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：

3 a% W: ?, s% `( Q6 @/ E

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

! e) G" O6 I& Q9 n8 j

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. {   
   
3.     GUI_Init();
   7 f/ U' |. x9 C3 `, f0 v9 l1 I6 I  V
4.      GUI_PNG_Draw(_acmusic, sizeof(_acmusic), 20, 20);
   
5.     while(1)
   ' g- [0 [4 U* W( l1 B0 a& a& T
6.     {
   2 A8 z9 \5 w* w! W$ \4 n; {) L
7.         GUI_Delay(100);
   
8.     }
   # ?; m% B0 T% |: h4 M
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：

4 X$ w$ b; E, E$ F+ o' K# |% x

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 */
   
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);
   0 R/ Y; w% E7 P2 B1 M
5. /* 释放申请的动态内存  */
   8 j: z" F. E+ s/ F3 e7 u6 M
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. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *    函 数 名: _ShowPNG
   * X0 F, c, Q8 M4 z$ g
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
   
9. *********************************************************************************************************
   6 z! z: a, n2 H, q" j
10. */
    / d- I. D* d* R! ?! Y) Y
11. static void _ShowPNG(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)
    
12. {
    9 O( b( q/ M3 S% [; H
13.      GUI_HMEM hMem;
    % V2 c, t, h& y* _3 _9 C6 b6 L
14.      char *_acBuffer2;
    4 u6 f, H* N7 n7 p/ R% ~4 G
15. 
    
16.      /* 申请一块内存空间 并且将其清零 */
    
17.     hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(500000);
    3 c+ Y8 J: ^; j: X3 x
18.      /* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
    , I2 F9 l0 u5 L) A2 q7 l
19.      _acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);
    $ ^+ ~& A- C! j% }. Z4 a
20. 
    
21.    
    % r0 V1 l5 O, r2 B. Y% N
22.      /* 打开文件 */        
    - X3 N. N) q! o5 n5 v% l
23.      result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
    
24.      if (result != FR_OK)
    
25.      {
    ! z7 j. Z4 y. r. v6 t. v
26.          return;
    + ~4 S4 z! k% Q, S
27.      }
    
28. 
    
29.      result = f_read(&file, _acBuffer2, file.fsize, &bw);
    
30.      if (result != FR_OK)
    
31.      {
    ( T. C. ]  e- U6 x4 P7 E1 K
32.          return;
    
33.      }
    ! E" l/ x0 K" v8 X. H
34. 
    
35.      GUI_PNG_Draw(_acBuffer2, file.fsize, usPOSX, usPOSY);
    . E$ ], E! D  u- O. g. F8 x$ c
36.      GUI_ALLOC_Free(hMem);
    % S# L$ d2 w; d  D/ G( n
37.      f_close(&file);
    / R/ b4 r% S( k% F2 P
38. }

复制代码

l  主函数

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   1 w# ]" c0 Q8 \/ o1 ~0 B( q# D, A
3. *    函 数 名: MainTask
   : b( S& A" r- q* N' a7 o
4. *    功能说明: GUI主函数
   
5. *    形    参：无
   
6. *    返 回 值: 无
   
7. *********************************************************************************************************
   0 S3 l& i1 \& u+ C  B) p
8. */
   
9. void MainTask(void)
   
10. {   
    3 n( ^2 {5 c1 A: |( b, K& d% m) R* G
11.      GUI_Init();
    7 Z3 b& K8 H* Q6 s1 h' z
12.      GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
    9 O0 [2 S  y; K# t9 `% p5 n
13.      GUI_Clear();
    , f, M$ k7 T: G+ U
14.    
    
15.     /* 绘制已加载到存储器的PNG文件 */
    
16.      _ShowPNG("1.png", 0, 0);
    * k" Y5 y4 m, O' e: K' p& c) v
17.      _ShowPNG("2.png", 100, 0);
    
18.    
    
19.      while(1)
    
20.      {                 
    + {4 }6 ]: M. }2 i% [8 _1 U+ T
21.          GUI_Delay(100);
    3 P, ^- N1 D" Y# @
22.      }
    ( f- G# d! B0 r! {" D  s
23. 
    
24. }

复制代码

实际显示效果如下：

9 R0 V" B5 m1 L* ~

    编译，链接工程的时候会出现大量如下的警告：

   

    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. /*
     z1 d6 {+ b9 a
2. ********************************************************************************
   ! O. \1 S+ c4 Z
3. *
   
4. *       _GetData
   
5. *
   
6. * Purpose:
     t8 T# W; q" ^) k" Q
7. *   This routine is called by GUI_GIF_DrawEx(). The routine is responsible
   
8. *   for setting the data pointer to a valid data location with at least
   
9. *   one valid byte.
   9 j+ p6 K. }, I4 T* D
10. *
    
11. * Parameters:
    
12. *   p           - Pointer to application defined data.
    0 j( U% M, L3 |
13. *   NumBytesReq - Number of bytes requested.
    
14. *   ppData      - Pointer to data pointer. This pointer should be set to
    
15. *                 a valid location.
    . P  g# W7 [: ?4 d% H! B
16. *   StartOfFile - If this flag is 1, the data pointer should be set to the
    
17. *                 beginning of the data stream.
    $ u! Q0 U2 f8 m
18. *
    
19. * Return value:
    
20. *   Number of data bytes available.
    9 r' P5 i% f) K8 Z3 l- e
21. *********************************************************************************
    
22. */
    - c2 }) _" I7 ^* @) C. Q  S1 Y
23. 
    ' ~; y2 a7 `9 _9 ^; R" D
24. static int _GetData(void * p, const U8 ** ppData, unsigned NumBytesReq, U32 Off) {
    
25.      static int FileAddress = 0;
    
26.      FIL *file;
    3 \0 d/ p! K' s- E
27.      DWORD    NumBytesRead;
    8 z9 `- E% [4 W; E% R5 b! c
28.      U8     * pData;
    
29. 
    9 R/ O0 H/ V/ h9 }( @% E8 v
30.      pData  = (U8 *)*ppData;
    
31.      file = (FIL *)p;
    
32.      //
    7 o9 C) A$ s- r) Z* d% z! U9 X
33.      // Set file pointer to the required position
    $ r) V' R: z- J. v, g' a
34.      //
    
35.      if(Off == 1) FileAddress = 0;
    " G$ Z8 n7 w) `! ?) i( ?' u
36.      else FileAddress = Off;
    
37.      result =f_lseek(file, FileAddress);
    9 ^! V# E: |: W% V
38.      //
    5 b; L, e8 S3 n) J9 z- k, _
39.      // Read data into buffer
    
40.      //
    
41.      result = f_read(file, pData, NumBytesReq, &NumBytesRead);
    
42. 
    
43.      //
    1 Z- {& h4 f# y9 k
44.      // Return number of available bytes
    / ~3 n7 N7 k, _) D6 W
45.      //
    
46.      return NumBytesRead;
    + q+ Y5 B2 V6 Q2 Z. k( B
47. 
    ; u* _, s# _: f( }) h4 C6 L
48. }
    
49. /*
    $ M9 _% G0 @. |5 m, A
50. *********************************************************************************************************
    
51. *    函 数 名: _ShowPNG
    
52. *    功能说明: 显示PNG图片
    ( f; d; x; O6 l2 `2 z4 m1 c! B
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
    9 p1 C9 z/ C& V
56. *    返 回 值: 无
    ! z4 q. a% V/ `0 Q9 ^  Z4 n; i
57. *********************************************************************************************************
    4 }9 H, ]9 V: I" D( y( l& b  n- z
58. */
    ; M% ^1 p' s7 T( Q7 D
59. static void _ShowPNGEx(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)
    
60. {   
    
61. 
    
62.      /* 打开文件 */        
    
63.      result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
    
64.      if (result != FR_OK)
    8 z9 D$ C; C3 Y) l2 b" o
65.      {
    
66.          return;
    . \( ?% v+ ~8 M1 O+ z
67.      }
    6 U5 \$ p- a% k3 S2 y5 K
68.    
    7 O' b" ^# @$ O! L' G
69.      GUI_PNG_DrawEx(_GetData, &file, usPOSX, usPOSY);
    & U5 y1 D8 o9 E
70. 
    " E& ?) v6 W# ?0 `7 e
71.      f_close(&file);
    - e; E. y1 |6 l; P" u
72. }

复制代码

l  主函数

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   4 A9 c3 A: P6 x- }1 Y: o
3. *    函 数 名: MainTask
   
4. *    功能说明: GUI主函数
   . k. ~$ V4 \) _7 y* j& U0 I: I
5. *    形    参：无
   
6. *    返 回 值: 无
   4 |0 @/ |$ R$ w0 p6 u) v
7. *********************************************************************************************************
   
8. */
   
9. void MainTask(void)
   
10. {   
    + h' i* [5 A, o
11.      GUI_Init();
    
12.      GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
      E9 }& l7 D8 q3 G# H# Y
13.      GUI_Clear();
    7 C/ b! b( U. O2 f
14.    
    
15.      /* 绘制无需加载到存储器的PNG文件 */
    $ n, s8 k7 H# u' ~( k; z
16.      _ShowPNGEx("3.png", 0, 100);
    / z2 M, B/ I* Y% L7 M8 ?6 ]+ c
17.      _ShowPNGEx("4.png", 100,100);
    # N) U8 q, J- \9 D0 c
18.    
    
19.      while(1)
    5 w: ?) q+ J) w1 ?5 ^% T& @: T6 v
20.      {                 
    
21.          GUI_Delay(100);
    ! f. R3 [$ }# c
22.      }
    
23. 
    0 y) o8 @8 i. U" {! J/ r7 f; S1 n
24. }

复制代码

实际显示效果如下：

14.4  实验总结
6 Z3 i8 e5 _0 R+ |  b( |. C    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。

我是来赚金币的，你信不？

谢谢分享，但是可以不用emWin吗