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【经验分享】STM32的LCD驱动编写思路

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STMCU小助手 发布时间:2022-6-5 21:00
   STM32开发板有很多配套LCD例程,如下图就是开发板上最常见的一种TFTLCD屏。商家会给封装好一些LCD函数,大家能学会如何点亮一个LCD。
( }/ x" ^! L) F* z* C- t6 N# r; j$ x& [
6$JV1$[7$(([A~B{T3@P5HD.png
1 Z% X* f  V- @- ^6 A; V
    在主函数中加入上述代码就可以轻松实现下面输出字符串、画矩形块、清屏等效果。/ ^' j" m( \' J' j
    但是这些例程代码或许有下面的问题:
  • 分层不清晰,通俗讲就是模块化太差
  • 接口乱,只要接口不乱,分层就会好很多了
  • 可移植性差
  • 通用性差

    6 v* s: {" g% x; f
    # g% T% f, O$ f. h0 n
    为什么这样说呢?如果你已经了解了LCD的操作,请思考如下情景:
  • 代码空间不够,只能保留9341的驱动,其他LCD驱动全部删除。能一键(一个宏定义)删除吗?删除后要改多少地方才能编译通过?
  • 有一个新产品,收银设备。系统有两个LCD,都是OLED,驱动IC相同,但是一个是128x64,另一个是128x32像素,一个叫做主显示,收银员用;一个叫顾显,顾客看金额。怎么办?这些例程代码要怎么改才能支持两个屏幕?全部代码复制粘贴然后改函数名称?这样确实能完成任务,只不过程序从此就进入恶性循环了。
  • 一个OLED,原来接在这些IO,后来改到别的IO,容易改吗?
  • 原来只是支持中文,现在要卖到南美,要支持多米尼加语言,好改吗?

      o' K) X9 y0 v/ ~/ t3 _
    3 V  F. ~2 b$ ?- k; Z
    % y9 q# @* E! Z, B
LCD种类概述
    在讨论怎么写LCD驱动之前,我们先大概了解一下嵌入式常用LCD。概述一些跟驱动架构设计有关的概念,在此不对原理和细节做深入讨论,会有专门文章介绍,或者参考网络文档。
TFT lcd
    TFT LCD,也就是我们常说的彩屏。通常像素较高,例如常见的2.8寸,320X240像素。4.0寸的,像素800X400。这些屏通常使用并口,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。其他例如手机上使用的有MIPI接口。
    总之,接口种类很多。也有一些支持SPI接口的。除非是比较小的屏幕,否则不建议使用SPI接口,速度慢,刷屏闪屏。玩STM32常用的TFT lcd屏幕驱动IC通常有:ILI9341/ILI9325等。
tft lcd:
IPS:
COG lcd
    很多人可能不知道COG LCD是什么,我觉得跟现在开发板销售方向有关系,大家都出大屏,玩酷炫界面,对于更深的技术,例如软件架构设计,都不涉及。使用单片机的产品,COG LCD其实占比非常大。COG是Chip On Glass的缩写,就是驱动芯片直接绑定在玻璃上,透明的。实物像下图:
    这种LCD通常像素不高,常用的有128X64,128X32。一般只支持黑白显示,也有灰度屏。
    接口通常是SPI,I2C。也有号称支持8位并口的,不过基本不会用,3根IO能解决的问题,没必要用8根吧?常用的驱动IC:STR7565。

9 y8 T9 Z1 i  Y' l+ h& U1 Q* z
OLED lcd
    买过开发板的应该基本用过。新技术,大家都感觉高档,在手环等产品常用。OLED目前屏幕较小,大一点的都很贵。在控制上跟COG LCD类似,区别是两者的显示方式不一样。从我们程序角度来看,最大的差别就是,OLED LCD,不用控制背光。。。。。实物如下图:
    常见的是SPI跟I2C接口。常见驱动IC:SSD1615。
9 k$ a5 T1 @: Z( W
硬件场景
    接下来的讨论,都基于以下硬件信息:
1、有一个TFT屏幕,接在硬件的FSMC接口,什么型号屏幕?不知道。
2、有一个COG lcd,接在几根普通IO口上,驱动IC是STR7565,128X32像素。
3、有一个COG LCD,接在硬件SPI3跟几根IO口上,驱动IC是STR7565,128x64像素。
4、有一个OLED LCD,接在SPI3上,使用CS2控制片选,驱动IC是SSD1315。
预备知识
    在进入讨论之前,我们先大概说一下下面几个概念,对于这些概念,如果你想深入了解,请自行搜索,也可以加微信hplwbs拉你进群交流。
面向对象
    面向对象,是编程界的一个概念。什么叫面向对象呢?编程有两种要素:程序(方法),数据(属性)。例如:一个LED,我们可以点亮或者熄灭它,这叫方法。LED什么状态?亮还是灭?这就是属性。我们通常这样编程:
  1. u8 ledsta = 0;! N; P4 G" _" {% R; X* \* }4 Q; v
  2. void ledset(u8 sta); `- {8 i; E/ y6 [( l
  3. {
    , C+ U8 ^9 h5 k% |/ T( {0 r* |7 Z
  4. }
复制代码
# h) F$ L; }+ U+ h: g
    这样编程有一个问题,假如我们有10个这样的LED,怎么写?这时我们可以引入面向对象编程,将每一个LED封装为一个对象。可以这样做:
  1. /*
    ' Z  q  O% q$ K! }, T/ J, R
  2. 定义一个结构体,将LED这个对象的属性跟方法封装。
    ; [+ u5 l' a7 h
  3. 这个结构体就是一个对象。
    * W' D9 w5 `# ?6 ]/ {& ?' L
  4. 但是这个不是一个真实的存在,而是一个对象的抽象。
    & K+ J+ |3 S! p; e( b. k
  5. */; L# Z5 M2 [2 w5 G9 r
  6. typedef struct{
    4 C! e" M) g. q" z
  7.     u8 sta;' k: X/ c% ^7 _& @9 @
  8.     void (*setsta)(u8 sta);. ^, i5 C6 }5 `/ j8 l! V6 x! V
  9. }LedObj;
    4 R; z, ~) b" x. A1 q4 f; W' _
  10. . O$ b' F1 C* Z3 C7 R- O4 n& q
  11. /*  声明一个LED对象,名称叫做LED1,并且实现它的方法drv_led1_setsta*/3 [7 k3 G0 i3 G# y  b
  12. void drv_led1_setsta(u8 sta)1 M4 i8 F7 @% J7 ~  r8 ^
  13. {
    : a# A4 n4 m; H9 b' u' K9 F9 v
  14. }
    # M8 m9 v- `5 C: Z$ a
  15. 7 x8 O7 _. R# j5 A6 O
  16. LedObj LED1={
    ; V. Q* p; B! U5 q3 ?
  17.         .sta = 0,, X; G' F# a/ S- l2 R+ p  Q
  18.         .setsta = drv_led1_setsta,5 m+ _# h0 [- X" x" k( }
  19.     };
    1 x) g5 M( h# L! r
  20. 3 w7 r/ T9 i1 g& B4 e6 ?$ X, |- B
  21. /*  声明一个LED对象,名称叫做LED2,并且实现它的方法drv_led2_setsta*/
    ; o/ x6 I7 V6 [, Z
  22. void drv_led2_setsta(u8 sta)$ [1 K3 w! w4 F1 e
  23. {
    % t: I/ k0 B9 r
  24. }
    7 P. i: o% n* U  T7 V& t

  25. : v: M. Q& A! O! {# w  b: h. r6 ?; f
  26. LedObj LED2={4 S5 Z- Y, d7 d3 |7 }* ]' M# i
  27.         .sta = 0,7 E2 C) g9 \6 Q6 R: e# @2 B4 `
  28.         .setsta = drv_led2_setsta,
    , L* o  r' z8 u; I3 n* B
  29.     };7 ~+ Y$ K# @9 P3 l- ?
  30.    
    9 V, P! D0 i# Z8 j9 A, C
  31. /*  操作LED的函数,参数指定哪个led*/  z% Q6 N2 w9 t  P% @
  32. void ledset(LedObj *led, u8 sta)
    & X6 a- T/ A, I3 E8 C" ^9 q
  33. {
    5 I7 A! a, c. e6 j3 g9 E# ^* v
  34.     led->setsta(sta);; r. P5 [* E$ y
  35. }
复制代码
# w2 O  A! c8 Y$ p6 d
    是的,在C语言中,实现面向对象的手段就是结构体的使用。上面的代码,对于API来说,就很友好了。操作所有LED,使用同一个接口,只需告诉接口哪个LED。大家想想,前面说的LCD硬件场景。4个LCD,如果不面向对象,「显示汉字的接口是不是要实现4个」?每个屏幕一个?

0 V3 q7 {2 G8 F% A) L& C8 o6 o
驱动与设备分离
    如果要深入了解驱动与设备分离,请看LINUX驱动的书籍。
    什么是设备?我认为的设备就是「属性」,就是「参数」,就是「驱动程序要用到的数据和硬件接口信息」。那么驱动就是「控制这些数据和接口的代码过程」。
    通常来说,如果LCD的驱动IC相同,就用相同的驱动。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驱动。例如一个COG lcd:
驱动IC是STR7565 128 * 64 像素用SPI3背光用PF5 ,命令线用PF4 ,复位脚用PF3
    上面所有的信息综合,就是一个设备。驱动就是STR7565的驱动代码。
    为什么要驱动跟设备分离,因为要解决下面问题:
有一个新产品,收银设备。系统有两个LCD,都是OLED,驱动IC相同,但是一个是128x64,另一个是128x32像素,一个叫做主显示,收银员用;一个叫顾显,顾客看金额。
    这个问题,「两个设备用同一套程序控制」才是最好的解决办法。驱动与设备分离的手段:
在驱动程序接口函数的参数中增加设备参数,驱动用到的所有资源从设备参数传入。
    驱动如何跟设备绑定呢?通过设备的驱动IC型号。
4 d+ x& q' E; L5 g* o! c6 G
模块化
    我认为模块化就是将一段程序封装,提供稳定的接口给不同的驱动使用。不模块化就是,在不同的驱动中都实现这段程序。例如字库处理,在显示汉字的时候,我们要找点阵,在打印机打印汉字的时候,我们也要找点阵,你觉得程序要怎么写?把点阵处理做成一个模块,就是模块化。非模块化的典型特征就是「一根线串到底,没有任何层次感」。
; J& ~% Z: G/ ]! y4 G
LCD到底是什么
    前面我们说了面向对象,现在要对LCD进行抽象,得出一个对象,就需要知道LCD到底是什么。问自己下面几个问题:
  • LCD能做什么?
  • 要LCD做什么?
  • 谁想要LCD做什么?7 l; }6 O5 T/ j

    , I3 ~1 n: l2 P/ e

    5 a! L4 H/ T* B7 G- W9 r
    刚刚接触嵌入式的朋友可能不是很了解,可能会想不通。我们模拟一下LCD的功能操作数据流。APP想要在LCD上显示 一个汉字。
    1、首先,需要一个显示汉字的接口,APP调用这个接口就可以显示汉字,假设接口叫做lcd_display_hz。
    2、汉字从哪来?从点阵字库来,所以在lcd_display_hz函数内就要调用一个叫做find_font的函数获取点阵。
    3、获取点阵后要将点阵显示到LCD上,那么我们调用一个ILL9341_dis的接口,将点阵刷新到驱动IC型号为ILI9341的LCD上。
    4、ILI9341_dis怎么将点阵显示上去?调用一个8080_WRITE的接口。
好的,这个就是大概过程,我们从这个过程去抽象LCD功能接口。汉字跟LCD对象有关吗?无关。在LCD眼里,无论汉字还是图片,都是一个个点。那么前面问题的答案就是:
  • LCD可以一个点一个点显示内容。
  • 要LCD显示汉字或图片-----就是显示一堆点
  • APP想要LCD显示图片或文字。
    / ]+ o# }6 g/ t1 e# b8 e0 u& a

    0 B" m4 K, B, K# x' a; ?8 A

      R3 U9 x& k  q
    结论就是:所有LCD对象的功能就是显示点。「那么驱动只要提供显示点的接口就可以了,显示一个点,显示一片点。」 抽象接口如下:
  1. /*1 r) Q; X6 x' Q% Y$ [- u2 N
  2.     LCD驱动定义
    : X  u4 X" }9 n1 |+ P$ B: {
  3. */
    4 w  Y. s, {* Y+ [4 \
  4. typedef struct  
    ( l9 J0 ]7 a/ w6 S) ^7 P" z. ]3 F
  5. {
    ( ]+ s+ H" C2 ^6 b3 k0 T
  6.     u16 id;: V6 Y" E5 A9 ]8 D+ c

  7. ! U' Z* s1 K* C0 ~3 t/ Y) D: m+ c
  8.     s32 (*init)(DevLcd *lcd);9 B7 G' G" Q# Z8 C, _2 ^) ~1 D' E# F% ^
  9.     s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
    9 K7 x8 Y( V  F" Q2 c
  10.     s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);- j% |( W# z" Q6 e- B9 f# G
  11.     s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);7 D3 p" A4 \6 i0 j5 J8 D. r
  12.     s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
    & S& F4 W: Y$ g/ V$ y
  13.     s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
    4 P+ ^- u( [/ j# Y. d1 Y' q5 _
  14.     void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
    * X9 I. H6 V) G8 X/ r
  15.     void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);' f) D6 R$ ?# t8 n9 n
  16. }_lcd_drv;
复制代码

' T8 m$ b, f. M( v/ l. P
    上面的接口,也就是对应的驱动,包含了一个驱动id号。
  • id,驱动型号
  • 初始化
  • 画点
  • 将一片区域的点显示某种颜色
  • 将一片区域的点显示某些颜色
  • 显示开关
  • 准备刷新区域(主要彩屏直接DMA刷屏使用)
  • 设置扫描方向
  • 背光控制( ^9 s- }5 k) y" f- z, J+ e

    # K6 B. \) \) o# K/ t/ d$ s1 x3 H- i
    显示字符,划线等功能,不属于LCD驱动。应该归类到GUI层。
+ {+ u7 G4 y/ `; S
LCD驱动框架
    我们设计了如下的驱动框架:
    设计思路:
    1、中间显示驱动IC驱动程序提供统一接口,接口形式如前面说的_lcd_drv结构体。
    2、各显示IC驱动根据设备参数,调用不同的接口驱动。例如TFT就用8080驱动,其他的都用SPI驱动。SPI驱动只有一份,用IO口控制的我们也做成模拟SPI。
    3、LCD驱动层做LCD管理,例如完成TFT LCD的识别。并且将所有LCD接口封装为一套接口。
    4、简易GUI层封装了一些显示函数,例如划线、字符显示。
    5、字体点阵模块提供点阵获取与处理接口。
    由于实际没那么复杂,在例程中我们将GUI跟LCD驱动层放到一起。TFT LCD的两个驱动也放到一个文件,但是逻辑是分开的。OLED除初始化,其他接口跟COG LCD基本一样,因此这两个驱动也放在一个文件。
代码分析
    代码分三层:
    1、GUI和LCD驱动层 dev_lcd.c dev_lcd.h
    2、显示驱动IC层 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ILI9341.c & dev_ILI9341.h
    3、接口层 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
GUI和LCD层
    这层主要有3个功能 :
「1、设备管理」
    首先定义了一堆LCD参数结构体,结构体包含ID,像素。并且把这些结构体组合到一个list数组内。
  1. /*  各种LCD的规格参数*// d, ?9 h9 Y3 w6 T+ X; C: Z. }
  2. _lcd_pra LCD_IIL9341 ={" D; S) ^! k- Q9 A
  3.         .id   = 0x9341,' s9 q" U% C0 x% U2 t
  4.         .width = 240,   //LCD 宽度  o1 e# u7 L* I2 P
  5.         .height = 320,  //LCD 高度
    ; p, l6 t; a6 s  F, A; b
  6. };- \1 \# v+ J/ a* H8 Y' x
  7. ...
    % I# X% }5 T* P+ ~
  8. /*各种LCD列表*/9 x5 L1 @/ g7 X: B) g: }
  9. _lcd_pra *LcdPraList[5]=
    ( P* N0 H. E; u- v
  10.             {
    8 i% X9 c3 Y4 b7 Q$ W
  11.                 &LCD_IIL9341,       3 J% X* e1 F1 x8 p' r
  12.                 &LCD_IIL9325,
    6 G- Q. M# J  {% W4 a
  13.                 &LCD_R61408,
    * ?! P& s- l! A' d* u. ~
  14.                 &LCD_Cog12864,$ u& m1 h3 V4 |" X8 m, v# I) e- X
  15.                 &LCD_Oled12864,
    0 E2 `) P- @2 v( f2 i5 W7 a
  16.             };
复制代码

$ V$ f0 f7 S, N" v1 Q- A
    然后定义了所有驱动list数组,数组内容就是驱动,在对应的驱动文件内实现。
  1. /*  所有驱动列表
    9 u3 E( M. }3 H6 B+ |6 }
  2.     驱动列表*/
    5 d4 Y! p$ x% v) S6 t
  3. _lcd_drv *LcdDrvList[] = {
    0 N0 a" ~' r* P9 P# C! F! ?/ Q
  4.                     &TftLcdILI9341Drv,
    " h1 Z. i' Y7 O/ w1 B& H2 U
  5.                     &TftLcdILI9325Drv,
    , @/ j/ L5 T$ ]. c$ t. `% {
  6.                     &CogLcdST7565Drv,
    - J, K" _7 s- T* V6 A' [
  7.                     &OledLcdSSD1615rv,3 R  L6 \( Q: p
  8.                     }
复制代码

$ q3 W+ R; r& r3 S, R
    定义了设备树,即是定义了系统有多少个LCD,接在哪个接口,什么驱动IC。如果是一个完整系统,可以做成一个类似LINUX的设备树。
  1. /*设备树定义*/
    * E& ], l2 W( j& ^; k
  2. #define DEV_LCD_C 3//系统存在3个LCD设备' Z5 v2 d/ @5 s+ t( \+ Q
  3. LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=" `6 u' y" Q: e- b; A
  4. {
      r$ k' H7 j5 [6 W4 q# X! q
  5.     {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},7 Q7 {1 `( c9 H+ c2 E: F& L
  6.     {"coglcd", LCD_BUS_SPI,  0X7565},6 D7 S) z* |" n8 b
  7.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},5 f4 o$ L+ g( ?  e9 y4 d
  8. };
复制代码

9 y( M# h; F/ S# e! E6 j
「2 、接口封装」
  1. void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)' \6 s7 s- G, d
  2. s32 dev_lcd_init(void)
    . r& b+ O4 B+ _3 _5 \  }0 j
  3. DevLcd *dev_lcd_open(char *name)3 d5 z7 V. {- k! A
  4. s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
    8 Q% R( \- @9 I7 ~9 q; |
  5. s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)
    0 w" G- D1 u7 A9 v7 B# e
  6. s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)
    + F4 Q& E* f  U# f
  7. s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)# C+ \& R' F: b  E0 E
  8. s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)
    5 B9 k: w# q1 j
  9. s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)& U" S" Y; N. Z" P. V; s6 c
  10. s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
复制代码

  T9 o9 U0 E1 S5 d- U& ?! Q! {4 t0 o
    大部分接口都是对驱动IC接口的二次封装。有区别的是初始化和打开接口。初始化,就是根据前面定义的设备树,寻找对应驱动,找到对应设备参数,并完成设备初始化。打开函数,根据传入的设备名称,查找设备,找到后返回设备句柄,后续的操作全部需要这个设备句柄。
「3 、简易GUI层」
    目前最重要就是显示字符函数。
  1. s32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)
复制代码
5 x9 k! b& m( u) e$ e& |
    其他划线画圆的函数目前只是测试,后续会完善。
& T2 C* i, V; O) j$ t- r
驱动IC层
    驱动IC层分两部分:
「1 、封装LCD接口」
    LCD有使用8080总线的,有使用SPI总线的,有使用VSPI总线的。这些总线的函数由单独文件实现。但是,除了这些通信信号外,LCD还会有复位信号,命令数据线信号,背光信号等。我们通过函数封装,将这些信号跟通信接口一起封装为「LCD通信总线」, 也就是buslcd。BUS_8080在dev_ILI9341.c文件中封装。BUS_LCD1和BUS_lcd2在dev_str7565.c 中封装。
「2 驱动实现」
    实现_lcd_drv驱动结构体。每个驱动都实现一个,某些驱动可以共用函数。
  1. _lcd_drv CogLcdST7565Drv = {# n: [! c  w  c' Q' n/ i. _! ^
  2.                             .id = 0X7565,
    , q: S( e% H- y4 G& j
  3. ! _1 y& r, Q2 B# {% d
  4.                             .init = drv_ST7565_init,
    6 c1 |- h! M' ^& a" k3 x7 u3 b9 k  U
  5.                             .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,
    5 ^, J, I0 ?$ o, M$ l$ a1 Z6 R
  6.                             .color_fill = drv_ST7565_color_fill,1 y( W# Z) K+ l
  7.                             .fill = drv_ST7565_fill,
    5 d4 x- ~! h# ^% j+ y" j9 ]* M" ~; v
  8.                             .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
    ! x% P: V) o3 f' b, _, q
  9.                             .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,
    ) X- C2 W. G2 X* s1 r
  10.                             .set_dir = drv_ST7565_scan_dir,
    : x2 }, ?1 l9 r
  11.                             .backlight = drv_ST7565_lcd_bl+ V! @% \8 e, x7 U$ F% m
  12.                             };
复制代码
5 F$ Z! G; k3 A6 d
接口层
    8080层比较简单,用的是官方接口。SPI接口提供下面操作函数,可以操作SPI,也可以操作VSPI。
  1. extern s32 mcu_spi_init(void);# b: w+ G) ]3 C+ k, `/ Q
  2. extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);& F- d# W! o9 i
  3. extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);7 X% n" U9 T) i% H$ u! U9 y, o: o; x
  4. extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);- L3 y% q/ b2 H6 V2 a
  5. extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
复制代码

+ F7 K! _  Z* b1 J' z9 H) Z& ^+ r
    至于SPI为什么这样写,会有一个单独文件说明。
总体流程
    前面说的几个模块时如何联系在一起的呢?请看下面结构体:
  1. /*  初始化的时候会根据设备数定义,
    # J! @1 @) ^# X5 _* G$ y
  2.     并且匹配驱动跟参数,并初始化变量。% i' S+ Y& g" z4 G5 _
  3.     打开的时候只是获取了一个指针 */0 {4 Z% H3 H8 T5 T- x
  4. struct _strDevLcd, f# ~9 m: G. ^. j2 _9 u! ~$ o
  5. {/ U2 u" J/ k- q; G6 u
  6.     s32 gd;//句柄,控制是否可以打开
    , r$ a% M" u$ \# P( ]& k) [

  7. ( m2 B+ d. _6 k- ^3 \' V
  8.     LcdObj   *dev;, ?! `6 B8 q7 h- J9 t( Z
  9.     /* LCD参数,固定,不可变*/, {  F& [7 `8 P& Y  I3 l
  10.     _lcd_pra *pra;
    " u; T& d4 Y2 h5 b% O( v

  11. & M- [$ x2 E" b' F. l9 r& t6 C
  12.     /* LCD驱动 */
    0 f! P3 y' ~/ P' c, D( R- h1 G8 Z
  13.     _lcd_drv *drv;
    8 w' p# ^# `4 q% L& Z0 l

  14. : [& ^. b8 u$ i, B& N
  15.     /*驱动需要的变量*/
    " w  \7 ]4 \# l3 ?  C$ @. J8 e7 o9 F
  16.     u8  dir;    //横屏还是竖屏控制:0,竖屏;1,横屏。% }6 M/ e* k5 L8 I. x$ z
  17.     u8  scandir;//扫描方向
    " h2 H$ F$ @+ j4 K
  18.     u16 width;  //LCD 宽度
    ' ]- X! [1 d4 ]+ S
  19.     u16 height; //LCD 高度
    * @% [" J! ?0 d5 y- h

  20. + I3 l. T, g, }# ?9 Q4 a; A$ j; B
  21.     void *pri;//私有数据,黑白屏跟OLED屏在初始化的时候会开辟显存4 z3 D: U9 g3 e5 K
  22. };
复制代码
. `* d; f! }" Z9 V! A1 L9 v. L
    每一个设备都会有一个这样的结构体,这个结构体在初始化LCD时初始化。
  • 成员dev指向设备树,从这个成员可以知道设备名称,挂在哪个LCD总线,设备ID。
    1. typedef struct
      ( Y7 S' H6 O7 s- G1 i( M4 e8 Y
    2. {
      0 |% C  S; u/ W1 d
    3.     char *name;//设备名字
      ; y# C% u; _: F" q$ O$ N# ?
    4.     LcdBusType bus;//挂在那条LCD总线上
      7 A5 k# G% _! o, K
    5.     u16 id;2 g: V# T+ T( y4 m- ]5 O* a- ~
    6. }LcdObj;
    复制代码
    ! Y9 W7 c9 w# c7 V4 F5 v

    3 |! J1 f+ L& ^7 K
  • 成员pra指向LCD参数,可以知道LCD的规格。
    1. typedef struct- @& q$ Q7 e/ p( `+ l: g, n
    2. {
      # y# @- ~/ A9 x. v$ Z' E! Q8 Z8 `8 `
    3.     u16 id;
      / l6 W4 l% ~& M& n2 l* l
    4.     u16 width;  //LCD 宽度  竖屏
      * ^" }$ K% @+ h! i2 j1 K7 F
    5.     u16 height; //LCD 高度    竖屏
      ! T0 n) d& i3 f* W" N
    6. }_lcd_pra;
    复制代码

    , i$ K2 L/ |% n- j" p; W3 s6 j
  • 成员drv指向驱动,所有操作通过drv实现。
    1. typedef struct  0 f% c5 ?& ^# h8 I$ `& |
    2. {
      " U; f- D% B% f, l, B" w7 _
    3.     u16 id;5 f4 w) \5 K' x; n% V

    4. : }% [* T  h" ]/ N/ d
    5.     s32 (*init)(DevLcd *lcd);4 J  D9 H- v, b9 ^% F' L' N" D
    6. 8 m; q2 G# H1 Y) @
    7.     s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
      * Q7 T  F# l  K
    8.     s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
      3 r2 H' S4 H, D
    9.     s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
      ( ]- a7 N8 V1 U6 B
    10. : Y; m) e6 h. D" v
    11.     s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
      : v" d: Q/ a) @% z  M4 B& }7 F7 p

    12. 4 W  D6 _! S- D$ h
    13.     s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
      4 P# y/ o; e8 }3 w+ n: M
    14.     void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
      & ]' _( P  q' |8 U+ U% g  j
    15.     void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
      7 Z& I" ?4 E9 |
    16. }_lcd_drv;
    复制代码
    + y' G9 v% C1 G4 @0 I
  • 成员dir、scandir、 width、 height是驱动要使用的通用变量。因为每个LCD都有一个结构体,一套驱动程序就能控制多个设备而互不干扰。
  • 成员pri是一个私有指针,某些驱动可能需要有些比较特殊的变量,就全部用这个指针记录,通常这个指针指向一个结构体,结构体由驱动定义,并且在设备初始化时申请变量空间。目前主要用于COG LCD跟OLED LCD显示缓存。
    ! X. v& u6 G! T7 u* k' B

    9 h" K) P3 ?) l# U( K: D) |& o
    % ?; y* R; [& G( k& O$ _+ D- o( S
    整个LCD驱动,就通过这个结构体组合在一起。
    1、初始化,根据设备树,找到驱动跟参数,然后初始化上面说的结构体。
    2、要使用LCD前,调用dev_lcd_open函数。打开成功就返回一个上面的结构体指针。
    3、显示字符,接口找到点阵后,通过上面结构体的drv,调用对应的驱动程序。
    4、驱动程序根据这个结构体,决定操作哪个LCD总线,并且使用这个结构体的变量。

! `( c8 h+ P: i) o. ]* v
用法和好处
  • 好处1! S. e6 t2 d% s. Q
    ; Q4 y/ p  P4 M; Y( c+ a$ \& W
    请看测试程序:
  1. void dev_lcd_test(void)
    2 P, N3 V7 H: Y9 K4 j0 `; j
  2. {$ L4 w# ?' i$ c. K9 z+ w) `8 ~: ]
  3.     DevLcd *LcdCog;
    , u+ ?* i, y+ }' V  n
  4.     DevLcd *LcdOled;
    " A3 I6 z; n  h3 r
  5.     DevLcd *LcdTft;$ R' D: Y, ~2 p. `6 a

  6. 1 Q  U  k/ o4 ]7 a, X+ I, A
  7.     /*  打开三个设备 */
    9 d0 Y( M# A/ b- C2 X7 N
  8.     LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");  H' A$ N& J& |* m. @; D5 O
  9.     if(LcdCog==NULL)
    " V& Z4 y. C; n% f1 U
  10.         uart_printf("open cog lcd err\r\n");5 ^, `% a. l6 ^! s) q

  11. 2 `0 H: s! y) x% N" a! k' v
  12.     LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");; ]' N; w% s: r( s. u8 [
  13.     if(LcdOled==NULL)' E( W+ {# R( ~* h' Z; p. ]- C
  14.         uart_printf("open oled lcd err\r\n");
    : I  C: q" \( O: u% B% Z& o; o
  15. + H( Y1 B$ x1 h# c8 I2 ?
  16.     LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");4 A5 j. i3 C; M3 a% l5 o
  17.     if(LcdTft==NULL)4 P( @4 b2 l$ {- Q! P, h( m* V
  18.         uart_printf("open tft lcd err\r\n");
    - ?/ a/ w+ E2 q. S
  19. ' `4 F) r0 c+ I  u' t7 a" f
  20.     /*打开背光*/
    7 u  B( e( b, w
  21.     dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);3 U3 x5 V- [6 e8 W8 ^
  22.     dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);
    9 g* Z! }' o  D1 d, M( X
  23.     dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);& G3 `0 v4 w' p6 d7 H9 }

  24. ( |# x# x+ {" v7 O. r% a* |
  25.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);" f: ?- r1 b' ]4 y
  26.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是oled lcd", BLACK);# m. Y( {8 u( _0 S2 k6 M% T5 v: R
  27.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
    2 X; ~3 s9 X* d% M
  28.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
    8 D7 O" z" a  y9 ]  y; O

  29. ( F8 B+ K: L! I' C- m3 @
  30.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
    1 H9 @- Q8 `7 V, F/ y
  31.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是cog lcd", BLACK);
    5 Q: U) i" R0 D0 c; m  t5 y
  32.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);$ J7 o+ r+ s1 p$ g
  33.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);! B3 K' f( w1 P  B& n# h
  34. ) y7 w# \- u4 ]: f1 z  R
  35.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);, a1 ^* Z& x, i" r4 Q! \  o" C
  36.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "这是tft lcd", RED);  @0 u( X9 c5 X/ [  y" [) F7 F4 u5 N
  37.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);. |- t# w# c. v& |2 c3 ~$ A" I- T  X
  38.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);
    2 i5 g6 k' M3 Z' t: |

  39. + u5 v$ L& [7 V1 ?4 g' O
  40.     while(1);) e1 z% N9 a+ P5 K) X# w
  41. }
复制代码

/ r1 Z' B; \/ G. V, Z
    使用一个函数dev_lcd_open,可以打开3个LCD,获取LCD设备。然后调用dev_lcd_put_string就可以在不同的LCD上显示。其他所有的gui操作接口都只有一个。这样的设计对于APP层来说,就很友好。显示效果:
  • 好处2
    " {6 s- B7 F) u  P/ I
    9 `9 A* w7 K2 {7 g
    现在的设备树是这样定义的:
  1. LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
    % P- v% \! l' H$ \" B
  2. {
    9 ^0 t# m7 ^# m3 N# }1 N! J" {
  3.     {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},& C$ {* Y# k- Y/ \
  4.     {"coglcd", LCD_BUS_SPI,  0X7565},$ m" A' l- Y6 `# F, l3 y8 N) |0 F
  5.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},6 j! r, `1 W; U+ m/ v% I9 i
  6. };
复制代码
7 E) ]+ j0 O% O
    某天,oled lcd要接到SPI上,只需要将设备树数组里面的参数改一下,就可以了,当然,在一个接口上不能接两个设备。
  1. LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
    & d3 ]& r$ a4 g( o
  2. {
      ?& J& l4 M- m+ A3 b7 V$ |2 R
  3.     {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},
    8 D/ T: e% l, X$ T
  4.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
    , f3 D% g5 F. r' l4 b& D  Z
  5. };
复制代码
' a7 _- x% x( D0 T! S4 A, q4 l5 e
+ l' a( f# S& N

$ v6 e$ m8 f+ B% S4 E* y
收藏 评论1 发布时间:2022-6-5 21:00

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1个回答
hanhanlili 回答时间:2022-6-13 09:51:29
哪里有源代码可以下载吗?$ e) o+ _! f9 ^9 ~3 L% h3 ]' E

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