$ l" T0 K- ^
/*
7 f0 I" D& \( D+ x定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體,將LED這個(gè)對象的屬性跟方法封裝。
6 \, R4 E. ]/ i這個(gè)結(jié)構(gòu)體就是一個(gè)對象。
& [% n4 b" S$ c% A- {$ V但是這個(gè)不是一個(gè)真實(shí)的存在,而是一個(gè)對象的抽象。
/ }6 H! L. x7 P*/1 b7 s( f4 u$ ? W6 m1 A
typedef struct{
/ y V+ Y9 @' w1 f- H9 M2 f) F d u8 sta;6 T7 v. s6 {' [' H/ O2 E9 T
void (*setsta)(u8 sta);
% F. e9 y$ N: G% q1 l4 T" N0 B: _}LedObj;2 g2 d( o; L' b) U B& ?2 {9 X3 s
/* 聲明一個(gè)LED對象,名稱叫做LED1,并且實(shí)現(xiàn)它的方法drv_led1_setsta*/
( i3 C$ @8 ?2 ]1 Avoid drv_led1_setsta(u8 sta)# q( _2 @2 ~; q/ H) K+ g7 ~7 T& o
{
4 k; m. z4 r u3 }}
+ D! E1 f% p8 r" oLedObj LED1={
/ b6 s" |% J& x/ D .sta = 0,
# I0 V# {2 U* n' V# `3 q E .setsta = drv_led1_setsta,& t" C" n/ _' ?. o+ t4 J" ^
};
2 P1 m9 K( `7 T: i" d/* 聲明一個(gè)LED對象,名稱叫做LED2,并且實(shí)現(xiàn)它的方法drv_led2_setsta*/
8 R/ t; ^4 K! H9 X- x' @: @void drv_led2_setsta(u8 sta)# E4 v9 j0 ^ h i( f
{
, ]0 E+ r: k! M4 ?, W: t}; r9 J4 i5 ?- p/ ]" E" R
LedObj LED2={9 ~5 |- h$ B& K+ r* p( N: c: O; M
.sta = 0,
# c: i, e* m) Y& e, s5 r .setsta = drv_led2_setsta,
1 N5 q" n- p) _. j };( Q: r. V8 K$ F m
/ I) L4 h3 P/ g2 A0 T$ q1 U6 P9 M/* 操作LED的函數(shù),參數(shù)指定哪個(gè)led*/
* h" G$ x) D0 |8 S3 ^void ledset(LedObj *led, u8 sta)( r$ w& l% ]5 m$ X2 ?
{
5 P3 ?6 O+ l# ^1 C# ?: f5 S led->setsta(sta);
3 M/ b+ T+ ^7 @0 D9 k}0 L% M u4 L, L0 T5 O
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(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)?
/ G8 u# j( e' Z% _8 M* O. T% N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,請看LINUX驅(qū)動(dòng)的書籍。
0 E2 M% R: m. `9 k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」。
; D9 E0 Y0 j _( M. O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:
/ x* M. Y; j( K?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
! d! L k6 o) u/ W3 C?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。
3 t0 a* y7 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:5 j$ z3 n1 `0 M( u
?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。
/ A- T! I7 u5 n; J s?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:
/ b2 }9 U, ]* x# P F7 V?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。% N3 J9 E1 a$ k# n- f% w3 T0 E
?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)。0 Q# M8 B- y( R5 ]
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」。4 I" R( P' r1 e. ~
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(gè)對象,就需要知道LCD到底是什么。問自己下面幾個(gè)問題:
8 t& `& o1 e, m( a9 M8 X4 BLCD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。/ T/ e! t, r2 L, t8 _" 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。
" I. q9 b. L( \, w# }9 q4 e- \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(gè)叫做find_font的函數(shù)獲取點(diǎn)陣。+ B' G" q' f. b$ n( t+ y
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。) n9 u3 S; \, z q& _/ A$ X
4、ILI9341_dis怎么將點(diǎn)陣顯示上去?調(diào)用一個(gè)8080_WRITE的接口。+ N1 v1 v8 _' z; C! T, b; n
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:; U% X, ~% o' d( r! V
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:
7 Q' |& _* }) Z& V7 V u: P/*
0 A: | |' F! \- y* O LCD驅(qū)動(dòng)定義2 S! H9 Y5 S- ~4 b& ~1 C
*/
7 O" T, V4 X& U: {7 g; K! S+ Atypedef struct & A: Y) N }: i8 P' X" w; t s' e
{* m0 M5 F# k2 L
u16 id;; O# W- E% E# n4 i U
s32 (*init)(DevLcd *lcd);
0 f# c( b, Q/ m s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);/ m, G) g# m9 W: G2 A
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);/ l& E$ x! j" X+ {
s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);) q" b" H& y* B/ a5 r
s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);0 b, Q% T" f# b0 i; `% T
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
5 ?: Q. S; k* M2 ~9 d! p% f void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
/ z) U+ G8 J$ N& }5 b2 { void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);3 v0 i1 P2 \& c2 ]+ R+ ` W
}_lcd_drv;. A$ t m, M8 {8 N
上面的接口,也就是對應(yīng)的驅(qū)動(dòng),包含了一個(gè)驅(qū)動(dòng)id號(hào)。
% j& R" M# {# o7 f: w% Mid,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。6 r$ [& o6 l- `* x! q; i, U: M
LCD驅(qū)動(dòng)框架我們設(shè)計(jì)了如下的驅(qū)動(dòng)框架:
) ~! L7 O* ^+ b9 T
3 l* G- o6 B7 r0 P6 l) y# T設(shè)計(jì)思路:
7 b- ^& L3 o; q0 m7 {! n6 S1、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。5 O- V, w! v% U3 d* l( q" p
2、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。# k1 A+ G5 q8 h
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。
* h! c3 X5 A3 h7 g% x( _: g4、簡易GUI層封裝了一些顯示函數(shù),例如劃線、字符顯示。0 t& |& S+ ~" P) m/ X! s' K1 D
5、字體點(diǎn)陣模塊提供點(diǎn)陣獲取與處理接口。
2 q2 C& \# }3 K0 f4 \2 P: m( G0 S, a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。
8 O7 `8 J$ i$ V" A* T/ [代碼分析代碼分三層:
5 A& R; }- y. v3 t1、GUI和LCD驅(qū)動(dòng)層 dev_lcd.c dev_lcd.h
- v3 M: t; E3 R. r2、顯示驅(qū)動(dòng)IC層 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h
! G/ M* H& S5 M6 S( T* U) H3、接口層 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
. k! x2 W2 ]" A$ w0 P* s& e6 ^* HGUI和LCD層這層主要有3個(gè)功能 :
8 i Q* R% o, a" F3 K; f* H「1、設(shè)備管理」% ?* H% X' b# S4 U7 E* _
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)。: h- u4 m% z& Q% U
/* 各種LCD的規(guī)格參數(shù)*/
" X# O6 W& g/ L; \4 Z_lcd_pra LCD_IIL9341 ={
' O) v* ^; D0 P- H( W. \: t9 f/ _' ] .id = 0x9341,
0 X5 T/ J! p& b .width = 240, //LCD 寬度! b. T! l6 f. P3 K" \
.height = 320, //LCD 高度
1 J* p" S! G% O3 k1 y};$ L/ @( L" J0 o2 t. N3 C
...$ W, o5 ]$ M; E( |' C4 n0 ?) Z
/*各種LCD列表*/, u3 H. `- L8 x7 y. Q J( y9 @' j3 c
_lcd_pra *LcdPraList[5]=% [( D6 n2 A1 ?% e( p# Z! [
{
, b( T$ r- T6 o& G &LCD_IIL9341, ' A2 y" @, f `2 t$ Y& U
&LCD_IIL9325,
7 f9 k- P% L) w &LCD_R61408,6 P X- s+ {6 @& n8 D4 D1 B0 l
&LCD_Cog12864,3 M4 k& r, @# v* @/ P4 X. K
&LCD_Oled12864,
, M( n* L# n; f0 e1 g3 Q( Y9 W };% [) b G# i9 D2 }
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),在對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)文件內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
7 S4 `% O" \7 ]$ x' f$ ]4 a/* 所有驅(qū)動(dòng)列表; B6 X( d$ s5 D: _4 F4 ^9 h( s2 A
驅(qū)動(dòng)列表*/
* p* J1 i; n# a. ?- R_lcd_drv *LcdDrvList[] = {
2 l: {* _ H& O3 l0 H7 T/ h &TftLcdILI9341Drv,
$ U; o' A: S* X' c1 I. L &TftLcdILI9325Drv,- |" ]6 R/ `( P' p) R% O9 b
&CogLcdST7565Drv,
% k% C) {5 i9 N8 j- n5 G1 b &OledLcdSSD1615rv,
' P4 e! V/ Y8 Q4 s1 F; @' E4 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。
. b* w0 H" D# _! ~ k# x5 x9 j: G2 W/*設(shè)備樹定義*/
# @4 L8 T0 c# e#define DEV_LCD_C 3//系統(tǒng)存在3個(gè)LCD設(shè)備, `! {5 u% F2 ^) Z' Q
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
Q& c) ]* L! O2 r1 f" q{' h3 G1 F( h' _ Q% W
{"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
- y1 j( E7 y# c {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
7 D% c, C+ q+ Q8 j {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},! j( D4 Z; A. s/ N ^
};( F5 d5 O1 M1 a3 P e
「2 、接口封裝」9 ~+ U: d3 p! p, x& b3 u5 M
void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)
# ?/ \/ O& F( u9 C7 ps32 dev_lcd_init(void)6 A2 n( a+ s) c) U- y# u8 ?' x! G
DevLcd *dev_lcd_open(char *name)2 |' o+ b! u( J ^% Z. {
s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
9 W3 h# [: X# i" A( s4 Y, B4 Ss32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)
' H( a+ e4 l8 w1 z/ ts32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)
$ p, ^3 f7 x x7 T, zs32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)
7 E+ h* Z n; F4 P! K# m2 zs32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)/ g1 }! K* B( |& Z# A- `
s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
4 U) a3 y# B1 V1 ~$ X9 a0 xs32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
. I' x/ S6 Q: q" ]6 X" S( U" c大部分接口都是對驅(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,尋找對應(yīng)驅(qū)動(dòng),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(gè)設(shè)備句柄。6 ~% z$ ^9 O6 I0 n5 n
「3 、簡易GUI層」
! D2 [3 O8 ]7 e5 g E目前最重要就是顯示字符函數(shù)。
; H, z$ u+ Y$ w6 k# c9 is32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)# s* h) Q' ]- G- p$ b
其他劃線畫圓的函數(shù)目前只是測試,后續(xù)會(huì)完善。
! T4 }* {2 W) t驅(qū)動(dòng)IC層驅(qū)動(dòng)IC層分兩部分:6 F! i6 p1 z8 F8 A5 H6 A O
「1 、封裝LCD接口」! T- G) b: w3 b6 ~. Y! z
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。% }5 \% t2 a% u L0 z& h
「2 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)」
9 j/ e% n) _4 V- m* 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)。
1 B* \# C' d8 S_lcd_drv CogLcdST7565Drv = {
5 r# y8 n: l2 Q x) l1 m+ d+ G .id = 0X7565,
, t1 ?5 [6 ?% r2 |" a5 }4 l& f5 s/ a .init = drv_ST7565_init,
# N7 t$ H+ n/ j4 | .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,& P8 y+ }. X" Z0 i' B. B
.color_fill = drv_ST7565_color_fill,% U, x0 u) C. ~+ z& ?* s: f
.fill = drv_ST7565_fill,
$ F5 _# q! K7 ]( y% \7 l O& J .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
# N: O( e, T7 S9 V* [' n .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display, X f7 z4 i; v# V/ K9 g
.set_dir = drv_ST7565_scan_dir,
: n7 f9 [' W3 R3 Q E .backlight = drv_ST7565_lcd_bl
) a) ]0 M' a+ d- q1 V7 c/ w& h };
1 z& F0 Y$ e; J3 e+ h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。8 G! Z8 B+ d1 _+ N# h+ ~$ P
extern s32 mcu_spi_init(void);
9 c1 X9 l! A; ~6 _ ]' oextern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);* I* _2 T5 s+ o1 [. k7 V
extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
. v0 e* V! x0 @1 M/ Y8 Jextern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);
2 }8 r6 R: V0 H o2 O7 r0 Y4 s8 uextern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
+ N9 @6 I' I/ U4 `3 V至于SPI為什么這樣寫,會(huì)有一個(gè)單獨(dú)文件說明。- O k; K( _) C: I! a' B
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?請看下面結(jié)構(gòu)體:
: \6 E9 C4 w, Z& o) u9 M/* 初始化的時(shí)候會(huì)根據(jù)設(shè)備數(shù)定義,
/ g5 S3 \' v$ y) l 并且匹配驅(qū)動(dòng)跟參數(shù),并初始化變量。
, _- e2 J: K' W! [ 打開的時(shí)候只是獲取了一個(gè)指針 */2 q6 H8 n3 b1 G _6 D
struct _strDevLcd
7 N6 ?& ?; B2 c \4 `- D{4 W6 G1 P1 k: s9 }$ q5 \
s32 gd;//句柄,控制是否可以打開* M" i8 ^0 V& @/ |1 {( L0 Q
LcdObj *dev;
3 \1 Z- V. l4 Y% f5 f" @. u: g! m7 \$ I /* LCD參數(shù),固定,不可變*/! Y: P$ Q# ]( i$ D0 @, V2 a; J: z1 w, j
_lcd_pra *pra;
3 T) [; S9 q+ a /* LCD驅(qū)動(dòng) */: T# q0 ~7 ]' P
_lcd_drv *drv;
. x: e+ |, C8 v# V3 }5 e. i+ Y /*驅(qū)動(dòng)需要的變量*/
K" [) m3 e# s$ f1 w, O3 j u8 dir; //橫屏還是豎屏控制:0,豎屏;1,橫屏。
( f2 n7 e- M: v7 A* { u8 scandir;//掃描方向
$ c3 f# q1 ` Z6 n u16 width; //LCD 寬度
0 M' e: E4 `* b4 m u16 height; //LCD 高度, u- }1 W; j" y" z' g
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% o' z* c { S8 J2 [( c. C4 N
};
7 j l, T& s$ H5 ]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。
* o' A, O! h& N. F% k; o, r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! b9 f V) z. k! I
{
7 w) V+ N; l- ]7 h6 W char *name;//設(shè)備名字1 S) g5 w8 J, _6 F
LcdBusType bus;//掛在那條LCD總線上
2 M" o0 @6 e& w. e- C u16 id;
. L$ \+ I0 G5 n, r, T}LcdObj;
% V7 O* t/ q0 |) ~成員pra指向LCD參數(shù),可以知道LCD的規(guī)格。typedef struct* G: z6 ~6 V3 _ I3 F! I
{
' r# T r3 ~; V' \3 l u16 id;4 N4 V% ~1 p2 i+ r/ w
u16 width; //LCD 寬度 豎屏& y" y1 c' T% n) e8 P
u16 height; //LCD 高度 豎屏9 j' X8 j" h6 L- Z K! d
}_lcd_pra;1 Q3 j% n) y$ Y/ f" A
成員drv指向驅(qū)動(dòng),所有操作通過drv實(shí)現(xiàn)。typedef struct 0 e x* k9 i6 e& F, H% B2 L5 `% t/ A
{4 S" V& b! R: }' }! |
u16 id;2 a) V& G! m: F: ?. y
s32 (*init)(DevLcd *lcd);. r! R% [6 d2 w5 a- o6 _
s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);5 l! l% g; K2 D0 t
s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
" x7 H) R6 O, @7 ?; f) y s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);+ g# K5 {2 R! d& u4 a0 i9 w. b2 o
s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
6 E1 t! _2 L) L5 P s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
0 i% V6 f6 h8 C9 ^7 D8 F% x void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
' [5 s# Z2 X8 R6 @. m void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);" L H9 d9 m0 N D
}_lcd_drv;
v5 o3 f# D( r8 {6 u* {0 i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。
1 i$ F! z# u2 y8 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。
7 A+ n5 n; s# k( w2、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。
; f% |" R! P' Y+ J' j3、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(dòng)程序。% b, q1 K4 S$ f6 N1 F3 M
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。1 I; |- P4 M; }
用法和好處好處1請看測試程序2 v6 ]8 q/ Q: X& i5 a* [
void dev_lcd_test(void)
4 N/ {: l4 c& d. t# B- m: U% t: t{
: b/ C/ B( v& w3 A DevLcd *LcdCog;
1 Z' o0 x1 m7 e DevLcd *LcdOled;
8 c n; ]& P/ P# m2 C DevLcd *LcdTft;
/ J5 t5 K e' h /* 打開三個(gè)設(shè)備 */( f- n% R5 ~, }# @. c1 \
LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
" X }5 n( d8 v- s& l0 s if(LcdCog==NULL)
9 d2 t/ H) m4 C3 @- q uart_printf("open cog lcd err\r$ \( h3 E. D( l @6 _$ N
");
$ j6 w- O& G; O5 H LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
D0 x& E" R6 [& j$ b+ c' N if(LcdOled==NULL)( q$ @: w/ G" j5 p+ `
uart_printf("open oled lcd err\r" J' S: O7 f1 ~5 v
");
, f7 i7 }, V+ } LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");( q& Y- c1 j( \; f `
if(LcdTft==NULL)
+ F! J, p! C L& d6 D& `* _ uart_printf("open tft lcd err\r
5 h1 L1 O1 X, H, k& Y");/ B+ ?( P; ~; R- N- C
/*打開背光*/
" |/ ?* u2 k( [7 u- ^ dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
( }& r1 W% I; o/ V$ Z3 ] dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);- H. g! _4 e! J" Q3 @/ q R
dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
& {6 s5 d0 D$ i8 Y$ e dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
8 P' z) ]4 X4 U6 Q8 [ dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是oled lcd", BLACK);8 P* ]5 H; \4 O$ J; Y s& u4 r! Z
dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
0 h0 }3 r! ^3 L! d4 F dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
% o5 ^/ x- @8 d) D, N1 T6 P5 U( v dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
1 O9 ?' [0 H- \ s+ _4 t dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "這是cog lcd", BLACK);
5 j) C% ^; u ~" M$ P( |1 M/ \ dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
9 Y; g2 t2 |( l. }7 N5 Z dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
+ \" {! ]2 D: g; z8 f, \1 T- P: F dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);. U# ?. W) }1 u5 ^; B4 e( D
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "這是tft lcd", RED);9 I9 Q& Y. W9 V8 E# P
dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
; V# c) X! n1 S) Y! h/ r+ Q dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);8 p n) D" A/ ~& ]8 W# y; V, M
while(1);
. p! k4 f% R# o4 ^' @+ Z}
8 y) w5 T3 q( ?0 Q" A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)對于APP層來說,就很友好。顯示效果:6 ]1 ?# c1 {, }) D
; ?; W7 H! c; b% @# l
好處2現(xiàn)在的設(shè)備樹是這樣定義的 n$ w q; A; S
LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=6 R: _! E7 [2 @3 c. a- M7 k* \3 V
{7 O6 O, V5 k' c9 r* J% ?9 F
{"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
: e- S/ q' e- J8 I2 J {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},, |5 l F5 V+ m" [+ u
{"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},+ k6 \2 O1 S& l# _ l+ ?4 V
};
+ G1 M. m) ^9 O- i/ a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。
8 Y+ j9 m1 [) R7 }% K1 R& cLcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=3 z# [0 O/ f" u9 G. O0 K
{. } m& h6 x8 C- P, k/ a/ y2 G
{"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},
' ~/ w; h, Q# U9 a {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},; P4 P+ e( d* z/ ?5 K
};
6 o7 s& y. j# S: _6 q* V7 N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。
( o' h. r5 c e6 n5 A6 p聲明代碼請按照版權(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試。后續(xù)會(huì)放到github,并且持續(xù)更新優(yōu)化。最新消息請關(guān)注www.wujique.com。" d% v. Q% x( ~& e) K" U9 {$ S
-END-. s* w; }0 q/ ?) a. d
往期推薦:點(diǎn)擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀9 V f$ p( Z) \/ u' ?1 H
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% T9 \- D6 {* v, i 淺談為何不該入行嵌入式技術(shù)開發(fā)
E6 X& u* t; ], u0 f % J( D% r2 O* c- T, ], O
6 }: R; R- e' }8 L- z 5 L3 G$ R/ e' E6 |9 a* h
4 F( g$ j P0 K/ Y ! o) ]9 b4 j6 R' H+ Y% Y
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4 V$ F, v! L; L- N# p; Y9 D
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+ K2 Y. X) v: B# w5 }6 O1 y e* c% g# {7 [
: B* k" }* g3 s7 [6 W' | 在深圳搞嵌入式,從來沒讓人失望過!
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d4 g6 v1 p# l ' b! U8 y& R7 h( m" o0 r
: ^5 ?: U# r; v
' y1 ^& \+ @$ y" i- V " l5 u; s' n$ D' k# t0 ?
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% u' s- E9 p: h9 w+ V! _! g/ `: H 3 [8 P, z/ G, t. K, U
蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國產(chǎn)化程度有多高?, H x3 Z: g- H0 t, X: ?/ f
& K3 o6 Z7 V& _) J( s3 {8 ?- p
, x& ?5 ~5 X, a1 e# u
6 H9 w7 n1 S5 D1 e
6 d; X3 A% O. C0 ^. A$ a
我是老溫,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
2 m( Z5 O: N$ L" b! Z( C關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀! |
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