|
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。 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。
, c& X, @" V" ]; m, | 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 8 f4 a9 P) G8 w4 \
% o' Y# d3 A j3 S' D" 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?
' m4 A6 L# S3 \3 K! {% G; ?+ \+ k; _5 E: L# m2 q
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。 ! F5 T# q2 |) I; P6 Q, _
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。 L; i& `+ Y) [% j) [. b
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。 / b' Q# Y! ~8 K* H/ C, e
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。
0 s) n+ R( M: v: z0 X# a3 ?0 ?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: - u8 ledsta = 0;& U! V4 @5 f8 |
- void ledset(u8 sta)5 W9 a, G* m1 b2 o- e
- {
1 H g: [( J* k1 r9 @ - }
复制代码 6 u5 G& H# J6 v1 q. ]5 R
# Q' _ c5 e/ J6 i
这样的编程有一个问题,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: - /*
+ J$ ?- S, c4 A' k - 定义一个结构体,将LED这个对象的属性跟方法封装。, C; P3 a% p7 i* e' L
- 这个结构体就是一个对象。
& T; Q z' m7 A& t9 T7 } - 但是这个不是一个真实的存在,而是一个对象的抽象。
# ~2 O9 T& t3 D: M6 Y - */1 ~- C( T% r6 |" K7 F1 n- T- ~
- typedef struct{; Z+ S" m5 g+ K& Q# ]3 o' M$ v
- u8 sta;
~' w. I- m1 a+ z3 W$ z: u9 v - void (*setsta)(u8 sta);
' G/ j7 p0 Y4 @* V: Y - }LedObj;
6 u* t" L2 y5 d4 F
3 q8 q! y) h+ T w8 y- /* 声明一个LED对象,名称叫做LED1,并且实现它的方法drv_led1_setsta*/# |: v% W4 K3 C0 V
- void drv_led1_setsta(u8 sta)2 ]5 u5 k4 W5 ?3 R1 F/ D5 U
- {$ s1 n" |5 D8 ?/ n
- }
5 L9 D$ c! J) j5 ^! l+ m. ?
* q* B( T/ E. C9 W4 A- LedObj LED1={
' J" ?/ K; |" K! r( x+ C* _" M* z - .sta = 0,
9 ]2 n! H8 b! M# O) J - .setsta = drv_led1_setsta," B" x+ _# I6 }
- };
% K; x, [6 q/ u0 f - ( ^9 V5 u2 c3 [( G
- /* 声明一个LED对象,名称叫做LED2,并且实现它的方法drv_led2_setsta*/5 {1 S$ C8 l& \! }/ b* [
- void drv_led2_setsta(u8 sta)
' D5 ~# N/ G7 L9 d% ^. ? T7 M - {
' V" {0 U) X# [& ` - }
! F7 h" i' @4 x% l! w
$ k; k6 ?6 r* d( H- c$ s8 w& ^- LedObj LED2={9 l# J1 N+ Y/ Y$ u
- .sta = 0,2 l# B. a. N: j2 g4 ~/ o
- .setsta = drv_led2_setsta,
+ ]% Z) B9 g6 U& j! _* g3 r5 { - };
5 R. p4 S K0 j" c6 N2 @- z - + C J; T3 d/ \/ G6 s/ G& m; f) T) f
- /* 操作LED的函数,参数指定哪个led*/) i# B; C% k; \# A' b, r2 X& _5 V& q
- void ledset(LedObj *led, u8 sta)' S- _- c/ n- D6 G
- {
7 P$ A( m/ _4 n - led->setsta(sta);
3 L5 X1 A0 a0 X - }
复制代码
* b9 f. r5 _) q% V) v& U' g3 h
' I/ l; l( q7 _8 p
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? , i" D4 ]1 M6 W& Z& M
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。
" h9 @6 {1 G! u- v; y 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」。 # N( q. W' c- M7 d' Y
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?
' K) [2 O- k8 U- v- {5 V5 q" d0 ]- S/ S$ `
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。
& X7 m% D. H1 l* ~# w
5 T) _1 Y) w# m9 V! g
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: - /*
' i2 _' C% R! k t! K: n; B" M3 v - LCD驱动定义
' l0 F8 j. N, [. ]8 K& q7 u4 F - */
N- E0 X+ p! @* C4 Z' F - typedef struct $ g1 ~9 h2 Q \+ P9 F, b
- {9 H5 t: Z2 v' P* D
- u16 id;7 R1 x% w7 O( ]( h
& V# {7 D" t% u4 P% m- s32 (*init)(DevLcd *lcd);+ y' N9 Q- X4 B
- s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
3 ?5 V$ D) h, W0 l6 ?6 d i - s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
8 B4 {2 }% \8 o8 N6 u& i* } - s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);" w5 K( X1 v3 n5 e' P4 f) G
- s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
" W( U. k0 d, Y& ^% r - s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);8 Y6 Z9 T" L3 y
- void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);" C9 f6 ^5 N& J9 r) }
- void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);, q+ p" c: N" P
- }_lcd_drv;
复制代码 0 K$ Q1 |2 u& Q' S& K% Z/ e
7 K$ T4 P7 [4 {
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 B: A3 r) q6 d/ @5 Q
9 ~2 u3 J% D/ b' x" o
显示字符,划线等功能,不属于LCD驱动。应该归类到GUI层。 ( @3 U: g( f$ l7 C; }
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。 3 b1 `/ N: U' K$ M. {: o
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
i, J: v; M) p5 ~( ^, K8 g) F 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。 - /* 各种LCD的规格参数*/
7 q! F4 ], n/ \ - _lcd_pra LCD_IIL9341 ={+ C, T2 s% u" U; K
- .id = 0x9341,& x( B z* i$ ]8 h
- .width = 240, //LCD 宽度, M" }# W+ w" Z% r
- .height = 320, //LCD 高度* W) y6 s& e6 K, c
- };: N7 T! F. M, J. l; S* _5 S( g
- ...8 \9 z" x) t9 l, I P8 z
- /*各种LCD列表*/
. Q& @+ u5 E- S3 N - _lcd_pra *LcdPraList[5]=/ _" H5 d' p& }& \! u
- {
0 [( `7 C/ [6 D - &LCD_IIL9341,
7 i1 X; X8 h2 {5 a0 k# g' } - &LCD_IIL9325,
8 b+ a2 D/ T/ u, E4 S# U+ s - &LCD_R61408,$ V) p) I x4 B/ Y3 ]8 p
- &LCD_Cog12864,
( k {3 }4 e; M$ g) U - &LCD_Oled12864," O; `, H5 x0 S0 Q/ \- x
- };
复制代码 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。 - /* 所有驱动列表5 C) C' u9 b! z
- 驱动列表*/
8 N- h2 E! x, l5 u, G O - _lcd_drv *LcdDrvList[] = {
9 J8 m) w+ X( J - &TftLcdILI9341Drv,
0 q1 }4 L9 Q+ ^; L: C9 t1 F - &TftLcdILI9325Drv,
, C8 {) E# V4 ^! t& _: z - &CogLcdST7565Drv,. c9 H b) j1 ^! P
- &OledLcdSSD1615rv,/ \0 a9 K& ^$ M
- }
复制代码
9 h5 K& c' \- Q# w* A 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。 - /*设备树定义*/
) q" k6 s! s8 C) L. P - #define DEV_LCD_C 3//系统存在3个LCD设备
) N6 }& ^' W+ g1 D - LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=, z0 C6 M {4 M& I: l$ A
- {+ v( g8 Q) X. b/ q- ]9 T
- {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
6 P# }- m' [3 \$ O( t6 n+ ] - {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
+ f) h! M: \9 } - {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},7 U2 C9 `- W' R# V: s- @8 f
- };
复制代码 ) ]: n b( g* t9 \2 z) b/ I1 Z
* q. k6 d, z8 b' T0 G7 r/ e
「2 、接口封装」 - void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)9 L# R& S' ^- F6 \; ~
- s32 dev_lcd_init(void)
( C1 T- ]+ e5 k( {( Y" a - DevLcd *dev_lcd_open(char *name)' p( V1 \4 K6 p! T
- s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)* F5 s: h6 ^& H+ Y9 ]0 y, ]
- s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)2 K+ ?) s% m- O- ^, q$ m
- s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)
1 g y$ {( \+ {& J) V7 J5 l - s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)" V y/ d3 V# f4 N7 ]6 B, |4 [9 ~
- s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)- `) M$ _. H2 u% @! i2 E* \
- s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)
" a2 X% K# a0 u4 f - s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
复制代码
) R) l% s9 `' J4 z$ X# E6 Z h
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。
( f" Q) g r3 ~
「3 、简易GUI层」 目前最重要就是显示字符函数。 - s32 dev_lcd_put_string(DevLcd *lcd, FontType font, int x, int y, char *s, unsigned colidx)
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. _9 E: ]5 r. O! U 其他划线画圆的函数目前只是测试,后续会完善。 3 G( @: |0 b. D4 d# H
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。 1 L5 U4 [! T: o6 k4 Z
「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。 - _lcd_drv CogLcdST7565Drv = {+ `( y' \ @* j/ f N
- .id = 0X7565,
, i$ i0 a6 F$ X1 g; A7 e& G - ) T9 u' M v3 p+ g0 C
- .init = drv_ST7565_init,
) c: ~: c9 v* m% S- [5 ~. m - .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,. q9 n0 ]3 F1 h( j1 G: S
- .color_fill = drv_ST7565_color_fill,
& B* `6 r4 C" n( x* y, k - .fill = drv_ST7565_fill,
8 g( A" x( [; M- H6 u - .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
0 j% h1 s1 x$ v1 f1 R# g8 B - .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,
) D+ ~. b3 }& A$ S" G9 M - .set_dir = drv_ST7565_scan_dir,
8 Y7 k3 Q+ k' G* G2 @ @! s - .backlight = drv_ST7565_lcd_bl( D- [6 K, Y' \6 N7 D1 s
- };
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4 g3 i7 y; d, \2 w& C
8 L D' p( Z. ], p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。 - extern s32 mcu_spi_init(void);' N3 c9 _5 H' R
- extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
3 _' {/ z( u+ r - extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
. w+ O# b* S+ ~' U - extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);
. f% ?5 R0 \( ] - extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
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! R9 F, u- J7 r. I- k9 b4 c9 j
至于SPI为什么这样写,会有一个单独文件说明。 3 }% c8 U2 h9 j+ J2 `
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: - /* 初始化的时候会根据设备数定义,
T& a9 U3 Y7 C5 O& \$ D - 并且匹配驱动跟参数,并初始化变量。
2 W& S1 o0 L( l4 a) k. p - 打开的时候只是获取了一个指针 */
4 j0 G$ `+ ?* I6 n - struct _strDevLcd
% F0 O7 q4 p2 P3 S( y | - {2 y, V" C8 p- A8 V( ]8 C
- s32 gd;//句柄,控制是否可以打开# S( n0 w' {9 e) R6 H( x" |) h* S
- 0 v7 n, G5 g; [! Z
- LcdObj *dev;$ ~/ F7 ~+ e3 Z/ R+ x
- /* LCD参数,固定,不可变*/7 q. Z" ^0 b9 m8 y. {7 R1 d" m
- _lcd_pra *pra;* r. Z. x/ W: Z7 w, K! D
- 9 W5 @6 D, _: ?
- /* LCD驱动 */5 N* e0 v( |5 b) b) M
- _lcd_drv *drv;$ D* t. C, K1 h& w, Z+ E
0 @ c3 ~0 C; O; N- /*驱动需要的变量*/2 |$ X, J5 |/ w
- u8 dir; //横屏还是竖屏控制:0,竖屏;1,横屏。
* w) i9 f7 ~' ^ e( S7 e# V$ L* T0 s - u8 scandir;//扫描方向
$ m. L2 {, ~: t - u16 width; //LCD 宽度
3 n s6 Z- j! g6 u, Y - u16 height; //LCD 高度
' e+ ]& J( O0 F% c4 ]1 J! G
, z3 w) |. M) u4 T" s5 k& f+ F4 K- void *pri;//私有数据,黑白屏跟OLED屏在初始化的时候会开辟显存, ]% M, `5 e7 R! v1 d2 \
- };
复制代码 Y& E2 b$ C. C' Q$ {
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。
4 C p: S1 l$ }% e7 o1 K5 D. r2 M/ b& d1 O
- typedef struct8 Q) w- T: L- W4 \6 u% r5 x
- {) T6 Q% x- H! Q W8 ~
- char *name;//设备名字
, M7 _5 U7 F* s" _$ A3 ` - LcdBusType bus;//挂在那条LCD总线上
4 p$ G. K+ `# ?7 r - u16 id;. U# o6 ^2 T2 a @
- }LcdObj;
复制代码
' J; K/ Y/ _ O: i6 q. w- 成员pra指向LCD参数,可以知道LCD的规格。
+ t( H: O/ Z% N
- typedef struct
; r. q9 l/ W! }" }! l: ?5 M9 x - {# H9 u" X' h4 Y
- u16 id;
6 D7 _* i! p# _7 } - u16 width; //LCD 宽度 竖屏
! R' `9 F1 B O. z) g) L - u16 height; //LCD 高度 竖屏. N" }0 J: Y$ u% s: S. e- Q
- }_lcd_pra;
复制代码 ! _& m U9 i& N, T
" \; S7 K3 C7 h: Q( N! o' i! u: M- 成员drv指向驱动,所有操作通过drv实现。9 P0 k+ v) _1 m- G" m7 m
- typedef struct
. ^ p: @6 P: U; E% K, w* J2 h* ^ - {+ s* p' b1 ^2 Q, u- z
- u16 id;/ g) N' s% E( W' W! ~+ _2 A
- . @ C& ]; k+ n# o9 @6 M9 f$ |
- s32 (*init)(DevLcd *lcd);
7 b6 L3 { j$ r: a+ x4 X2 E. h - 8 j1 W# C9 F/ x9 g n! B5 c( m! J7 c
- s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);: B& a$ k& p: y ]3 S2 l
- s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
7 N& z/ L# K% ^4 O( t% G4 S - s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
3 U& C& x% J% {) @: ]2 M Y& V9 M
4 D+ ^% C: M' _; W! o3 \- s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
3 y5 ~3 N: [' A6 U! E$ n7 u - 9 g9 H* |# I- ^3 O3 V# x
- s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);
5 l! J, x, B" ^$ d, A3 z2 u - void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);* e, N# s* r. ]( U/ `. y# v
- void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);, ]2 A* j I5 d0 B
- }_lcd_drv;
复制代码 1 K: k% z8 f' n7 `/ J1 E1 D
- 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' J" [# p$ |7 T6 a3 @
3 {" |# L @1 b* ?4 h
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。
1 C5 Z& Q* y: R6 Z1 q3 s 用法和好处- 好处1
& K- N5 e8 m+ J* o
_. s; q8 L# W* \0 b
请看测试程序: - void dev_lcd_test(void)
- V; b+ S9 c3 B5 Y5 p - {2 ?7 U# Y& w. q" P
- DevLcd *LcdCog;
* c2 Y z9 `0 l/ I. | - DevLcd *LcdOled;' M g( x& Q: j4 P; F0 A
- DevLcd *LcdTft;
# U, Q f+ q9 i$ g2 O9 Q: X9 h6 ^
1 @- k8 P+ l4 F7 S2 |/ T- /* 打开三个设备 */
! e3 [% }& [! l - LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
& s$ p% t# C( z; n) P4 L9 ?8 ? - if(LcdCog==NULL)4 d0 {5 U7 D2 y1 k7 g
- uart_printf("open cog lcd err\r\n"); M: n1 ~4 f! p- l
: K6 I! Y# w4 m4 R4 f- LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
3 {/ w% P% ~* S* P* q4 s - if(LcdOled==NULL)
( n. \3 q7 H, W4 P* ~0 y* v% H - uart_printf("open oled lcd err\r\n");
* \$ R, I! T8 }. P! A4 {
( v/ c7 j9 P m5 I( g- LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");0 }1 l# s! ]) S; J- J7 P6 [
- if(LcdTft==NULL)
* [* |/ u2 S8 a: J3 R - uart_printf("open tft lcd err\r\n");+ Z- T% m2 M+ h$ L+ \
- ; Q+ O: Y1 V5 d+ v# O; I2 x
- /*打开背光*/0 q" ?" p, O( H, w! m/ _: b
- dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
9 ]% G( O, |9 l; Q8 G' P; Q# v/ O - dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);
4 N& K8 }2 e& q& a - dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);6 | j% p- k! H1 }
3 Y4 K) G9 @$ C+ Y% J: \. l- dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
! ^: ~0 W" {$ Y4 i" W8 M - dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是oled lcd", BLACK);. a T( N; t" e! v2 m/ n
- dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
+ A2 d4 `8 o6 S5 R, P+ m: `, T - dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);, T( T) m5 h" j5 W& @! u
# z# ?5 D/ Y! v+ h& L- dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);; k' f2 f' d; W" d5 t
- dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是cog lcd", BLACK);4 W& R! T* v5 x- K
- dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);% E" t# b. q- o" U6 U' L2 v- F
- dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
6 Q; s0 m$ y$ S
' s- t* k- ]6 Z2 @- dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);0 Q+ H- X. J c: p0 D/ |7 z! k$ d
- dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "这是tft lcd", RED);
. \2 q2 e* N k% ?: B# x - dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
5 g/ s) o: f* Y5 ~ - dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);7 Q* O& _1 z, E2 O
- . O( T8 r6 [( r( x4 b% ~& o
- while(1);' {* B- ~& I1 D6 [& ]& R
- }
复制代码 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
# ^9 w# e; A) Z2 L* M8 r) b6 a- o6 @& A. o
现在的设备树是这样定义的: - LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
k) w' t* _ ^ - {: J! c; `) N l
- {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},! y5 A9 Y% l& |0 W+ M
- {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},/ E$ o- d x9 j/ |! W! |
- {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
8 \6 B1 Q6 Z/ b - };
复制代码, ]" w( P2 M+ X
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。 ; a8 E1 z9 A; V9 p. i1 \
- LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=) A0 h; ?' w3 B* N: D t8 W
- {
; {$ N8 o6 @3 E! w; y6 K - {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},& m3 G: s9 n R+ S+ Z
- {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},# W0 ]3 q3 v4 \0 T! L0 x/ @
- };
复制代码
( A1 `; `9 c8 `" c4 h) D
9 X( O; F5 i8 W8 [1 ]3 @7 W: j字库 暂时不做细说,例程的字库放在SD卡中,各位移植的时候根据需要修改。具体参考font.c。 4 J! X0 C$ l7 _# c6 ?( f
声明 代码请按照版权协议使用。当前源码只是一个能用的设计,完整性与健壮性尚未测试。后续会放到github,并且持续更新优化。 0 l% ^6 z* I! l% g/ \
来源:屋脊雀
5 n" o+ _8 g6 x: Z6 D3 m( f+ G+ H: Z" [" L
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