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。9 }8 s( i" A9 u: |
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
: C' D, _* t# F. [* j: M4 I" S3 R- k! |) i3 Y9 ?
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? 7 l$ K5 a7 s# V) w. [) B
$ P. \- b3 l3 H7 w* c3 g) _# ?5 P 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。 ) }; e, _' }1 }2 G8 t8 {/ G/ e
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。 $ e8 |) S+ a* h! b" m
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。 ' k2 z1 d: J& b9 U: @
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。
& \6 w+ l* L/ _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;
; p( ]/ i% C% X' o- V - void ledset(u8 sta)& e. Z$ Q8 r4 j/ |0 v6 X0 Y' l
- {: u0 }1 N% f, c( m" F
- }
复制代码 , k; N8 j) S' _5 F `4 @- X
' j% o l3 v& [2 x) k; f5 |
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: - /*& L, T# y9 f* i" _
- 定义一个结构体,将LED这个对象的属性跟方法封装。4 j1 X1 n S# A5 Z# u5 H) g
- 这个结构体就是一个对象。( B) P* r# F6 w+ q1 ?6 Q1 q2 s2 c% t
- 但是这个不是一个真实的存在,而是一个对象的抽象。! a$ B/ h5 d2 e. g% ^
- */
* r/ a& f0 o, p" d/ \. E - typedef struct{
2 A/ c4 }$ B" M$ m# h) P+ B - u8 sta;
- Q/ Z) Z/ p7 U1 w8 Q/ } - void (*setsta)(u8 sta);+ F3 ^6 `+ B0 d4 M8 v
- }LedObj;) X$ B& j, x7 T
- , }! I& I% F2 B1 C$ L4 {
- /* 声明一个LED对象,名称叫做LED1,并且实现它的方法drv_led1_setsta*/
6 t' ^& z* ]/ p9 N! D5 X9 c1 c - void drv_led1_setsta(u8 sta)0 u. u. j2 T; f* {) ?, ~( q
- {. T0 E" c% y) x. b& G$ y" Y* S, D/ _
- }
+ V% N8 T2 F/ m1 y. b0 }
6 Y( N# f" G7 S9 f7 C- LedObj LED1={
. t. x, B, G. G4 h - .sta = 0,0 A: Z& O: L F h8 W; J% @
- .setsta = drv_led1_setsta,
) q) I/ Y9 ]1 ? - };
: v4 B9 e& l3 d! D
2 a# {' g2 g+ K" |- G; t) t- /* 声明一个LED对象,名称叫做LED2,并且实现它的方法drv_led2_setsta*/
) x8 R$ ~9 C a& Y+ N, ~* @ - void drv_led2_setsta(u8 sta)
& ~0 d% L9 T9 A' S W - {% N. q) G y6 W) ]
- }
, s2 n: c% ~* H& m8 G5 R5 p - % A4 r1 P& Z0 I1 W5 F
- LedObj LED2={
8 q* m* A8 L' J6 ?6 \& Y - .sta = 0,1 y3 ?7 _0 R8 [) y
- .setsta = drv_led2_setsta,
0 D5 {$ i- |2 |! @) F - };
# b; `% R9 I. X+ p - . J; P% Y) N7 I$ p1 T3 w
- /* 操作LED的函数,参数指定哪个led*/' W: n ]% v; T2 {, a
- void ledset(LedObj *led, u8 sta)! J' G. E" [9 y% ^ W1 y
- {
: g+ ?8 C3 ` U/ c - led->setsta(sta);
1 v+ S' B% C8 d' R' i0 C - }
复制代码
$ t( ]; }5 L) P- e
, O N0 t* s. e8 ] k
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? & s. ?* y6 f% ?) T" d
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。 : ?# P1 c, A7 |0 r: x! ?$ N
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」。
$ T s) K! ~8 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?
1 h1 V" c$ g) i1 I0 \+ A2 S) d1 f; u! J9 \: e. G
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。1 ~' q) A9 c+ U9 @! |# h
* U0 i* J! \, Z( D
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: - /*2 J0 F* _ Z% L8 J F
- LCD驱动定义, f! I' {+ ^$ i$ l2 O3 V# F$ T
- */
; i" D4 z6 l ?' { - typedef struct # E9 n% s3 P$ l2 B
- {
( F" X) F* Q" P - u16 id;+ e. `; q+ K) c
- ( {$ e; q! R" M! i4 v/ v3 F" |
- s32 (*init)(DevLcd *lcd);
& d4 R, D" G( V& J# P; P - s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
6 F M# ?) R! O# s+ W8 j - s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);1 _2 S$ `# i _
- s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);1 {9 ^- K9 H1 x/ f7 N3 Q
- s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);" ~1 Y" N% _4 L5 o" b8 S8 ?0 ]4 d
- s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
) S+ T& k- g# m6 w; a2 ]& w Y - void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
: H( F& L- h, I) x( s0 n" Z& v: t - void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);
. Y4 f B( }- z0 N# [6 e+ W4 { - }_lcd_drv;
复制代码 ' S( o8 Y% e* [- L5 X4 \
( D/ ~3 ^7 Q6 }
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+ A) `# e; k8 l) \! Q# Q5 M& l
( g5 S' }: I( I4 d+ m+ @1 J- e
显示字符,划线等功能,不属于LCD驱动。应该归类到GUI层。 4 Q2 e4 @0 U. V- [) j
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。 4 M- c9 z/ S7 K
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
$ B( Y8 C8 n1 o' O- l 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*/8 A3 o6 V9 L# ?/ Y) T
- _lcd_pra LCD_IIL9341 ={
: w9 N1 i3 q% y, a6 u& a - .id = 0x9341,. |! q3 y2 r% }) K$ y
- .width = 240, //LCD 宽度
- k1 r E& T- N+ K. S - .height = 320, //LCD 高度
, N# s" D1 Q o; q: V - };
9 w# W& ^: S0 V/ h7 y - ...
* L4 S+ [- P$ T9 a0 ~ - /*各种LCD列表*/; I i) K F {' z! l: f* S3 R. }
- _lcd_pra *LcdPraList[5]=) L; ~* B2 V7 a- P/ d6 {
- {' ^4 F3 K4 s( h9 h6 y
- &LCD_IIL9341,
/ T# r7 c. y2 ~/ g - &LCD_IIL9325,- w6 ^ U2 x( G0 ^/ L8 ?
- &LCD_R61408,! Z) `! V5 S N; a7 j5 g) U& j, w
- &LCD_Cog12864,9 K5 f, x' K' U7 `' }3 h
- &LCD_Oled12864,4 R& n4 Y3 E& d1 z( t* R
- };
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4 _: O6 s: ^ O) |" B: s* C
- 驱动列表*/
Q5 Y, W& }9 d - _lcd_drv *LcdDrvList[] = {3 E O g2 z( V7 N* {+ v- W* Q
- &TftLcdILI9341Drv,' v% u/ k- K- N8 g/ g/ d
- &TftLcdILI9325Drv,
- _- G0 e8 Y% S, M' n# H - &CogLcdST7565Drv,+ q3 u: k4 z6 i% r
- &OledLcdSSD1615rv,) Q1 \6 z7 l5 o" X2 n8 p
- }
复制代码 * E* S; t4 n5 \
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*/
0 I. {7 @% S( q, ] - #define DEV_LCD_C 3//系统存在3个LCD设备
5 u0 k1 h% Y* J* j ` - LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
: A( z' V% P+ G' W# T; M - {
# p4 j7 }0 n' b8 B5 t - {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
/ P. t$ B9 M, g! t, h& T- [2 `4 h% n - {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},
9 i% q" j. {' z& |& P. r - {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},* ?; L- ^3 `; p" g! @# H$ `' w, e6 W
- };
复制代码
' e) ]- e6 _5 H6 A7 P9 q3 q! v* i2 ]; C5 q6 @3 R
「2 、接口封装」 - void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)$ X% S, N! T2 v- {
- s32 dev_lcd_init(void)
7 s7 l# @7 V! f" [5 J5 M- ^, j3 j - DevLcd *dev_lcd_open(char *name)
x; ]% y( q& h3 g - s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev), R& `. Q& e" ^2 g( C& d: [: Y
- s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)
. G& O2 V' ?3 n6 N% ^5 b* r8 D - s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)& O0 \2 J' S3 ~( s% z+ P* p2 [( W
- s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)
' V E( I2 q9 J5 Y - s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)
+ y3 t4 l- l( e# X$ ^ - s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)6 @( G; u" z( q) J3 `& V
- s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
复制代码1 J% O# t3 z& ]3 a1 @
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。 1 [8 d% g0 C9 u S7 s4 [7 k% o% d9 o! a
「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)
复制代码 % q; L/ U; }5 X
其他划线画圆的函数目前只是测试,后续会完善。 * n7 `3 L* ^8 f" n4 Z5 Y
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 y9 P$ d3 H; g N& t6 w. W
「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 = {
- u/ h7 s( N# ]$ [ - .id = 0X7565,
+ a7 h7 v8 @8 _, X
$ L( ~& a: c, P h- .init = drv_ST7565_init,
( R' }. y! T- H2 g - .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,0 g" R6 [- a" m2 I5 Y
- .color_fill = drv_ST7565_color_fill,) Q8 X s, w* q. m
- .fill = drv_ST7565_fill,
$ X8 }( Y, F E: f - .onoff = drv_ST7565_display_onoff,
0 J! V, H5 r, \+ ^9 M8 B, ~ - .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,
/ Y' n6 R+ y0 B/ o - .set_dir = drv_ST7565_scan_dir,
5 ~# _$ ?4 k& `2 @ - .backlight = drv_ST7565_lcd_bl E7 f' }+ F) w x# s
- };
复制代码
; H& l1 t. D8 G- H$ M
Z6 y% C) Y) r3 v! z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);
$ v3 R0 u' _% z# S* i F' G - extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);9 E* i- _5 r5 w1 S3 A
- extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
# ^8 N3 R9 u' M; T4 G& z1 w ] - extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);7 `2 ~ Q8 W/ y" y, V
- extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
复制代码& I, w1 J0 J$ J) D' l$ J% P& D
至于SPI为什么这样写,会有一个单独文件说明。
+ V+ Y4 `" Y2 V# s( d; w 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,: ]1 _- j3 R0 g# ^
- 并且匹配驱动跟参数,并初始化变量。' V! [: ^6 F& f
- 打开的时候只是获取了一个指针 */
9 j# s( h3 _7 A) d/ o3 e3 j7 ? - struct _strDevLcd# I5 j! P8 l5 V" L$ x5 l! R
- {
8 Q6 `) v6 Z6 Z3 }. C9 [ d' I - s32 gd;//句柄,控制是否可以打开/ a u/ q5 L7 t
- 5 Y6 `0 I; c& o+ a
- LcdObj *dev;8 l1 p5 v0 | d- X$ c5 a
- /* LCD参数,固定,不可变*/
3 ]; i' v" C! k. } - _lcd_pra *pra;$ h H; r; r2 C/ Z% J5 Z6 W" ]
* W& c- ^, A) B' \9 P- /* LCD驱动 */
5 ~; c/ ]# D2 ` ~7 f4 z4 \ - _lcd_drv *drv;' L; ]" P7 [) D' B8 Z# x1 {
1 s9 L% ~, S. G! Z- /*驱动需要的变量*/
& A; S7 o3 x3 x2 S1 n; {1 y' j - u8 dir; //横屏还是竖屏控制:0,竖屏;1,横屏。
6 o# Z/ L1 e* \* T) G3 M6 z/ o - u8 scandir;//扫描方向4 ^% n# c4 @( |- n
- u16 width; //LCD 宽度
: w( g- ]; f0 ?9 ^: @+ B+ f - u16 height; //LCD 高度# {6 r4 f6 j9 u+ ]8 M. }
- + F# p( D! l1 G( t$ V5 N: s9 Y) _
- void *pri;//私有数据,黑白屏跟OLED屏在初始化的时候会开辟显存' e' [* x: k2 _- {* s
- };
复制代码
, F* f0 E3 N- e( b, v# d
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 J7 v: a' A" C3 V' X( ^; @; d0 K0 _0 m! g- }) e0 j; k0 ~! i+ y; u
- typedef struct
) {+ t3 b8 m ?9 h$ q$ R3 ? - {& C- t& }9 |( H# b7 a
- char *name;//设备名字. o. K; X( n0 S" v
- LcdBusType bus;//挂在那条LCD总线上
( q) R' f5 Q1 N8 P1 Q: g - u16 id;
- y+ R2 S& c* R! H4 I - }LcdObj;
复制代码
! b9 `* J* L0 q! h; |- 成员pra指向LCD参数,可以知道LCD的规格。+ d& u' n/ j2 y& w
- typedef struct
6 T3 P( k( w9 [& ?* } - {
; ?$ e# ?+ B! \& f# }5 B - u16 id;
7 n. n( C$ F# |( o, e8 K - u16 width; //LCD 宽度 竖屏 A; v1 @$ [* }2 ^1 ^. y& i9 N
- u16 height; //LCD 高度 竖屏
% c1 m3 m8 v% ~; I6 E - }_lcd_pra;
复制代码 + I; O2 t4 B& N
; e/ V$ ~% m }0 v- 成员drv指向驱动,所有操作通过drv实现。# P9 B1 |3 ]$ r" D
- typedef struct 3 M% _4 e, j) K* |) b4 G5 d
- {
9 x# z5 ^% c3 K1 E* ` - u16 id;& |7 Y2 v8 p: p
" e; C9 P7 _* C- s32 (*init)(DevLcd *lcd);6 G$ k" ]# z. p3 N! x' J
8 |. M; u' q0 h9 C% |0 r- s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
( W2 w' O' `! Z } W% q1 _ - s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);6 e3 I0 X* o4 W" u$ A
- s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
+ d! G- R8 b* g4 @
. d( D: ~+ N% f, J$ ?- s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey); b5 i8 `1 @; N) P& g) u
6 {( l5 v( L9 h* |8 f9 X- D' ~- s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);" J- @) ^: Z. O3 Y( w @
- void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
" }6 p6 d+ b+ ~ - void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);; Y2 `" x- v! T* P! n# p
- }_lcd_drv;
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: G, Y3 z9 x! S9 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。+ s& v. n3 `7 r. J
% d) Z3 o' d/ S# u& O6 i+ J
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。 ; ?! ~$ Q- R' P u" H" o2 p
用法和好处- 好处1
# Z- c' ?7 b& I& T4 }7 u0 K/ c" @) N {
请看测试程序: - void dev_lcd_test(void)
: X# M. L$ @/ [" p - {
) g8 H3 X H, e" B - DevLcd *LcdCog;
$ A1 {* y7 \) A- ~' c" e - DevLcd *LcdOled;! E) Y, ], e6 d* p* l' C. V" X
- DevLcd *LcdTft;4 K T1 s. c- [9 N& k& z" j& e
8 }5 t: D, j6 c% t3 ^- n, T! q- /* 打开三个设备 */
* [. n& w5 G5 X - LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");
% B$ k& H/ s$ D4 s - if(LcdCog==NULL)
. N6 E! _8 E& m - uart_printf("open cog lcd err\r\n");
; p! Z0 Z" W& h4 M$ @0 e
% \! s1 `0 I& G- J/ }! Y- LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");6 x% h6 O( Y5 t; F
- if(LcdOled==NULL). u& a% k4 { \" I) q' R
- uart_printf("open oled lcd err\r\n");
( J( Q) @9 D/ X) o3 @+ I& X: D - 8 \5 N1 {! B7 i& x4 w9 y
- LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");
/ V) n" E! G& f6 N7 ]- T. W* J - if(LcdTft==NULL)
' }: I1 e1 c' f - uart_printf("open tft lcd err\r\n");9 v8 h: X( T7 P% Z
: z% P) \( g& L1 c O3 q/ c- /*打开背光*/
& Z- Q, S. q w6 W s/ \$ g8 Q, H - dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);8 W' X2 w' A/ h3 k2 V" p8 X
- dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);4 o/ U7 K0 Y+ _$ m0 ^: R
- dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);& x% W) e9 t: \2 m% G* \# [& U; W3 E
7 l2 u# l, X6 Q, W- dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);* r4 p! [7 U' V" Y F
- dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是oled lcd", BLACK);
+ Z: A7 u( n5 M! Z* f; Q - dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
+ _$ j5 f* o4 Y: h4 Z& B P. t7 T# L. R - dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
! c6 y! G9 m9 h! t
# | H, |0 H% t" f0 P& I- dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);& E( P( K- F3 b$ w
- dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是cog lcd", BLACK);# W: y+ I6 Y9 v; G3 E: g4 K( ~2 F
- dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);& H$ \ T0 }2 w! [" F
- dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);. c+ [3 I/ F+ |5 n* i# N9 T
- 4 L# w2 c- l/ V4 V% H/ p9 e8 G% Z
- dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);1 O0 _/ `! ^ f, u9 U$ \
- dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "这是tft lcd", RED);" P9 F% a! _/ _% c( Z
- dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);( [* I6 }/ o, c
- dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);; b* v1 b- T& D
- . C4 @3 @! \, ^2 H- l# W, q$ j
- while(1);
' D1 w$ y7 u6 ^& K& b3 O - }
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20 @4 p% B @/ q+ e1 E* }* c7 [6 M9 \
; E) ^# \1 n. @5 `
现在的设备树是这样定义的: - LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
) i: n7 m+ k" c, G3 _& ^ - {
$ _( L& g* }, W0 q7 v! w0 X - {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
0 Z/ z. H4 D& ~ - {"coglcd", LCD_BUS_SPI, 0X7565},& o% m( v1 v& E- X: e
- {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},+ ?6 E5 X" O1 H% H7 I# {; r
- };
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* y6 M5 G& M; w' `0 g( H8 h t
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。 , t! Q+ H/ y% U" g& Y4 {0 b
- LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=$ W; c& e" j. e* r6 E
- {6 w+ B' k" H2 b: I3 n
- {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},
+ t b- H3 C# t/ l/ c - {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},. {5 ~9 ]3 t0 Y) |
- };
复制代码 + W( t H6 e/ E. E/ h3 y
6 M0 ]$ o2 {. ~1 ?
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。
z, ?0 o7 [% @9 s3 r) j3 g) D( O( @: [ 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。 ) G r# x) W* k1 x
来源:屋脊雀
% z" U0 r, y( H0 D4 ]/ }* B. Y; ~. E4 C" a3 L, R
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