一、项目功能要求
" }7 R4 M5 x6 W& O项目说明：
1 D' w9 i$ A3 M" y项目偏软件，但是要依赖于自己对硬件的熟悉和驱动才能完成
& z& x0 O) a- ]0 j7 S& }用到的主要技术：
& I4 C0 z, B4 P% c% CSD卡驱动（难–不过可移植 SD卡驱动细节可在用完再了解其驱动协议）
+ p  ^% Y' a0 c2 d0 r$ q- JFatFs文件系统移植使用
. ~- P) n- ~! F, {( {0 y1 ZLCD屏驱动（加载字库文件 做字库在LCD上的显示）
3 H% q, n; b7 I
& `* Y# R0 d# J! m. x/ E! K功能要求：
1 i- T2 x) n& ^9 i9 C% f7 L开机Logo
0 l: P# T, L! D电子书列表扫描
0 g( W6 _/ ]. N: n5 E电子书列表显示及小说选择菜单
阅读功能：
字体选择
& n5 A# L" g- ]* E9 s% P字体大小选择
( F) |* J. X8 F! y! K字体颜色设置
) C/ j/ i0 y5 q0 L" j阅读背景设置
书签设置
# z3 a6 W: U/ S1 V- ~8 T能够记录每本电子书的退出时处于什么阅读位置 下次进入从该位置继续阅读
目录生成功能（字符匹配）
章节跳转功能（基于目录生成功能）
阅读翻页设置（滚动/切换）

二、材料准备
2 o( D, J& m3 s* n+ g- ^7 q1、普中STM32F4ZGT6最小系统板一块（或者其他STM32F4板子）
（注意要买能插LCD屏的）
作用：主控芯片、处理各种数据



- W( S5 r' f# E7 h2 Z' T3 C2、800*480 4.3寸电容触摸LCD屏（我用的正点原子的屏）
1 m5 ^( u+ Z# Q) ]3 k5 o7 Y作用：显示与触摸控制
; @3 T. D, X2 L: h. c( N$ Q


7 E$ l- H/ V$ t9 S' V
3、一张32G以下的SD卡和一个读卡器
# K. ?8 q8 J! z
) _# z! n& I& b( W作用：存储小说文件与图片文件

2 n0 l* q% [- q4 i0 j3 f, |) f
+ O6 |8 c: i+ C2 p. ]: e
. O' I" P$ P& G* m* V3 c$ x二、硬件连接
1、把屏幕插到开发板上即可
9 \! N# u8 f$ S% Y" ^) K
# x; b. f0 Q" s+ I5 T三、相关知识点
! |( t8 E% ^2 G- b; F- B" [# C+ `! Y（一）、txt文件数据的读取
! D' ]8 l* i5 P
1、谈谈txt文件
- ?. d/ P' `6 G# P
学过C语言的文件IO都知道，用open函数打开后，用read函数读取的第一个字节开始就是文本内容，txt文件是文档文件，对于我们程序员来说文档文件是最容易操作的文件类型之一，因为它不像图片那样还需要考虑头部的一大堆信息

/ E9 O# k5 h0 j) {% T' f2、读取txt文件数据

利用FATFS文件系统提供的函数f_open 、f_read即可对数据进行读取出来，当然读取出来的都是文字的编码，可以先用串口函数打印出来看看数据对不对 printf("%s\r\n",buf);

  w6 k# c. o1 j: F, f$ k（二）汉字的显示（具体代码参考正点原子“汉字显示实验”）

1、汉字的显示原理

5 j6 d0 `$ e4 N# h; {$ _7 g1）学习过屏幕驱动的应该都知道，屏幕的显示无非就是在屏幕上打相应颜色的点，比如要显示一个字符 ‘A’ 那么我只需要知道 ‘A’ 相应的点阵数据就可以把它显示出来，汉字也一样。

2、汉字库的存储

; d3 h/ E  Y4 g! t/ I2）但是汉字与字符不同的是，汉字有1万多个，字符却只有100多个，并且汉字的显示明显比字符的点阵复杂程度高，比如说字体是12的字符占用点阵是12x6，每个字符需要12x6/8=9个字节的存储空间。字体是12 的汉字占用12x12的点阵，每个汉字需要12x12/8=18个字节存储空间，这还是最小字体，大的字体所需要的存储空间只会成倍增加

3）一般12号字体的汉字库需要500K字节、16号字体700K、24号字体1.6M、32号字体3M，这对于单片机来说数据量太大了，内部FLASH512K~1M表示压力很大
$ z% |8 `1 d% ]* W, Q3 _" |
" n, t, _2 s2 j8 L3 o) W: c


2 n7 Y6 {; I' N8 f+ v4)需要把汉字库通过SD卡再保存到外部FILASH才行，w25q128无疑是个好选择，它拥有16M的存储空间，SPI通信协议，读写速度也是相当快。

' j0 g2 a  _5 B) {（三）txt文件数据显示到MCU屏

1、数据编码格式的问题

有关显示汉字就必然会涉及编码格式的问题，不同的编码格式对应的汉字编码是不同的，比如UTF-8编码的文件用GB2312编码打开就会乱码。
* k" e1 R" z, m5 H# u同理，比如文档的格式是UTF-8编码，但是我的字库是GBK编码，读出来的数据直接显示到屏幕就必然会乱码
2 C- J0 m) C# D3 ~1 m' ^
4 ~0 c) p2 M" h# d. ]( J/ d四、下载调试

1、SD卡根目录文件拷贝
9 j6 p* |7 X0 j5 a1 o7 R# G$ H
  Z8 h( E9 L3 a4 f+ x* O下载好本博客配套资料，把下面两个文件夹拷贝到SD卡根目录下

2 x' f6 i' x) e+ j' [' c9 Z
! k6 }% i0 d5 N, ]* i
! x: e& X! I# L6 u! X
（）一定要是根目录，不然不能正常运行
+ Y+ c" I: H+ f4 ~) s
2、初始化外部FLASH -W25Q128
用keil打开代码工程，编译通过后下载
下载完成等待外部FLASH -W25Q128初始化完成，一开始会黑屏一段时间，是在擦除FLASH，然后会提示字库加载进度，直到LCD显示阅读界面为止

- h" D) E0 L$ }
) D/ g( X2 Q) `3 M* T' Z
  r* C; J2 z3 U  c) U( @( k# U# i
如果下载代码后运行不正常：
' S1 Y3 Z' ]& W6 U1）注释掉这些代码，编译下载
1 ~, Y" B2 Q; q+ l( z% h  u" V( g5 K
$ l; a0 M( t" k: m
: D* X. n" \: W  N- C* q' k

' n4 r7 d7 O; {+ d' o# G  o2）不要断电，取消注释这段代码，编译下载，下载完成后W25Q128初始化完成，应该就可以运行




3、化作尘动态logo

4、进入主界面
啥都没有，先导入图书
) x" f5 v+ q5 S7 T图书要从SD卡中导入，txt文件在资料里已经打包好了，直接导入
4 _: D0 f, H/ R. g
2 _. h6 h$ E/ I: x% w: ^. H5、导入图书
3 A" ]9 s4 K+ `1 z找到0：/TXT目录下的.txt文件，选择导入
. G6 U2 ~5 r3 {7 h
导入“斗罗大陆.txt”，主界面开始显示
* k9 h) H$ A7 ?7 N, \$ f6 q图片是系统自动匹配，检测是否有与小说同名图片文件，比如“斗罗大陆.txt” 对应 “斗罗大陆.jpg”

3 `. Y9 l  B" k$ k/ X如果没有匹配图片会显示默认图片

6、删除图书
: ~) f* [8 k7 _! P' n; X点击左下角删除图书，再点击 X 即可移除图书操作，只是移除，并不是真正删除。
( _# N4 y0 F4 V! b) Y/ K, t! j) _7 W

7、阅读界面
阅读界面都是根据页数匹配相应文字，因为读写速度问题加上需要算法识别加载，翻页加载过程都会有一段时间

  A, t; a1 ~; }( g) ?$ [: r, k
8、目录功能
4 t# v( R0 M* K$ N) Y5 _1 c$ p. Q自动检测目录，通过检测“第” 与 “章”加上相应算法就可以检测显示目录，并记录偏移，可以跳转，上划可以显示下一页目录
8 d) E: T4 S. s- F2 f- n' `' c
9、设置字体、背景
/ p0 T7 G! r# ]1 T  ?可以设置显示背景，字体颜色，字体大小来适应自己喜欢的阅读方式
1）24号字体 、白天

2 v/ M. @0 K9 e2）24号字体、护眼

+ P5 f9 |  n# d) m3）12号字体、护眼


8 W# f% `4 ?3 J( S1 u; `5 m3）24号字体、夜间
: U- l* C6 P. Z9 c

1 G. G9 u% [" ^; g0 I5 v: ^五、程序设计
代码过长，只展示部分代码：
  Z: B: h/ [8 E& W' X7 _/ d1 M, L8 D
% K4 @. M* |) }' i- Y& v' \% u( Y

1. #include "sys.h"
   . V1 t' c7 k& N3 T- k: b/ Z% k3 G8 M
2. #include "delay.h"
   / l8 r( o+ J. Z% D5 m6 H+ g. k
3. #include "usart.h"
   
4. #include "led.h"
   
5. #include "lcd.h"
   
6. #include "key.h"  
   
7. #include "sram.h"   
   $ h+ H+ i; |+ _# q0 r4 ?7 M. ^
8. #include "malloc.h"
   9 v2 N# h( b6 ^9 {8 o, N8 X& z
9. #include "usmart.h"  
   
10. #include "sdio_sdcard.h"   
    . \. R% p, ]: H! a! d1 q0 u
11. #include "malloc.h"
    , Y5 ^6 }) K! ~- o, o1 N; H) I
12. #include "w25qxx.h"   
    
13. #include "ff.h"  
    + S8 Y0 S& I% _) L" y
14. #include "exfuns.h"   
    
15. #include "fontupd.h"
    
16. #include "text.h"         
    , v% _. S  v) R) f
17. #include "piclib.h"        
    4 ]" i& |* M: |% ^. C
18. #include "string.h"        
    
19. #include "math.h"        
    8 P& N  f' G8 M! W4 N' p3 }
20. #include "touch.h"
    
21. 
    4 b, C  w) K. r8 E
22. u8 menu_num;//当前主菜单页数
    
23. u32 page;//当前页数
    
24. //char chapter_name[50];//当前章节名
    
25. u32 page_offset[1000];//保存页数偏移
    
26. //u32 page_off_mult;//页数偏移倍数
    & X' h6 T" n2 b0 {
27. u8 txt_num;//当前书架图书数量
    0 ^+ P3 b' A. W+ Z' S
28. u8 txt_path_name[30][60];//导入图书路径
    
29. u32 bookmark[30];                                //保存对应书签 也就是页数 下次进入直接偏移页数
    
30. char txt_name[4][30]={"","","",""};//显示4本图书名字
    
31. u8 pname[60];                        //正在打开的文件名路径
    . q) c4 g  e* e
32. int SIZE=24;                        //初始化字体
    
33. char buff[2500];//一页数据 缓冲文档
    2 H* v1 O# C+ U* t# x$ W( H- j
34. int page_mul_cnt=0;//存取次数 一次1000页
    
35. int now_page_mul;//当前1000页的倍数
    
36. u32 data_offset;//读取偏移  读写flash用
    
37. 
    
38. 
    
39. //显示主界面
    4 ~' J% ?9 a& Y) H& e, C3 b
40. void menu(void);
    
41. //获取触摸键值
    ! z4 H& A: u. @
42. u16 get_ts_val(int key);
    
43. //读取文件数据到LCD
    
44. int read_to_lcd(void);
    
45. //更新小说名
    
46. u8 lcd_dis_files(u8 * path);
    . Z2 Q; m- L& Y& }( I
47. //阅读模式
    
48. void read_mode(void);
      T: _; ?+ C4 p- \7 |: D0 e3 z% u
49. //设置字体格式
    
50. int setting(void);
    7 I- c7 g- h/ }1 A( k
51. //设置界面
    
52. void show_setting(void);
    
53. //目录功能
    
54. u32 txt_dir_scan(void);
    
55. //文件系统功能 导入小说
    6 _4 C. l5 q3 _7 j  z4 Z; l
56. void fatfs_choose(void);
    9 n0 A3 [: e5 Z
57. //读取数据到flash
    # \8 C2 X) i6 `6 z& O4 ]8 g! Q# C
58. void file_data_to_w25q(void);
    3 S, p' u& k- Z& b) r' ~( J
59. //根据页码得到页数
    
60. u32 ident_get_page(u32 page_offset);
    8 y; ^) \3 D! L8 e% u
61. //遍历文件 显示到屏幕
    
62. u8 mf_scan_file(u8 * path);
    ( S1 j) i8 I  Y$ q4 q& \
63. //刷新显示书架名字
    : Z! y9 t) {. r" h
64. void re_dis_txtname(int i);
    ! r; N- r5 Q; b% ~" Q
65. //带路径的文件名 转 不带路径文件名
    ( u  ]0 a& f: \6 e
66. char* path_change(char *oldpath);
    
67. //根据页数得到页码
    6 N/ g2 X$ |. E. [/ i" U
68. u32 ident_get_offset(u32 page);
    
69. //更新内存1000页页码
    
70. void update_page_offset(void);
    ! d- E) H8 K) \# K) p
71. //读出书签数据
    # F9 X$ D. G& q1 h. ], _
72. void read_bookmark(void);
    
73. //保存书签数据到flash
    . x6 L9 f& f, R
74. void save_bookmark(void);
    " R/ N# R. e6 q) ]& R* M8 {# ~9 n
75. //保存书名数据到flash
    
76. void save_bookinfo(void);
    
77. //删除小说
    
78. void del_txt(u8 *path);
    9 d  i" C/ u! ^" D
79. //删除小说控制界面
    9 D; Q- x- y8 W! K& i+ v
80. void del_txt_ctrl(void);
    2 J/ \2 i) j( Z& v$ R
81.         
    1 d- }/ C0 p" s: ^3 g0 F( S
82. 
    
83. 
    
84. 
    ( d( v0 I  }+ G7 o
85. int main(void)
    2 ^# C; I' r" w% N" T2 k9 u5 m8 o
86. {        
    
87.          DIR picdir;                         //图片目录
    
88.          
    4 e9 c5 {4 x" k" |2 k6 c; H5 \
89.         u8 key;
    
90.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    4 J! Q+ k! M- ~3 f" J2 C  \
91.         delay_init(168);  //初始化延时函数
    
92.         uart_init(115200);                //初始化串口波特率为115200
    , Q$ x! y# N& x  ^% ^6 w- P4 U( \
93.         LED_Init();                                        //初始化LED  
    
94.          LCD_Init();                                        //LCD初始化  
    8 X2 y- r' ~( u0 Z0 t4 B2 h
95.          KEY_Init();                                        //按键初始化
    * e: F  b7 G1 n  F' K1 C  o
96.         tp_dev.init();                        //触摸初始化        
    
97.         W25QXX_Init();                                //初始化W25Q128
    
98.         usmart_dev.init(168);                //初始化USMART
    ) e8 E' ?) j) Z- x
99.         my_mem_init(SRAMIN);                //初始化内部内存池
    
100.         my_mem_init(SRAMCCM);                //初始化CCM内存池
     
101.         exfuns_init();                                //为fatfs相关变量申请内存  
     ' H) h6 t, h( C: \/ Z" |/ l
102.          f_mount(fs[0],"0:",1);                 //挂载SD卡
     4 {) J  L) }( y, L
103.          f_mount(fs[1],"1:",1);                 //挂载FLASH.
     
104. 
     
105.         while(font_init());                        //检查字库
     
106.         
     " `$ Q4 h9 X1 O% H4 U  |. ]
107.         delay_ms(150);
     $ t1 L4 F1 R$ X3 l1 H7 m% l& N
108.         piclib_init();                                                                                //初始化画图         
     ( u- l8 C. `9 M0 Z4 H9 P$ q6 V# s4 ~
109.         delay_ms(150);
     ; }8 {. C1 f4 L$ j# P9 }/ P; R
110.         LCD_Clear(GBLUE);//清屏
     
111.         ai_load_picfile("0:/SYSTEM/PICTURE/logo.gif",0,0,lcddev.width,lcddev.height,1);//显示图
     
112.         read_bookmark();//读出图书 书签数据
     6 W" D5 [/ O3 c
113.         memset(page_offset,0,1000*4);//清空页码数组
     ' x$ L2 `  V4 P' Q0 m
114.         menu_num=1;//显示第一页
     
115.         //lcd_dis_files("0:/TXT");//更新系统书名
     
116.         menu();//显示主界面
     + B: W& m; c7 J" L2 K$ c+ V% _( Q6 ]# y
117.         while(1)
     3 b3 A' }% B, y2 E1 k9 r
118.         {
     * f* O8 o& `# z8 J
119.                 key = get_ts_val(1);
     
120.                 if(key!=0)
     
121.                 {
     * W/ V% x' F5 F& _0 T
122.                         printf("key=%d\n",key);
     
123.                         switch(key)//选择要打开的图书
     
124.                         {
     # O) G7 [' Y+ C- I6 Y; ?- f+ l
125.                                 case 1: if(txt_num-4*(menu_num-1)>=1){
     
126.                                                                         strcpy((char *)pname,(char *)txt_path_name[0+(menu_num-1)*4]);//把要打开的书籍名称赋值
       N0 u( u$ y4 @6 E: Y
127.                                        
     4 ^! s" ]! i6 Y; M" L
128.                                                                         page = bookmark[0+(menu_num-1)*4];//根据flash保存的书签初始化进入的页数
     
129.                                                                         if(page >= 0xffff)page=0;
     # l' P, j) w& f0 s
130.                                                                                 read_mode();//进入阅读模式
     
131.                                                                         bookmark[0+(menu_num-1)*4] = page;//退出保存书签
     
132.                                                                         save_bookmark();
     1 D" Y) F8 c: A$ n3 i% T1 J
133.                                                                         }break;
     
134.                                 
     
135.                                 case 2:        if(txt_num-4*(menu_num-1)>=2){
     
136.                                                                         strcpy((char *)pname,(char *)txt_path_name[1+(menu_num-1)*4]);
     
137.                                        
     
138.                                                                         page = bookmark[1+(menu_num-1)*4];
     + k9 G, Q/ w* k
139.                                                                         if(page >= 0xffff)page=0;
     
140.                                                                         read_mode();//进入阅读模式
     1 O1 j% B9 p5 ~+ F* \
141.                                                                         bookmark[1+(menu_num-1)*4] = page;
     2 z2 M- f/ A7 b! n: |" z/ u
142.                                                                         save_bookmark();
     , ^) {  N6 k3 N( h, _* \
143.                                                                         }break;
     1 J  t+ k' @$ n9 {7 |
144.                                                                         
     * F" }0 S8 m( J
145.                                                                         
     2 V6 z* `0 }& v$ S7 Q! F
146.                                 case 3: if(txt_num-4*(menu_num-1)>=3){
     8 {$ k! P# u1 _  _2 M' Z9 B
147.                                                                         strcpy((char *)pname,(char *)txt_path_name[2+(menu_num-1)*4]);
     ! o! w2 U) n+ E1 _% g
148.                                        
     
149.                                                                         page = bookmark[2+(menu_num-1)*4];
     
150.                                                                         if(page >= 0xffff)page=0;
     ; J. G2 ?$ [9 [  h% p" p+ e' A
151.                                                                         read_mode();//进入阅读模式
     ' n% |# G! t+ H# s7 @( V: C
152.                                                                         bookmark[2+(menu_num-1)*4] = page;
     
153.                                                                         save_bookmark();
     
154.                                                                         }break;
     
155.                                                                         
     5 z8 Z5 |0 a( y9 Y1 q; J8 i$ c
156.                                 case 4: if(txt_num-4*(menu_num-1)>=4){
     + o% ?* g5 T9 m
157.                                                                         strcpy((char *)pname,(char *)txt_path_name[3+(menu_num-1)*4]);
     ! p6 W9 y8 f6 {) W1 j
158.                                        
     
159.                                                                         page = bookmark[3+(menu_num-1)*4];
     ) c3 ^2 `; ^+ o8 ]5 k' v
160.                                                                         if(page >= 0xffff)page=0;
     6 O1 k$ g) ^) M5 f! T- i' q
161.                                                                         read_mode();//进入阅读模式
     
162.                                                                         bookmark[3+(menu_num-1)*4] = page;
     
163.                                                                         save_bookmark();
     
164.                                                                         }break;
     
165. 
     ! n5 g5 ^+ ?3 t
166.                                 case 5:                //导入图书
     
167.                                                                         fatfs_choose();//文件系统选择文件导入
     3 ?1 V; C7 @/ Q
168.                                                                         save_bookinfo();//保存书籍数据到flash
     
169.                                                                         printf("当前图书数量：%d\r",txt_num);
     
170.                                                                         break;
     
171.                                 
     & x. B- Z1 g5 |4 H: T
172.                                 case 6:                del_txt_ctrl();//删除图书
     , Z  Y2 q) h  Z
173.                                                                         break;
     
174.                                 
     0 }. r/ c- x% N  B- R' w
175.                                 case 111: if((txt_num-1)/4+1>menu_num)menu_num++;
     
176.                                                                                 printf("menu_num = %d\n",menu_num);//上一页
     
177.                                                                         break;
     . P+ q) ]( w1 z! Q5 ]
178.                                 
     / f; e7 x2 k9 u
179.                                 case 222: if(1<menu_num)menu_num--;
     
180.                                                                                 printf("menu_num = %d\n",menu_num);//下一页
     ' u3 G- Y$ P( S9 v
181.                                                                         break;        
     
182.                         }
     8 d" }5 {0 w, E/ T) V6 Z
183.                         
     ( z- A; Y5 U: `
184.                         menu();//显示主界面
     ) H% H- u! Y. W* I% T- j  I
185.                         data_offset=0;//偏移清零
     
186.                         page_mul_cnt=0;//1000页倍数清零
     
187.                 }
     
188.                 delay_ms(10);
     
189.         }
     1 R0 [2 \7 D9 o  ]# V  ]5 x+ R
190. }
     ) h0 A1 D/ b$ q  }$ x4 W

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六、硬件框图


单片机通过SPI与外部FLASH进行连接通信，使用SDIO与SD卡连接，第一次上电的时候，程序会把SD卡中的字库文件数据读取并写入到外部FLASH中，使液晶屏可以用函数显示32、24、16、12号字体的汉字
3 ~$ r6 H) A6 \触摸屏作为人机交互输入，程序通过识别用户点击的屏幕坐标，控制液晶屏的各种显示
" y  p/ Q% C" Y6 D3 h& c( v
七、程序框图


# R! o6 o1 Q" H+ o$ J# v5 Y) y  Q
: r: B4 ~/ C& x! B开机单片机会初始化各种接口，SDIO、SPI等，用于控制SD卡、FLASH，显示屏，第一次上电会识别外部FLASH中的字库是否完整，不完整会进行更新字库的操作，然后初始化图片库，配合SD卡驱动、显示SD卡中的图片，开机显示SD卡中的一张GIF格式的图片作为LOGO，然后进入主循环显示主界面，书架界面会显示４本书的位置，还有删除图书、导入图书等操作，系统会识别用户按下触摸屏的坐标进入相对应的函数，例如点击导入图书，会进入导入图书的函数，会调用程序的文件系统，读取SD卡中的文件，导入TXT文件就可以显示图片与书名到书架，删除图书会显示一个X的图片到已添加到书架的书籍上，点击即可删除内存中保存的书籍信息，从而在书架删除图书，然后点击书籍会进入读取书籍信息的函数中，程序根据书籍在SD卡中的文件路径，通过文件系统读取这个TXT文档的数据，并显示到屏幕。进入阅读模式后可以设置字体、背景颜色等，目录功能。



) S! z8 v4 w+ @9 o# v. f8 X