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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。/ V& H4 K# @/ i, g! g1 N
6$JV1$[7$(([A~B{T3@P5HD.png
" `# e$ e! m8 r: W7 a
    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。' j9 ?& e, O; ~$ {  H2 \
    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

    3 y6 m: t' M: L
      b4 Z% \; ~5 }$ J0 c. Z) i
    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?
    1 h- u$ Y0 f9 k
    9 p( t$ O! g  B
    ! ]& T6 g0 X, H! U- j/ n1 T) R
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。

  n7 X. |  l) d  |
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。

; Y! v% n' Q! F$ h. U  \2 {3 s) y
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;
    0 [) v, x. i# g. G5 U$ K
  2. void ledset(u8 sta)# l: X+ m0 d# t: f. _
  3. {9 u8 x- F) @; w* }/ S, z
  4. }
复制代码

% n/ U. [9 n% f7 ^& `
    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. /*' X/ }* k9 U1 }/ k* j3 ^
  2. 定义一个结构体,将LED这个对象的属性跟方法封装。
    & x" D7 {) ?* Q, Y+ E
  3. 这个结构体就是一个对象。
    / |: U4 ]) B: h; l* M5 F
  4. 但是这个不是一个真实的存在,而是一个对象的抽象。5 W5 ~1 l$ a: L9 x
  5. */7 g! S$ \# E. @1 F- ^# i+ x
  6. typedef struct{) s1 D" R5 m1 @, O3 ]# \
  7.     u8 sta;
    $ {+ h3 r6 k$ e
  8.     void (*setsta)(u8 sta);
    1 w/ c. b+ J$ A7 I* N
  9. }LedObj;6 Y. C+ i2 v2 `( s( q0 O

  10. % l5 q* R* a# b6 l1 ~
  11. /*  声明一个LED对象,名称叫做LED1,并且实现它的方法drv_led1_setsta*/( ^" F: n: o* ^) N
  12. void drv_led1_setsta(u8 sta)( _2 |% `/ ~# ~4 A2 S( x
  13. {, M' Q" J/ J. |0 _" r. t9 j: a
  14. }# F3 Z) Z% k: v5 E7 t

  15. 4 J, [. Q2 b, Q) j( `2 y3 X
  16. LedObj LED1={  R  T+ {8 F* a  t5 u5 }+ T* h+ x
  17.         .sta = 0,2 S6 \2 |5 x3 k; }9 G1 c
  18.         .setsta = drv_led1_setsta,6 |, \0 \- H6 h$ E/ ?& f" t
  19.     };
    " H0 h% _" ?. v; F
  20. ' {: a- s; G, j- Z/ c$ X1 Z- B; D
  21. /*  声明一个LED对象,名称叫做LED2,并且实现它的方法drv_led2_setsta*/
    $ f5 N! R# o. h& ^
  22. void drv_led2_setsta(u8 sta)
    ; R' p& n9 C( R* S8 f6 z
  23. {0 Q5 r9 L, Z) d0 u5 k
  24. }
    $ c9 E2 G" c  L* y. ?5 _
  25. / p: ]5 W) a8 [& Y9 k- S4 W% O
  26. LedObj LED2={
    5 e2 ?* c+ j2 X3 j/ e' _. f) X; e
  27.         .sta = 0,; n4 j( R+ J% j" }: o1 B
  28.         .setsta = drv_led2_setsta,
    8 M6 ^7 J' p9 j4 q: ]" a+ B$ n1 `# a
  29.     };6 H+ N5 H, Z2 b, V% ]
  30.     . }% A7 S' }) h9 S! l2 `( I' t
  31. /*  操作LED的函数,参数指定哪个led*/! q4 a: u6 k+ b% h' W) T3 x2 \
  32. void ledset(LedObj *led, u8 sta)
    ! ?3 y8 ~2 `1 |' K1 w- M, h
  33. {6 T: J* _; w, U5 G' q
  34.     led->setsta(sta);
    + d2 }1 a, V% Y
  35. }
复制代码

% N& q  b2 D; Z8 q% B/ g. W
    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?
" k$ x; Z$ A( ]5 @+ Y" H" a0 v
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。
' ]6 r; ]' h/ T, N; [- f
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」。
* s7 L8 _) T# E, @# \8 `* h. V
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?
    / A. F* s# G/ _; i* Q6 d# D
    ( R6 ]3 E6 J& P9 Y/ _6 i: ~6 [6 H
    8 w+ y# m7 r% O7 N0 T5 C4 H
    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。
    3 |% V* P  Q9 v+ y* c

    : G: A# n4 e. m: H" e- ]

    7 W+ s* L2 [8 A' k, E% e
    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. /*& U- }4 k/ n6 L1 Y' {
  2.     LCD驱动定义
    8 y) d; p+ U! d7 {! a) r
  3. */: F4 k3 O  r2 F
  4. typedef struct  
    6 h( l* ]& H0 q) A  f
  5. {
    % U- ~9 w! U, @* ]5 w; k
  6.     u16 id;
    4 J: ]* q0 y: X# Y3 x

  7. # l* L* I/ Z5 T2 e8 P: w$ |
  8.     s32 (*init)(DevLcd *lcd);
    , R( L  @- q! ^; K7 L6 B5 U4 K
  9.     s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
    " {5 O3 U0 M3 u3 P; u( N8 ]
  10.     s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
    5 B5 V" J& @; W9 n5 c, \' Y( C& ?
  11.     s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);8 w8 r0 `2 \4 z/ H& r1 w" Q. M3 u
  12.     s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
    3 p1 h6 j( k7 C2 j
  13.     s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
      \# U, K/ F) y+ r3 m
  14.     void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);5 }3 i. c. w, C
  15.     void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);8 {$ O; `0 D- e$ }5 j4 R
  16. }_lcd_drv;
复制代码

+ z) M$ X4 p( ]* T
    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 M' O, l# i9 [9 }$ w! V
    3 @( S/ {3 P3 w1 j3 \2 L7 G
    显示字符,划线等功能,不属于LCD驱动。应该归类到GUI层。

: X! m: w3 H& `4 Q  z
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*/% Y6 v5 ^0 |9 i. d
  2. _lcd_pra LCD_IIL9341 ={5 ]! }6 E* H% p/ }+ Y! r# z' A. r# J
  3.         .id   = 0x9341,1 c7 Z& y3 c! S, @" a
  4.         .width = 240,   //LCD 宽度
    ' n4 n0 Y" o1 N6 ~. [, E
  5.         .height = 320,  //LCD 高度2 W6 V  E* g) w8 e* c; S
  6. };
    ; i/ N$ i; l% a' O9 T% V" c
  7. ...) m  G: ]" T$ O3 X" T
  8. /*各种LCD列表*/: `5 n" v% j/ Z
  9. _lcd_pra *LcdPraList[5]=' n) r; s1 |. d; \3 C
  10.             {
    + ~$ P7 ]0 P! }4 G/ Q9 G
  11.                 &LCD_IIL9341,       - [% h9 ?1 [% M0 R' F* d8 ?# Y  T) b
  12.                 &LCD_IIL9325,
    ; m$ g2 x( |. C0 b* P! F
  13.                 &LCD_R61408,, @' e* H3 E+ H% Z2 `2 n8 O5 W1 U
  14.                 &LCD_Cog12864,# @7 J1 i$ [- H/ s; q
  15.                 &LCD_Oled12864,
    ) E5 |* H0 s. X$ Q
  16.             };
复制代码
7 M; Y) e3 [) y1 I: T4 E
    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# i. S' p( d* Y' [- c# A
  2.     驱动列表*/; q1 ?; v' W  w( Q3 [
  3. _lcd_drv *LcdDrvList[] = {
    . {1 @0 j* L% W2 D1 E( E
  4.                     &TftLcdILI9341Drv,# C  [; Q' a; |7 A% v! v! P
  5.                     &TftLcdILI9325Drv,
    # }$ A) D( W( D& y
  6.                     &CogLcdST7565Drv,6 `$ i1 [7 w) j' c6 Y+ Y) q; E
  7.                     &OledLcdSSD1615rv,4 ]5 [5 d$ x% G  \9 _
  8.                     }
复制代码
" w6 V4 ~' a. J2 m' A3 c* N7 J
    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*/
    # Q1 B" m. C1 |5 Y, ]% O
  2. #define DEV_LCD_C 3//系统存在3个LCD设备! r4 v7 i; Y( r' r- A8 z8 d
  3. LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=- V' S9 c! e5 a; a6 Y
  4. {6 ]3 n4 e3 ?( w# v2 q
  5.     {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
    8 F; p$ |( [6 o* b; ^+ J
  6.     {"coglcd", LCD_BUS_SPI,  0X7565},
    ' D4 X0 O  Z9 Q9 t; V
  7.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
    6 |" G7 p1 @( U5 \, N
  8. };
复制代码
' M1 R/ I- O7 S: B7 J$ t3 k
「2 、接口封装」
  1. void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)
    7 d3 y4 P+ C: E
  2. s32 dev_lcd_init(void)
    , r. @2 I: C5 O2 ]# K0 ?
  3. DevLcd *dev_lcd_open(char *name)
    $ R. ~( Y/ T2 G+ @  S
  4. s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
    ! z( K# }. H0 h2 f% G7 S
  5. s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)
    7 D+ s. T2 e" M$ P4 v1 Y) o
  6. s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)
    $ S, ]/ y! Z4 Q8 x' g# C
  7. s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)
    # T9 i! L% n7 k: c
  8. s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)# P$ g) s" b! Q! c
  9. s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
    9 P0 h) h  S5 R9 n6 ]. X+ W) \
  10. s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
复制代码
% M$ P- L: V6 G. M' I
    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
0 V9 V3 P1 A. A4 _! _. m5 P
    其他划线画圆的函数目前只是测试,后续会完善。

: |. J# W3 ?2 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 = {
    2 {, p' _% q6 q( Z- d
  2.                             .id = 0X7565,# D) y( e4 w5 g+ T, h/ {1 A

  3. ) f) m2 j8 ]' V9 a+ ?3 N& B) ^7 \
  4.                             .init = drv_ST7565_init,* d9 B1 c, a1 B7 G0 U9 _
  5.                             .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,
    ! T$ B+ V$ ?; k
  6.                             .color_fill = drv_ST7565_color_fill,5 e7 D% u1 w! D: Y* y. |
  7.                             .fill = drv_ST7565_fill,
    2 c9 B& `# H( A8 ]" Z
  8.                             .onoff = drv_ST7565_display_onoff," r$ i% M( }( Y$ O5 l% P
  9.                             .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,
    ' A: n2 n$ z. l7 K
  10.                             .set_dir = drv_ST7565_scan_dir,: Z% Y  N5 u5 @' B" y
  11.                             .backlight = drv_ST7565_lcd_bl
    2 k. T  i- f5 I, a' }/ Y4 k
  12.                             };
复制代码
5 y- ^0 }8 }6 t$ B/ ?0 k0 Y
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);
    ! v* v! H0 ^2 O2 w& c: k" }
  2. extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
    4 M7 N! X$ E7 A4 w6 F8 _
  3. extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);# ^* m9 }1 n6 g. k- }" q( J/ V+ c
  4. extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);; H9 e- A# \  g/ I8 k
  5. extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
复制代码

- R2 R) y/ J* e+ Y& g# [
    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,
    : C! r2 c; z7 S3 ^
  2.     并且匹配驱动跟参数,并初始化变量。& j! _6 Z5 n' Z' q- }* `
  3.     打开的时候只是获取了一个指针 */" ^5 `% Y% o: w8 H+ S6 m) e8 H9 K+ L
  4. struct _strDevLcd3 N6 K2 c) M4 E9 E( `
  5. {
    8 v; n4 a2 M$ S
  6.     s32 gd;//句柄,控制是否可以打开
    - I1 t0 E! i7 w% h7 k6 Z3 n

  7. , o  w! B" m% V+ P' t2 \
  8.     LcdObj   *dev;
    5 R  H; d2 o3 @8 d7 r( b1 Q9 M
  9.     /* LCD参数,固定,不可变*/
    ( x# z- w* w( a
  10.     _lcd_pra *pra;, y+ q* o1 |5 q! e! Q' `& E

  11. ' a5 {6 c" M& R
  12.     /* LCD驱动 */
    / H/ ~) K, ?# I% K7 |
  13.     _lcd_drv *drv;
    7 N7 c: [) Z, m( ]2 E0 G7 @

  14. : y5 h  W$ e( ?7 }/ h
  15.     /*驱动需要的变量*/1 [+ s, A0 ]- P9 _% n8 p- H; p
  16.     u8  dir;    //横屏还是竖屏控制:0,竖屏;1,横屏。
    1 P7 K4 s4 m, W0 I/ w% [3 A
  17.     u8  scandir;//扫描方向' p6 f' E. J+ P! Q- a* h( |
  18.     u16 width;  //LCD 宽度
    8 Q3 \7 x& N, {; i* h
  19.     u16 height; //LCD 高度
    / Z( R# J% q" d: d: D' r) @: A% Z5 G

  20. ; b$ v, W9 @8 ~0 F) x! Q! Q
  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
    6 h( \/ l/ W2 X- b
  22. };
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4 d, T4 X3 U9 Q) F/ U2 q4 w
    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
      3 q& j1 m0 c0 L9 K
    2. {
      2 _: n/ S  \0 X$ G. z
    3.     char *name;//设备名字
      ) ^- ~6 H+ @: O" ?8 y
    4.     LcdBusType bus;//挂在那条LCD总线上( R$ ]( [! ]! m* Y
    5.     u16 id;, `: Y9 P* L  x4 A' p# i- J
    6. }LcdObj;
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    7 S3 F4 P+ S. D2 `" m
    & l. ^0 O5 H9 S' e) K* ^) P. E
  • 成员pra指向LCD参数,可以知道LCD的规格。
    1. typedef struct9 e9 l( Y# e, j' K
    2. {. S0 b( C6 M/ f1 f' V
    3.     u16 id;5 n* w+ ?1 f* R# J7 h
    4.     u16 width;  //LCD 宽度  竖屏
      8 a2 n  @" S) B
    5.     u16 height; //LCD 高度    竖屏( }& U- O, j0 }) }6 |# o
    6. }_lcd_pra;
    复制代码

    ( T5 L: v% I% O  |0 Z2 V
  • 成员drv指向驱动,所有操作通过drv实现。
    1. typedef struct  ) @1 J6 @4 X6 G1 X6 a" i5 _3 W
    2. {
      3 Z+ X6 e8 |4 f9 v) y& t0 c8 p
    3.     u16 id;) V' P+ I# N- X  P8 a0 ^) {. ^$ u/ s

    4. # O  G; o2 j1 c
    5.     s32 (*init)(DevLcd *lcd);
      " X0 b, ~2 w3 F' x( D

    6. & D8 A2 C/ ^0 c3 _
    7.     s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
      ; v2 M) V; f% V6 \
    8.     s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
      5 ?: H+ j. A3 X
    9.     s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
      4 N, b- v9 Q) t
    10. 8 e: H( A4 T" _8 D! R
    11.     s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
      # m$ p+ X' ~( D2 j+ S
    12. ) [( P  n* v- t
    13.     s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);" ~5 [" R$ ^7 A% C& x6 T! z8 b0 n$ g* e
    14.     void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
      4 E( S: \6 g. }4 C8 `/ }
    15.     void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);+ j& T5 `" T* G$ |* j: P1 R
    16. }_lcd_drv;
    复制代码

    # ~# I8 @2 X8 d4 {) R% |* F
  • 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。2 j. L" s3 |5 B$ ~! Z" Z

    & l+ b/ o# W; _5 B& T% B* K1 f: y
    ' u! Q3 \! J, ^& R% a
    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。

6 s7 H! `4 I: p
用法和好处
  • 好处1
    ' a: v: z) x0 H& ?

    , P3 W) p5 u- N6 j
    请看测试程序:
  1. void dev_lcd_test(void)' U" B2 a- p: ~, a- ?% F
  2. {
      q8 z3 ?* d" K) H, I/ d7 A( @- }
  3.     DevLcd *LcdCog;3 l1 i  L% J; _2 z' r% M
  4.     DevLcd *LcdOled;6 d% r- x! }) D
  5.     DevLcd *LcdTft;
    2 b% D/ b# D" q) t. P( a
  6. + @1 u8 Z7 A: E  }7 v* o8 v
  7.     /*  打开三个设备 */
    3 p2 e( I9 U- c, p
  8.     LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
    . y; K$ n- {' g/ W2 w8 w
  9.     if(LcdCog==NULL)" Q# J3 S9 ^& Q; n- m4 n9 M
  10.         uart_printf("open cog lcd err\r\n");/ m6 }9 B- D% R# s! E

  11. & _' H# t+ `+ b+ x. @* |
  12.     LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");8 f% u" t, c% @$ f
  13.     if(LcdOled==NULL)
    ; M6 y  F5 q% q- `+ W6 c
  14.         uart_printf("open oled lcd err\r\n");
    4 i) P; ~# L& f1 ~4 T: ]5 w

  15. 2 |4 B$ \0 G+ W' P0 e7 y% z# l% Q
  16.     LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");
    $ q: R- J$ n4 e$ L# x
  17.     if(LcdTft==NULL)
    - K9 \/ m. ^" s9 i# w6 P2 I7 k- J8 b; x
  18.         uart_printf("open tft lcd err\r\n");
    / Q, u6 \% @8 H7 w* w
  19. 8 F% Q7 e" `* y& y0 o
  20.     /*打开背光*/+ y' f! i0 e: z- f( h
  21.     dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
    1 f5 y3 |9 A2 F3 n# K2 @
  22.     dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);; x& e& S6 I  ^! G  f
  23.     dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);' Z1 [, Q' W0 R2 F7 z

  24. ( N* o* u  r1 _. \* e
  25.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
    ! O8 K* A/ V8 y& ~) }
  26.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是oled lcd", BLACK);: I3 m( I; z$ `5 A& j
  27.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);, r3 `# w( I0 \8 d# \' l
  28.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
    3 _. j! m( X8 f5 I

  29. 8 C+ l" j2 }, J1 M
  30.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
    8 A! S( R7 [5 p6 ~. z
  31.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是cog lcd", BLACK);
    ' M/ y: P* I9 V
  32.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
    * [9 M/ }7 B8 n# O+ v
  33.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
    ' j9 C4 A' {, M. r; c# |4 m. {9 G

  34.   O. x7 P; M% s$ O  p$ F
  35.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);
    2 B; |3 U6 f+ a& B2 {
  36.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "这是tft lcd", RED);0 H! y: {& y8 k! A6 T
  37.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
    7 R  k  q. u9 D
  38.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);
      E0 V3 m+ s; e6 C- n6 B

  39. 5 f3 D! y4 }! e
  40.     while(1);
    5 T4 i4 d% ~  g  M* l
  41. }
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/ j" }* f- A4 }1 w6 R9 _7 n
    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* h' ?3 R" }! I
    2 P( y, F9 N' ^" j5 D+ E0 r  N4 F
    现在的设备树是这样定义的:
  1. LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=7 i$ Q7 X  m8 V3 P, v
  2. {, n5 C. }& s5 M8 O7 v
  3.     {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
    * D$ ?' ]2 o" \6 m% J; `0 U
  4.     {"coglcd", LCD_BUS_SPI,  0X7565},
    ) x6 K& y6 M& s, \, `
  5.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},8 Z3 k. e* \( o# U( j3 g
  6. };
复制代码
9 [# G4 C) v  P& {9 e
    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]=
    5 c: X  w  p8 e
  2. {7 ?1 P4 y8 H+ }0 j4 t8 \# e1 J
  3.     {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},3 E4 x8 ?6 E- v  k% B6 f  V4 Y) I
  4.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
    + y) x& K/ T: e" e
  5. };
复制代码
) b0 O, N1 _) F1 S# ^' s  s# t

. t: Z* O( Y: U% L; c7 O  R
* _/ Z" i: C( y& @/ i- ?
赞 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?
; j& q# Z/ `0 p' y# o9 V" Z

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