特别说明：完整STemWin的1-60期教程和配套实例下载地址：链接

第14章      PNG图片显示

    本期主要讲STemWin支持的PNG图片的显示，官方支持的主要有两种显示方法，一种是从外部存储器读取数据到内部存储器，然后来显示图片，这种的显示速度要快些，另一种方法是直接从外部存储器读取数据并显示，这种办法的好处就是不要大的RAM需求，每次读取一些数据显示一次，坏处就是显示速度比较的慢。

    这里将2MB的外部SRAM做为emWin的动态内存，PNG的图片显示相当耗费RAM。

    有一点在这里提前得和大家说明，对于PNG的库，STemWin里面是不带的，需要自己添加，从SEGGER的官网下载，这个库是来自libpng，官网www.libpng.org

    14. 1  PNG图片支持

    14. 2 绘制已经加载到存储器的PNG图片

    14. 3 绘制无须加载到存储器的PNG图片

    14. 4 实验总结

14.1  PNG图片支持

    PNG（可移植的网络图形）格式是一种图像格式，它利用非专利的数据压缩方法提供无损的数据压缩和Alpha混合。PNG 1.0版规范于1996年发布。到2003年末，PNG成为国际标准(ISO/IEC15948)。

    emWin对PNG支持的实施基于来自GlennRanders-Pehrson、Guy Eric Schalnat和Andreas Dilger的“libpng”库，该库可在www.libpng.org下免费获得。emWin对该库的使用符合GUI\PNG\png.h中的版权通知，通知中允许使用该库，而没有任何限制。

    图形库首先对图形信息进行解码。如果必须绘制图像，解码流程将花费相当长的时间。如果在窗口管

理器经常调用的callback例程中使用PNG文件，则解码流程可能花费相当长的时间。通过使用存储设备可缩短计算时间。最好的方法是先将图像绘制到存储设备中。在这种情况下，将只进行一次解压缩。

    从SEGGER官网下载的png如下，这里我们使用最新的5.18版本：

14.1.1      PNG格式图标转换

    某些情况下，将PNG文件作为C文件添加到项目中非常有用。对此，可完全按照前面介绍的“JPEG文件支持”下的相同方式来执行。此外，位图转换器能够加载PNG文件并将它们转换为C位图文件。下面举一个例子，跟大家演示下：比如我们要转换如下的PNG图标：

) k" o/ ]/ E4 |, F0 m, I2 G1 t

l  打开软件加载上面的图片

l  加载后点击Convert即可，点击后没有任何现象，直接去图片所在的文件夹找即可

实际运行代码如下（图片数据就不贴出来了，看本期教程配套的例子）

1. void MainTask(void)
   
2. {   
   9 S: y0 J# n7 {1 \; J+ ]
3.     GUI_Init();
   - W8 P2 K8 }# p7 d
4.      GUI_PNG_Draw(_acmusic, sizeof(_acmusic), 20, 20);
   / c  e6 p% x$ S. q- g$ M
5.     while(1)
   
6.     {
   
7.         GUI_Delay(100);
   & B  g! ^$ Q- w  i! q* O! m) r
8.     }
   1 N/ N/ i, `; s  m) K- a/ K3 f
9. }

复制代码

    由于在Bin2C的小工具是来自MDK安装目录中，这个工具只是评估板，无法实现PNG图标的透明色效果。模拟器实际的显示效果如下：

14.1.2      PNG存储器方式显示

    为了区分上面将图片转换为C文件进行显示，这里将PNG图片存入到外部SD卡等存储器中进行加载显示。

    首先要注意PNG需要的动态内存大小。PNG解压缩大约需要21 Kb RAM用于与图像大小无关的解压缩和依赖大小的字节量。RAM要求可按以下方式计算：

        大约RAM要求= (X-Size + 1)* Y大小* 4 + 21Kbytes

    当前STemWin支持的PNG图片 API函数如下：

) E7 D6 q& `. E5 S9 [( x4 c

14.2  绘制已经加载到存储器的PNG图片

    将图片加载到存储器后进行显示比较的耗内存，所以这里就使用开发板外置的2MB SRAM做STemWin的动态内存空间，并通过相应的API函数申请动态内存来加载SD卡等外部存储器中的PNG图片。申请和释放STemWin动态内存的方法如下：

1. /* 申请一块内存空间 并且将其清零 */
   & D. I2 \. H9 r% ^
2. hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(100000);
   
3. /* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
   
4. _acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);
     H, T( H% M+ ~* b+ O
5. /* 释放申请的动态内存  */
   
6. GUI_ALLOC_Free(hMem);

复制代码

    这里还用上面的图片作为显示对象。先把这个图片放到SD卡中，然后通过程序把这个图片数据全部的加载到SRAM中，最后在屏上进行显示。这个工程的实现主要分为如下三个部分：

Ø  SRAM和SD卡及其文件系统的初始化

Ø  图片的加载以及显示函数

Ø  主函数

    下面把这三部分详细的讲解下：

l  SRAM和SD卡及其文件系统的初始化，这部分函数与上面第11章的11.2小节一样。

l  图片的加载以及显示函数

1. /*
   / z# T2 Y' ]9 ?0 P7 ^; Y- I: R
2. *********************************************************************************************************
   $ ~; S& \% E! \. t$ ?
3. *    函 数 名: _ShowPNG
   
4. *    功能说明: 显示GIF片
   
5. *    形    参：sFilename   要显示的图片名字
   
6. *              usPOSX     显示位置X
   
7. *              usPOSY     显示位置Y
   
8. *    返 回 值: 无
   ) j* E2 P' z) u1 p, Y2 V& v
9. *********************************************************************************************************
   : T. z4 q7 F% y1 O1 Q  r6 I
10. */
    
11. static void _ShowPNG(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)
    
12. {
    ) ?3 [' t, M' n9 U
13.      GUI_HMEM hMem;
    0 l9 d) ]- @+ _0 S$ n( @' F
14.      char *_acBuffer2;
    
15. 
    9 e  S( N' l, n1 F3 [
16.      /* 申请一块内存空间 并且将其清零 */
    / S- s9 [4 v& r* A9 X
17.     hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(500000);
    
18.      /* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
    ; o* U# `9 q0 z/ ^9 j2 D
19.      _acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);
    8 X& S) b; i0 i
20. 
    * Q6 M0 T1 {$ |& s- ?2 H+ X
21.    
    
22.      /* 打开文件 */        
    . i1 C- w: W0 u3 m7 v! w/ ?: h
23.      result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
      [$ S' P! a- S
24.      if (result != FR_OK)
    + N  p; |1 \7 x, m$ g9 t
25.      {
    
26.          return;
    9 c& A8 [' d- c& K1 F9 ?
27.      }
    
28. 
    ( O" C: D- X% t6 Z3 H" o; _8 w
29.      result = f_read(&file, _acBuffer2, file.fsize, &bw);
    % N8 E0 h; `- ~
30.      if (result != FR_OK)
    / N9 D0 ^% O1 j# M
31.      {
    
32.          return;
    # M8 I; e; R+ D3 y( `
33.      }
    
34. 
    # [  \1 o$ d9 b
35.      GUI_PNG_Draw(_acBuffer2, file.fsize, usPOSX, usPOSY);
    
36.      GUI_ALLOC_Free(hMem);
    , W$ l3 A5 l. Y# D$ X
37.      f_close(&file);
    
38. }

复制代码

l  主函数

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   0 y5 V; @+ i1 ?+ _
3. *    函 数 名: MainTask
   " V6 `7 @/ R  X* b# e5 q
4. *    功能说明: GUI主函数
   
5. *    形    参：无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. void MainTask(void)
   1 K$ v, U2 x0 X2 f7 [! j
10. {   
    
11.      GUI_Init();
    
12.      GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
    
13.      GUI_Clear();
    2 a7 a- x! Z- j+ q# D/ j7 U
14.    
    
15.     /* 绘制已加载到存储器的PNG文件 */
    
16.      _ShowPNG("1.png", 0, 0);
    ; C8 G/ E1 {6 l- d" \
17.      _ShowPNG("2.png", 100, 0);
      S* F2 z& k0 o0 v: \" k0 v
18.    
    $ ?" ]0 ~) {6 ]; s- x2 }
19.      while(1)
    + r+ s9 j8 @: Z8 L2 K* \
20.      {                 
    . R7 T: C# s6 y. h6 }" N
21.          GUI_Delay(100);
    
22.      }
    / Y  \  Q: h, Q9 A7 G# U
23. 
    
24. }

复制代码

实际显示效果如下：

    编译，链接工程的时候会出现大量如下的警告：

5 U- e4 b7 s; ?* U: ?, S0 |

   

    这个是由于使用的PNG库和现在STemWin5.22版本不匹配造成的，PNG的库是用5.18版本的，最新的5.22版本官方还没有更新。

14.3  绘制无需加载到存储器的PNG图片

    绘制无需加载到存储器的PNG图片方式可以有效的解决内部动态内存不够的情况，不过缺点也很明显，图片的显示速度很慢。这种方式一般是每次读取一行像素的数据，然后进行显示。这个工程的实现主要分为如下三个部分：

Ø  使用芯片内部的SRAM作为动态内存

Ø  图片的加载以及显示函数

Ø  主函数

    下面把这三部分详细的讲解下：

l  使用芯片外部的SRAM作为动态内存，这部分函数与上面第11章的11.2小节一样，由于PNG比较的消耗内存，这里和BMP不同也需要使用动态内存。

l  图片的加以及显示函数。

1. /*
   
2. ********************************************************************************
   
3. *
   9 `9 ^5 y! y& T; |: E2 _
4. *       _GetData
   
5. *
   
6. * Purpose:
   0 s+ |( Y; `) {& f
7. *   This routine is called by GUI_GIF_DrawEx(). The routine is responsible
   $ z: o1 Q! {( L
8. *   for setting the data pointer to a valid data location with at least
   $ j' X8 K9 K1 i: E% D
9. *   one valid byte.
   ) X/ S# d2 n9 B  x7 {0 `
10. *
    
11. * Parameters:
    
12. *   p           - Pointer to application defined data.
    & u- ?) `9 A! r2 b4 W9 w
13. *   NumBytesReq - Number of bytes requested.
    
14. *   ppData      - Pointer to data pointer. This pointer should be set to
    $ L) l0 D1 M& c. P1 s: q1 w* W
15. *                 a valid location.
    
16. *   StartOfFile - If this flag is 1, the data pointer should be set to the
    
17. *                 beginning of the data stream.
    
18. *
    
19. * Return value:
    
20. *   Number of data bytes available.
    
21. *********************************************************************************
    ! `, O: Y! {/ w
22. */
    
23. 
    
24. static int _GetData(void * p, const U8 ** ppData, unsigned NumBytesReq, U32 Off) {
    
25.      static int FileAddress = 0;
    
26.      FIL *file;
    6 ?* y# Q( y' d4 i0 Z1 R/ K
27.      DWORD    NumBytesRead;
    
28.      U8     * pData;
    
29. 
    
30.      pData  = (U8 *)*ppData;
    
31.      file = (FIL *)p;
    : Z) Y6 |( [! B* o$ n* m9 u, q
32.      //
    2 B; W$ L- g, d) o
33.      // Set file pointer to the required position
    
34.      //
    
35.      if(Off == 1) FileAddress = 0;
    ; }: [1 T2 o7 u5 X
36.      else FileAddress = Off;
    1 a0 q$ I! L0 v
37.      result =f_lseek(file, FileAddress);
    $ K: j; k8 E: C: M* Y
38.      //
    ) Q' o. t5 D' D+ C+ e  m
39.      // Read data into buffer
    
40.      //
    
41.      result = f_read(file, pData, NumBytesReq, &NumBytesRead);
    
42. 
    5 i8 V5 K6 u& o4 k& l
43.      //
    : g/ K$ D' j- n- b6 m% l# N8 s' t
44.      // Return number of available bytes
    , P* Q# u9 b1 t& d
45.      //
    
46.      return NumBytesRead;
    5 N  x. P$ {7 f, [5 n! J! d
47. 
    - ~$ t6 [5 M; W% Y
48. }
    % N5 C" j3 O. E; R5 d
49. /*
    . Z# ?/ s. ^- ^6 C# b
50. *********************************************************************************************************
    * K5 J4 d6 {* j4 V0 W& d, ~! T
51. *    函 数 名: _ShowPNG
    
52. *    功能说明: 显示PNG图片
    + _, Q# ]. R+ W$ O& H$ S# Z! [& N/ o# U
53. *    形    参：sFilename 要显示的图片名字
    
54. *             usPOSX    显示位置X
    
55. *             usPOSY    显示位置Y
    / I, D  @( ^" Y8 v0 M7 L7 A
56. *    返 回 值: 无
    
57. *********************************************************************************************************
    
58. */
    8 c6 X; d. h! K) a. D# D
59. static void _ShowPNGEx(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)
    " Z: Y! Z5 m% M4 k
60. {   
    # z4 `9 n4 b% c! b
61. 
    
62.      /* 打开文件 */        
    
63.      result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
    5 K8 D. T  |5 c( T5 y( w$ k
64.      if (result != FR_OK)
      D3 T) ]% y7 Z- V
65.      {
    ( e( {& I7 w, _" i4 d% v' i
66.          return;
    
67.      }
    
68.    
    
69.      GUI_PNG_DrawEx(_GetData, &file, usPOSX, usPOSY);
    ; j9 ?6 G/ ^. i, X- L( S6 V; l% ?
70. 
    
71.      f_close(&file);
    ! V* o' S+ u1 e5 V
72. }

复制代码

l  主函数

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   ; G) h, R5 U7 X
3. *    函 数 名: MainTask
   
4. *    功能说明: GUI主函数
   - M& U9 K+ |+ V; u* a# W8 R# k
5. *    形    参：无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   8 F4 I" q: e" `
8. */
   
9. void MainTask(void)
   , J( `( N9 _2 u0 ]( m& g, }
10. {   
    
11.      GUI_Init();
    
12.      GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
    
13.      GUI_Clear();
    
14.    
    6 O6 W( k8 T4 }0 b/ m% I* h5 F
15.      /* 绘制无需加载到存储器的PNG文件 */
    & m2 c* j2 {2 k# ~) U
16.      _ShowPNGEx("3.png", 0, 100);
    
17.      _ShowPNGEx("4.png", 100,100);
    $ P) k& w  r- o7 D5 u: ~# H
18.    
    
19.      while(1)
    . p2 F( l  ]6 g3 @5 \( `
20.      {                 
    
21.          GUI_Delay(100);
    
22.      }
    ! X7 E" l7 e+ v* N) `
23. 
    0 I8 Q# H! g+ [2 U& J6 b
24. }

复制代码

实际显示效果如下：

- |" X: J  J7 v/ g0 y14.4  实验总结
    有兴趣的可以了解一下PNG压缩方面的知识。如果只是API应用的话，这部分知识还是比较容易学会的。PNG图标用到的地方还是比较多的。

; y+ I$ h( f9 i/ c: ?! `

我是来赚金币的，你信不？

谢谢分享，但是可以不用emWin吗