一、项目功能要求
7 h3 e$ i% j- u+ u% m4 O6 y3 W项目说明：
2 E- K6 g# G- O; E/ @2 N0 G6 \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
用到的主要技术：
SD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）
$ X7 g# j, l- f. GFatFs文件系统移植使用
LCD屏驱动（加载字库文件 做字库在LCD上的显示）

功能要求：
开机Logo
2 M+ \# x- n" X0 v2 ^电子书列表扫描
; I: d; D4 _0 Q, y4 }电子书列表显示及小说选择菜单
阅读功能：
* i/ j0 ]2 m7 n字体选择
字体大小选择
) m( F: ]* b! K/ z字体颜色设置
阅读背景设置
6 Y4 X' r' x8 @书签设置
6 d$ J( l+ s% _! V% g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）
+ K/ _6 {' x) c! B# X& L, D3 Y章节跳转功能（基于目录生成功能）
; U' ]% A" _2 s0 b. a$ i阅读翻页设置（滚动/切换）

二、材料准备
8 H* c/ @. ~! |1、普中STM32F4ZGT6最小系统板一块（或者其他STM32F4板子）
: M+ n; g$ \% ]+ y( z6 \; N（注意要买能插LCD屏的）
3 d! @5 A1 X$ D' w" C作用：主控芯片、处理各种数据
0 }# Z% @" {$ L" U, l* @
+ V+ c- H4 q3 S$ b

2、800*480 4.3寸电容触摸LCD屏（我用的正点原子的屏）
4 F& [+ ]& Y+ v5 f: Y7 k作用：显示与触摸控制

8 U8 T- g' L" E! Z4 V- ]+ c. b
& ]1 g. x" f% w8 B, N; g
$ v8 x2 ]! S  M7 p6 r1 m
; Z; x. K8 ^) v3、一张32G以下的SD卡和一个读卡器
  u5 Y( ~6 B0 L* J3 [
作用：存储小说文件与图片文件



1 G2 J* _2 B/ \( [$ A3 s二、硬件连接
  ?# D5 Y& h. M; c# B% E. |1、把屏幕插到开发板上即可

7 ]1 N) _6 b# J$ A0 y7 d三、相关知识点
（一）、txt文件数据的读取

1、谈谈txt文件

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

1 ~2 w8 F% }& u& h: y& J2、读取txt文件数据
* C  X2 a1 j* n- w
7 }% X; X4 z3 @2 c* T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);
3 F: \' q1 G- |2 C/ ?5 q. W
; f, _0 C6 c6 K& _; l（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

1）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。
0 j, G$ j) q8 W1 S
2、汉字库的存储
" X$ D6 l1 I$ `5 h9 T" G) K) h
2）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

* T: t) F9 V. O( r% h1 C8 a
+ B( W  U) V" ^

4)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。
% b# W+ P5 M: d, Q7 Y5 j
+ M* E5 E! @8 U- i（三）txt文件数据显示到MCU屏

1、数据编码格式的问题

1 P* D3 Z2 q3 t7 W1 \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。
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

四、下载调试

% n5 Y8 a$ P/ ~1 `4 u1、SD卡根目录文件拷贝

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


$ }8 s% \* K, D8 B5 @3 E

（）一定要是根目录，不然不能正常运行
+ H+ y0 [/ _7 L  \4 t2 r
2、初始化外部FLASH -W25Q128
9 N/ n, @( A7 u/ }' I# N用keil打开代码工程，编译通过后下载
' k6 j3 X- X+ H% i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
. X9 j: e, y( m' y  a' J
8 }% B! z& }/ F. q0 M) t; J
0 H; O5 a( h' z+ s
/ V: f& J' X! y# k! J1 k
: e' u" y- l' ?, D如果下载代码后运行不正常：
1）注释掉这些代码，编译下载
" s  Q3 u6 x0 Y9 A! @1 `/ _: d9 A
0 T3 h% j( I3 t/ z

) r/ Y* H2 [+ W$ b. t
2）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
; T6 M' _& C3 H
- x& y, \  [& B3 i
4 e1 w/ d. j; b$ \
/ W0 t: A. [! n' Q# V/ Y
3、化作尘动态logo
) q# \% u8 c: K. A& v' B
4、进入主界面
; s: z! D" g# D9 u3 E啥都没有，先导入图书
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

# {2 O; e% b6 v" y- S7 U' v* G5、导入图书
找到0：/TXT目录下的.txt文件，选择导入
/ t3 q1 Z* Q+ R% P2 d& G3 n" G
; \6 d0 y! s  _& k, a& `导入“斗罗大陆.txt”，主界面开始显示
/ ^1 G; i5 |6 d- O& Y3 J& U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”

如果没有匹配图片会显示默认图片

6、删除图书
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。
+ z6 O+ }- R: g$ B9 m0 r- E  _

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

5 g$ N/ X5 r, B* t- B9 S0 D3 L
8、目录功能
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

6 n# Z2 K% _, P& k9 b  T1 j9、设置字体、背景
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
8 b1 K# }, y0 y# e$ ^1）24号字体 、白天
! F+ ?+ |  O. G. L- g& w
2 o, [! z( ~/ t3 z7 K% n: k  ^# o$ e2）24号字体、护眼

3）12号字体、护眼
" j" k  o" q  Z: j# P& p
0 E* L( Y2 }1 h. l
+ _* z5 w# s/ \! _' w3）24号字体、夜间
# @! T  u) {9 T, e1 L! F) j

五、程序设计
3 n$ w! m& r8 f) v, I+ U$ c/ P代码过长，只展示部分代码：

- A$ [! T: m$ \  m6 n

1. #include "sys.h"
   ; ~% N1 ^, B9 C9 T6 e
2. #include "delay.h"
   7 b- n; d2 T! S
3. #include "usart.h"
   
4. #include "led.h"
   
5. #include "lcd.h"
   
6. #include "key.h"  
   
7. #include "sram.h"   
   / |6 ~  z9 F, q+ h' [9 ]# N
8. #include "malloc.h"
   8 x( f; p! L! I2 |' @: a
9. #include "usmart.h"  
   ) P; X5 j& n, l" {
10. #include "sdio_sdcard.h"   
    # r* N7 }9 _/ ~! w/ r" x) d6 \7 K' y
11. #include "malloc.h"
    9 Y- V. l! H, |8 t( J
12. #include "w25qxx.h"   
    8 \# p' I% z  n" C# j, Y' Y* r
13. #include "ff.h"  
    
14. #include "exfuns.h"   
    
15. #include "fontupd.h"
    ) E, A2 E, Y$ I$ f* [( o
16. #include "text.h"         
    # ^: c7 G) ~+ n4 P6 `9 g1 s
17. #include "piclib.h"        
    ; G3 S, Y( z! i( a' ~; W
18. #include "string.h"        
    
19. #include "math.h"        
    
20. #include "touch.h"
    5 f7 T  X1 A9 ^$ X- A
21. 
    
22. u8 menu_num;//当前主菜单页数
    
23. u32 page;//当前页数
    . m# V7 D* P- U
24. //char chapter_name[50];//当前章节名
    : f, _4 f7 v& S* `4 R, u! ^3 W9 Y
25. u32 page_offset[1000];//保存页数偏移
    , V# [, Q* i2 \" p
26. //u32 page_off_mult;//页数偏移倍数
      W. E6 ]8 z- N$ O4 X* [! J
27. u8 txt_num;//当前书架图书数量
    " h  A/ p% z$ C- Q& o
28. u8 txt_path_name[30][60];//导入图书路径
    . Y* S' A) Q6 X  i" a+ {
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
    7 b  Y, Y" P) `) C. ?& j  X
30. char txt_name[4][30]={"","","",""};//显示4本图书名字
    # I1 r0 j4 B: U" z! {6 r# t
31. u8 pname[60];                        //正在打开的文件名路径
    
32. int SIZE=24;                        //初始化字体
    3 t- o) ~. |+ s; @, e0 u# g3 d! J
33. char buff[2500];//一页数据 缓冲文档
    6 r6 ]$ i% n$ {2 ]$ n
34. int page_mul_cnt=0;//存取次数 一次1000页
    + |5 L3 A2 q( M
35. int now_page_mul;//当前1000页的倍数
    
36. u32 data_offset;//读取偏移  读写flash用
    ) p& x9 k7 e2 y' g9 c6 h  J
37. 
    2 ]% [5 K& ?) t
38. 
    
39. //显示主界面
    
40. void menu(void);
    
41. //获取触摸键值
    
42. u16 get_ts_val(int key);
    
43. //读取文件数据到LCD
    
44. int read_to_lcd(void);
    6 g! |4 a  D+ b) Y6 N
45. //更新小说名
    
46. u8 lcd_dis_files(u8 * path);
    
47. //阅读模式
    
48. void read_mode(void);
    9 p* @: c8 C* d/ m9 G) v6 t* W4 Z
49. //设置字体格式
    - k: C. Y" Q3 L  i# m
50. int setting(void);
    
51. //设置界面
    8 p! b5 m. h1 C# Z/ \
52. void show_setting(void);
    
53. //目录功能
    , @0 w  N/ f$ u
54. u32 txt_dir_scan(void);
    : {5 T' P$ T# ]* R( }9 Q5 V; r
55. //文件系统功能 导入小说
    - j0 H, u: W; i0 g+ ~
56. void fatfs_choose(void);
    ( }  e& t4 A% w) L0 T1 Q
57. //读取数据到flash
    3 o- ?9 g( M; ]- j) B3 j6 j
58. void file_data_to_w25q(void);
    
59. //根据页码得到页数
    
60. u32 ident_get_page(u32 page_offset);
    
61. //遍历文件 显示到屏幕
    
62. u8 mf_scan_file(u8 * path);
    
63. //刷新显示书架名字
    6 R% g; O- e& }; S) d% @
64. void re_dis_txtname(int i);
    
65. //带路径的文件名 转 不带路径文件名
      Q& B. ]* e  H
66. char* path_change(char *oldpath);
    
67. //根据页数得到页码
    
68. u32 ident_get_offset(u32 page);
    
69. //更新内存1000页页码
    4 Y4 a0 G: u& J, }  J. J8 y, p
70. void update_page_offset(void);
    
71. //读出书签数据
    
72. void read_bookmark(void);
    2 R3 K3 I; I; t+ G% E# {5 W
73. //保存书签数据到flash
    
74. void save_bookmark(void);
      x6 D. V! W7 i: I3 t
75. //保存书名数据到flash
    % I4 j5 {$ q$ B" M3 j) V- s
76. void save_bookinfo(void);
    : Q! f' W+ C" x4 P! m
77. //删除小说
    
78. void del_txt(u8 *path);
    5 `' S# [, N9 p# k* n7 A5 `# z
79. //删除小说控制界面
    , U5 _; r1 F1 M* s: h! z5 _
80. void del_txt_ctrl(void);
    ( P- d! l( e$ C- Z7 j6 N
81.         
    4 u* B, m/ U2 H9 J( p- {) L+ E
82. 
      e% g& z' G1 v5 I3 Q
83. 
    5 L5 e* M4 _! ]  c  s
84. 
    - w' E* o& M" ^+ v1 h
85. int main(void)
    % u# M, r$ `# f. N: f
86. {        
    2 S* m, P* f8 W8 q% N1 e
87.          DIR picdir;                         //图片目录
    4 m. q/ }9 a: d: W
88.          
    
89.         u8 key;
    " O) u6 q% r' c8 k  [( q) o, K
90.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    
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
    ; z4 O% I+ u9 \6 p1 |: Z' F% m
93.         LED_Init();                                        //初始化LED  
    - {8 T  z' ~4 p2 K
94.          LCD_Init();                                        //LCD初始化  
    
95.          KEY_Init();                                        //按键初始化
    $ e5 N& t: h- F; \- h4 I- b3 f
96.         tp_dev.init();                        //触摸初始化        
    , e  X" L. a* G' L  n/ e  t* x
97.         W25QXX_Init();                                //初始化W25Q128
    9 D2 s" f1 [+ |+ D
98.         usmart_dev.init(168);                //初始化USMART
    
99.         my_mem_init(SRAMIN);                //初始化内部内存池
    . q& E! F! T9 @2 [  Q9 c1 R; H
100.         my_mem_init(SRAMCCM);                //初始化CCM内存池
     0 E, m4 w0 Q; c5 k: W
101.         exfuns_init();                                //为fatfs相关变量申请内存  
     
102.          f_mount(fs[0],"0:",1);                 //挂载SD卡
     5 R5 }% S% L/ _) T7 e2 v! j* @
103.          f_mount(fs[1],"1:",1);                 //挂载FLASH.
     8 r8 M0 F5 W1 T
104. 
     8 F1 e( {$ C+ L& J
105.         while(font_init());                        //检查字库
     % a7 w6 b9 L1 U0 s8 a
106.         
     
107.         delay_ms(150);
     
108.         piclib_init();                                                                                //初始化画图         
     * A2 R( V3 F) v# }
109.         delay_ms(150);
     
110.         LCD_Clear(GBLUE);//清屏
     ' z6 {6 t) x# S: v  z
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
     
113.         memset(page_offset,0,1000*4);//清空页码数组
     7 A' m+ v) L" R( `3 y) K6 Z
114.         menu_num=1;//显示第一页
     ! h6 T/ S& Y9 n9 k
115.         //lcd_dis_files("0:/TXT");//更新系统书名
     . L. s. \! D5 l) k/ @: P
116.         menu();//显示主界面
     9 ]8 a, l; H4 y" o" L! [
117.         while(1)
     : {( O+ x% D' I1 j! k8 i% y5 |4 c9 s
118.         {
     4 \8 a; T6 G( U/ B8 [6 K6 D, Q- z
119.                 key = get_ts_val(1);
     
120.                 if(key!=0)
     ! D9 x& g, K3 ^& H
121.                 {
     : b) \1 W( E' Y! Y: d
122.                         printf("key=%d\n",key);
     
123.                         switch(key)//选择要打开的图书
     
124.                         {
     1 \; M9 [! b$ r, m2 [5 {
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
     ( U3 k) o( `+ @9 v
127.                                        
     
128.                                                                         page = bookmark[0+(menu_num-1)*4];//根据flash保存的书签初始化进入的页数
     2 {8 q: K* M! s+ B
129.                                                                         if(page >= 0xffff)page=0;
     
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();
     4 Z1 ~" @  u0 e$ K: A' p/ c6 R
133.                                                                         }break;
     8 o/ w1 t2 c& Q
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];
     " e& ]& K2 I) L7 n( z) ?
139.                                                                         if(page >= 0xffff)page=0;
     
140.                                                                         read_mode();//进入阅读模式
     # e2 D3 h* l  V  a& T
141.                                                                         bookmark[1+(menu_num-1)*4] = page;
     
142.                                                                         save_bookmark();
     4 X" Z/ w+ Z3 z" P
143.                                                                         }break;
     
144.                                                                         
     5 J7 Q; ^) a' S# c4 g- Y
145.                                                                         
     " q2 ~. i% L6 Q7 c' ?
146.                                 case 3: if(txt_num-4*(menu_num-1)>=3){
     
147.                                                                         strcpy((char *)pname,(char *)txt_path_name[2+(menu_num-1)*4]);
     $ l' c5 @" K( x: I" E9 T; L; w
148.                                        
     3 \; ~. y* v3 c2 r# ?6 d" E9 W$ Y9 m
149.                                                                         page = bookmark[2+(menu_num-1)*4];
     : @0 i$ Y5 h1 y- l& B8 ^
150.                                                                         if(page >= 0xffff)page=0;
     
151.                                                                         read_mode();//进入阅读模式
     
152.                                                                         bookmark[2+(menu_num-1)*4] = page;
     
153.                                                                         save_bookmark();
     8 g% o3 u& U) T! K+ g# A
154.                                                                         }break;
     4 c6 l% |5 ]* N4 l6 e+ O
155.                                                                         
     
156.                                 case 4: if(txt_num-4*(menu_num-1)>=4){
     6 `, {; g/ d# X3 Z6 j3 ?( ]
157.                                                                         strcpy((char *)pname,(char *)txt_path_name[3+(menu_num-1)*4]);
     ! ~% x/ c. s8 y$ j/ c
158.                                        
     
159.                                                                         page = bookmark[3+(menu_num-1)*4];
     
160.                                                                         if(page >= 0xffff)page=0;
     . b/ C$ r3 d6 k) O5 A
161.                                                                         read_mode();//进入阅读模式
     
162.                                                                         bookmark[3+(menu_num-1)*4] = page;
     
163.                                                                         save_bookmark();
     
164.                                                                         }break;
     
165. 
     2 h% X8 F) |9 s9 p. U. H
166.                                 case 5:                //导入图书
     & L9 h$ b+ E, C' e8 [' G9 s
167.                                                                         fatfs_choose();//文件系统选择文件导入
     & }! s! M1 \) M  \  C' D+ f$ L
168.                                                                         save_bookinfo();//保存书籍数据到flash
     & O+ R: ]1 k. p
169.                                                                         printf("当前图书数量：%d\r",txt_num);
     
170.                                                                         break;
     : f& |6 Y2 h- }. a4 \3 g
171.                                 
     1 h( G8 g2 k, q7 q0 M& U: _
172.                                 case 6:                del_txt_ctrl();//删除图书
     - O# j( @' j& |' K& n) g6 n4 h
173.                                                                         break;
     " \1 ^) u: Q0 L' m, m5 i
174.                                 
     
175.                                 case 111: if((txt_num-1)/4+1>menu_num)menu_num++;
     
176.                                                                                 printf("menu_num = %d\n",menu_num);//上一页
     9 {+ |+ v9 q1 }. _* x5 c
177.                                                                         break;
     
178.                                 
     ; f8 v. Z) @* a( k: U
179.                                 case 222: if(1<menu_num)menu_num--;
     
180.                                                                                 printf("menu_num = %d\n",menu_num);//下一页
     
181.                                                                         break;        
     
182.                         }
     # r0 l, `; u- l  f
183.                         
     4 ?3 U  K2 e( U6 d/ v; P% L' U0 C6 Q
184.                         menu();//显示主界面
     ; ~$ ]' |& d* S1 z* }9 K3 w2 u# W7 M' j
185.                         data_offset=0;//偏移清零
     
186.                         page_mul_cnt=0;//1000页倍数清零
     7 t/ V' ]" G& Z& R& ~4 V/ p, u$ ]/ H
187.                 }
     * s/ M: F/ ?% {0 D8 i( x6 g; `
188.                 delay_ms(10);
     
189.         }
     % d1 F5 @! V! s6 ]* S  r
190. }
     * N0 d& p7 i) P: j7 i

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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
9 ~2 v3 B4 l3 {% L2 {2 v) U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
/ x5 A+ V+ Q. R, v: R  r
七、程序框图


$ T: J" F; I; R0 [
& U9 {$ }2 e# D6 ]  M7 G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。
0 v7 ?1 d( M+ r% A9 \' X, M


( D+ B' V: }5 y5 N5 v