你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

STM32的LCD驱动编写思路

[复制链接]
STMCU小助手 发布时间:2022-11-2 21:54
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。
微信图片_20221102215350.png
    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。
$ v$ n  P/ n1 L) P* Q6 o# G5 J* E

" O. h3 [4 J$ S0 |: ]2 P
微信图片_20221102215347.gif

) b2 o- Z1 K; h8 G" o    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
    0 l1 ~8 m0 d: E/ R/ d; _+ t
    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?

    / P3 [- ~  ]/ m" N4 N
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。
7 ~: V4 R) X  C5 d
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:
微信图片_20221102215343.png
IPS:
微信图片_20221102215340.jpg
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:

1 p% q# r( s& Q* n0 d: }
微信图片_20221102215336.jpg
0 e+ }, J+ U8 |2 ?3 M
    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。
2 H4 e  ?/ N! o' |2 `
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:
* |+ |' O( I. r( {
微信图片_20221102215333.png
7 }( n2 c  l& u) N% M8 I& k$ S' r- f
    常见的是SPI跟I2C接口。常见驱动IC:SSD1615。
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。

1 c5 X2 P$ H+ m' b3 X8 L, e
微信图片_20221102215327.jpg
" w) C. T- z0 G0 [1 d
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;/ \8 i/ j% k7 X  r
  2. void ledset(u8 sta)
    # s4 s# I7 G$ }% k* q* N, L/ R0 [
  3. {
    1 r8 {. v0 o$ z! ^  O6 r
  4. }
复制代码
u8 ledsta = 0;void ledset(u8 sta){}9 q2 _8 b3 q% f, R# A& t6 m
    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:
  1. /*$ v( K4 ]3 p+ F" J; z5 }
  2. 定义一个结构体,将LED这个对象的属性跟方法封装。/ Y, ?& i' Z* f& R9 v! U
  3. 这个结构体就是一个对象。1 w6 ?2 ?, }6 A( Y  E
  4. 但是这个不是一个真实的存在,而是一个对象的抽象。
    # l: w- e! ~! X/ |- s' I6 L
  5. */
    3 I0 o  E4 {3 a; b
  6. typedef struct{5 h; B% h6 O9 @0 i
  7.     u8 sta;; n" n5 R# k" X! |
  8.     void (*setsta)(u8 sta);
    ' a$ O; R! ?/ n5 {* |- ]$ c# b
  9. }LedObj;
    $ Z' p& k* N2 @7 `

  10.   @+ |( @: Q  B" l- h0 C' j
  11. /*  声明一个LED对象,名称叫做LED1,并且实现它的方法drv_led1_setsta*/3 e0 ^) |8 D6 s/ l
  12. void drv_led1_setsta(u8 sta)* p0 g3 @1 {* C6 E* P# o' n
  13. {6 F4 q/ [0 _. V" }" L7 U* K
  14. }  [% U4 U& ]  M9 h8 k+ B

  15. / v& C# s" p7 C1 X. U+ z9 @
  16. LedObj LED1={
    1 j, G5 x4 j7 v9 |
  17.         .sta = 0,
    0 v/ T$ I1 s- e# l
  18.         .setsta = drv_led1_setsta,
    8 R7 [: T3 |" w7 v3 R2 G- @
  19.     };
    & c2 H/ R% E1 t) B2 ]* k- D3 e& C
  20. - e; o, U  D+ B! e* G- M* h
  21. /*  声明一个LED对象,名称叫做LED2,并且实现它的方法drv_led2_setsta*/+ W" I' l7 N$ {" ]6 l9 [
  22. void drv_led2_setsta(u8 sta), G  c1 h1 h9 B4 ~% o, J- J' \
  23. {8 M4 z: Q; @3 W5 B* m
  24. }2 @0 z* `7 H, j" G3 d6 [

  25. ; w$ H8 k% m9 j1 d6 [- _# ~' M, ?
  26. LedObj LED2={
    ; H! M. v* ]  K) ]( ]; Z5 q! Q1 Y
  27.         .sta = 0,
    / s0 b' {% d4 ~) B3 ]: w
  28.         .setsta = drv_led2_setsta," U& z$ d" U( E0 l" |
  29.     };, h! \, N- ^3 d: ]) w6 X
  30.     7 ]0 S% l  A/ X6 I$ r3 ]7 [
  31. /*  操作LED的函数,参数指定哪个led*/
    ! U. J+ _2 W" C5 u. u
  32. void ledset(LedObj *led, u8 sta)2 C0 q! s0 Y; {6 m) {
  33. {
    : m% `7 ^3 i8 ~
  34.     led->setsta(sta);: \- ~3 \: Q# k& E
  35. }
复制代码

5 x. W6 l% N: M
    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?
. a) a' x9 l  d7 N
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。

: f. J% w% b. l) E4 O* U
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」。
: u4 [+ @! |& _
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?
    . ?, G1 V, M* {
    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。* b) x6 A4 J. L
    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. /*0 W! w* k: s0 f& S/ x5 T1 Z# o; R
  2.     LCD驱动定义
    4 Y! X5 @$ P) N! S
  3. */
    , m# h  }4 m7 [7 t' z3 Y$ G& _
  4. typedef struct  & ?& \" K. [8 p: n
  5. {
    4 y. W; E" O0 O  B6 l; ^
  6.     u16 id;
    ; h( k9 L0 P! A; m
  7. 8 p' v3 |# U) V4 F4 M
  8.     s32 (*init)(DevLcd *lcd);
    7 m# a' d5 r0 J3 P7 k; [
  9.     s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);
    7 q! V% N' d8 D5 F( C! e8 e
  10.     s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);: c4 g# v) y. S
  11.     s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
    6 S/ ?6 Q# ^3 ~- V2 m, U5 s* O
  12.     s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);; x0 C0 I6 c9 M) ?; e
  13.     s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);2 G0 X# l1 y7 _) T
  14.     void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);
    - a+ B2 C) G; z2 b# r  ]& h
  15.     void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);: f- T- |" Y. ?% q+ x
  16. }_lcd_drv;
复制代码
3 ]; n5 m4 B- c3 C9 N( X, H( N6 h
    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% b. V% Z/ y) p9 d  K# H. N4 _
    显示字符,划线等功能,不属于LCD驱动。应该归类到GUI层。

7 H) m8 c+ L& K7 t5 S1 v, w# |
LCD驱动框架
    我们设计了如下的驱动框架:
% ?" D5 R4 U+ H4 t7 b
微信图片_20221102215318.jpg
+ L8 o; U; h8 Z5 J! c9 P
    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。

* m  e5 |% D. A8 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
& y) ~. C. d6 \9 A0 Z0 ^# m
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*/# }2 a9 q, E- e8 \
  2. _lcd_pra LCD_IIL9341 ={
    0 ~- w+ T5 \% y8 ^; ?: j
  3.         .id   = 0x9341,
    % |# l9 T( g$ U6 @1 C" K
  4.         .width = 240,   //LCD 宽度
    8 ?6 K4 _' p9 Z% h2 C) N* M
  5.         .height = 320,  //LCD 高度7 V! u1 ]) g' o" u) S2 ?: e. n9 q% v: x
  6. };  ^% k! ~9 R0 R& B8 \; S+ b# ^
  7. ...
    1 _! h' c0 x9 G/ G7 @& w5 g
  8. /*各种LCD列表*/
    2 M$ N9 V' j3 v* z9 A
  9. _lcd_pra *LcdPraList[5]=
    , y, t  T5 T0 r, g3 `1 T. v
  10.             {
    . D" I  b  _% X: M6 i1 ]  p; c
  11.                 &LCD_IIL9341,       + Y3 C9 I4 q; }" M7 d
  12.                 &LCD_IIL9325,: v( U, b4 j$ L9 C! ~3 X
  13.                 &LCD_R61408,. W5 T: d: Y4 o8 A+ _' f
  14.                 &LCD_Cog12864,
    0 R4 E0 s5 b. c% ^2 q  [) Q; @
  15.                 &LCD_Oled12864,3 b4 m$ H& v( V- t: l. R
  16.             };
复制代码
1 {' f; _; ^( d) @; y( k  k
    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
    9 d' ~: K! E7 d  U
  2.     驱动列表*/
    7 R- a* D, u/ ]. k: Y* s4 v4 S1 u
  3. _lcd_drv *LcdDrvList[] = {% A) s5 e$ h( O" h
  4.                     &TftLcdILI9341Drv,2 B& @, G* U! E( p+ ~  j( U) [( E
  5.                     &TftLcdILI9325Drv,
    8 W: W5 P% M  x) M
  6.                     &CogLcdST7565Drv,
    7 h7 ?8 G8 ^* |8 t3 F  B$ n- M
  7.                     &OledLcdSSD1615rv,% l' L4 M# p9 o  H, t) u$ g
  8.                     }
复制代码
8 Z; z' f6 ^4 z$ s7 L- V, Y
    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*/' V" m; A- b2 w( K  S, w4 p
  2. #define DEV_LCD_C 3//系统存在3个LCD设备
    - V- ?# _2 X0 M
  3. LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
    ! l9 D2 T2 l. j3 E5 `3 U: b& B* T: q
  4. {
    ( v4 K* }8 d: t- F
  5.     {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},$ P" e1 y' C0 R9 X
  6.     {"coglcd", LCD_BUS_SPI,  0X7565},
    & O7 i  j5 ?& _9 {/ J5 y8 F( ?3 E& Z
  7.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},
    , R' I: I  C! T- ^: b' m
  8. };
复制代码

# s# |& m8 A( _5 X! Z9 p
「2 、接口封装」
  1. void dev_lcd_setdir(DevLcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)1 ^  r; ^7 q# z
  2. s32 dev_lcd_init(void)
    3 m& D+ I( V3 ?; I2 l
  3. DevLcd *dev_lcd_open(char *name)
    ; i- q2 h/ y% ~, L+ @
  4. s32 dev_lcd_close(DevLcd *dev)
    / a/ e( N1 j  \4 l% x, E
  5. s32 dev_lcd_drawpoint(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)( S' l# }0 z0 {' L
  6. s32 dev_lcd_prepare_display(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey): }- l. _, @/ @3 h& N) I
  7. s32 dev_lcd_display_onoff(DevLcd *lcd, u8 sta)  l$ e/ w' o# L- f
  8. s32 dev_lcd_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)$ l: S% n4 J) ^
  9. s32 dev_lcd_color_fill(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)$ s) C+ B3 h, Z
  10. s32 dev_lcd_backlight(DevLcd *lcd, u8 sta)
复制代码
1 M  H; q( p' E0 c! c; T
    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。

7 ~8 V  ]% k1 i) A8 k4 D+ e
「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

6 L( Y# o3 [# |- O6 L
    其他划线画圆的函数目前只是测试,后续会完善。

& u5 G4 N  y. j5 g6 W! C
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 = {& Y* l* a$ u. Y$ g
  2.                             .id = 0X7565,
    2 o) F( B3 t6 o  s* b1 l; L
  3. 9 j! P  O* m( {* e# C
  4.                             .init = drv_ST7565_init,* v6 b9 ]3 l9 m& o& s# B
  5.                             .draw_point = drv_ST7565_drawpoint,
    1 ~% O$ p0 j$ F) g6 W+ C; c
  6.                             .color_fill = drv_ST7565_color_fill,$ i7 r( E( F% J6 L  R7 `( u* P
  7.                             .fill = drv_ST7565_fill,3 v9 d7 H) b8 ~
  8.                             .onoff = drv_ST7565_display_onoff," ?  O$ \8 E8 ^0 C. u" V
  9.                             .prepare_display = drv_ST7565_prepare_display,
    ! H3 d' j$ U1 u% G" x
  10.                             .set_dir = drv_ST7565_scan_dir,* y; j0 G, \, N! B7 a# `
  11.                             .backlight = drv_ST7565_lcd_bl
    9 m) U$ m, }0 ?% V' g3 y- V
  12.                             };
复制代码

4 R1 ]& u; E* i5 @! p4 O% i/ k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);. [* y2 ?4 l" M. e1 N& D
  2. extern s32 mcu_spi_open(SPI_DEV dev, SPI_MODE mode, u16 pre);
    9 O+ Z* C" @% C8 Y8 h; h% e
  3. extern s32 mcu_spi_close(SPI_DEV dev);
    # N' I' p' ~. v5 h$ L, Z
  4. extern s32 mcu_spi_transfer(SPI_DEV dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);
    1 b8 h/ D/ m& T" _; M7 a
  5. extern s32 mcu_spi_cs(SPI_DEV dev, u8 sta);
复制代码
' k4 m# S2 L" Y: t* x
    至于SPI为什么这样写,会有一个单独文件说明。

/ [: D) H' T( Z' B
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,0 Y' ?& m, @4 h5 K; x
  2.     并且匹配驱动跟参数,并初始化变量。5 y: @2 K- [+ v& j0 H
  3.     打开的时候只是获取了一个指针 */
    ; c3 l0 o+ @* s, g+ x
  4. struct _strDevLcd0 I9 G5 ~& D4 c1 I
  5. {
    ; Q9 S6 _& Y9 \2 N
  6.     s32 gd;//句柄,控制是否可以打开
    / |3 i5 e3 P$ [- V$ i, |

  7. * w1 F; @  Q" q6 u2 P- u2 s
  8.     LcdObj   *dev;
    + o# L; ?; F7 @$ g# y2 C/ Z
  9.     /* LCD参数,固定,不可变*/. r& W$ A/ t# K% D
  10.     _lcd_pra *pra;
    & z1 d9 c2 l$ \

  11. 4 }; [2 V  S& q% c3 S& b- k% {+ ~
  12.     /* LCD驱动 */
    0 ?8 V" v' e5 {3 v: S" v* D
  13.     _lcd_drv *drv;! g, _8 c0 I" m# C1 P

  14. 1 A2 j/ l% x, Q: v( S, a- z* m! J
  15.     /*驱动需要的变量*/
    9 q/ M, H( m9 ~& M8 K" i
  16.     u8  dir;    //横屏还是竖屏控制:0,竖屏;1,横屏。
    8 W3 o  e0 `: j, D- r' @
  17.     u8  scandir;//扫描方向7 T! o4 |, j/ C' b1 w* O0 \
  18.     u16 width;  //LCD 宽度
    ) }2 `8 Q$ v1 W( W5 i+ J! }$ f
  19.     u16 height; //LCD 高度
    $ G4 [  d: m  d  E

  20. # l8 I7 q, ^+ E
  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
    7 j4 H/ w7 X. @8 C
  22. };
复制代码
2 [5 J" K8 I2 S3 f3 R
    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 p/ d; ]; O( L8 ^2 [4 _  M
  1. typedef struct& i. `& d- [) [9 J) }
  2. {
    : m0 [0 y8 X$ M+ \
  3.     char *name;//设备名字
    9 b( P- ], m3 A
  4.     LcdBusType bus;//挂在那条LCD总线上
    3 {5 c" }9 b& H: m; E
  5.     u16 id;# ]2 T4 @: I% ^  N4 J
  6. }LcdObj;
复制代码

. ^/ E  t% h& _- a
  • 成员pra指向LCD参数,可以知道LCD的规格。  v* E0 ^0 Y; _0 g3 S0 T
  1. typedef struct$ R2 @& C8 V: m% G9 d
  2. {
    6 r5 c6 E9 G2 m+ w. |
  3.     u16 id;/ I9 a) ~* A# }, a% x
  4.     u16 width;  //LCD 宽度  竖屏
    1 w2 k. |7 v# C4 l& k5 K" u) c
  5.     u16 height; //LCD 高度    竖屏
    # g3 Y5 p- b- b6 \7 l$ h
  6. }_lcd_pra;
复制代码

) Y) I$ I- j- U6 H' H# I0 x( w$ V$ X% k1 m
  • 成员drv指向驱动,所有操作通过drv实现。, A1 V: Q7 l+ F( C8 S
  1. typedef struct  
    - M% I1 r2 z! @2 X; S; }1 Y
  2. {. x2 T, a) m8 f) T
  3.     u16 id;
    ' a  m6 y& Y+ L$ ]1 }+ @/ I* ]% K, p
  4.   b5 ]8 I$ ]0 |2 r
  5.     s32 (*init)(DevLcd *lcd);
    8 |% K9 B  ?; c4 e
  6. & n4 h) _) ?! k) L4 ^# ?3 ?
  7.     s32 (*draw_point)(DevLcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color);, L4 E5 i9 K, W! q8 l
  8.     s32 (*color_fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color);
    2 o# N7 [+ ]& W9 k
  9.     s32 (*fill)(DevLcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color);
    7 i+ u; X& B& n, b3 v

  10. ( ]* r, k& c! ^* s& w" T" V& o
  11.     s32 (*prepare_display)(DevLcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey);
    6 v# d! {) D9 V6 y/ ?8 P- Q
  12. 0 G8 c# s; C' t7 H8 T3 |. E
  13.     s32 (*onoff)(DevLcd *lcd, u8 sta);4 A" O& c* B6 O  p7 f3 u
  14.     void (*set_dir)(DevLcd *lcd, u8 scan_dir);- @+ R; A0 C. \5 X/ Y
  15.     void (*backlight)(DevLcd *lcd, u8 sta);4 U- P. y) K( t. I4 h
  16. }_lcd_drv;
复制代码
3 Z! k( J) G9 a$ G/ K; x
8 A0 F! Z7 W0 B- 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。
    ; W, t) V) A" `9 ]+ W
    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。

+ _8 R! g' L! K% q! G' ~
用法和好处
  • 好处1
    9 X4 i$ g' @- I* \
    请看测试程序:
  1. void dev_lcd_test(void)/ n1 ^6 G( m) J, u1 J
  2. {
    9 i1 x; y2 Y" D, U
  3.     DevLcd *LcdCog;* p' s6 ^% S2 ]* l) W. n& @, @' }
  4.     DevLcd *LcdOled;2 K; g1 y; ^# H/ m9 u7 T4 e
  5.     DevLcd *LcdTft;6 o' |' Q4 U# A2 d/ V9 e

  6. - k2 M& P7 }* x# o  C
  7.     /*  打开三个设备 */
    ; V2 \! [% s4 B4 B0 Y
  8.     LcdCog = dev_lcd_open("coglcd");+ w0 r; q. z; s  q# Y2 a
  9.     if(LcdCog==NULL)) e4 U# t, F) c- I( O4 d
  10.         uart_printf("open cog lcd err\r\n");1 x% t3 I& h2 `7 M7 {

  11. - i; M* f& S7 }8 r
  12.     LcdOled = dev_lcd_open("oledlcd");
    / d# h% j( O) S  P5 B+ G
  13.     if(LcdOled==NULL)
    * p/ x* I8 R/ Y5 I
  14.         uart_printf("open oled lcd err\r\n");, h6 I& o& R2 a. f% ~2 a9 t
  15. : }" m- c$ K( M' `: A
  16.     LcdTft = dev_lcd_open("tftlcd");
    # t; v6 m$ `* l9 c3 Y" z) K( V( g
  17.     if(LcdTft==NULL)& ^8 C0 F5 w  y+ b+ R6 N
  18.         uart_printf("open tft lcd err\r\n");$ r1 s( Y' E) S4 u# K' e
  19. . W% S+ O/ K! B( Z  X- @: v+ _% ]! b* v
  20.     /*打开背光*/) f$ d. x0 E- Z6 e4 U
  21.     dev_lcd_backlight(LcdCog, 1);
    ( {, u( @; Z  c5 C# P2 V) T: a
  22.     dev_lcd_backlight(LcdOled, 1);
    " x- q: L0 o; I5 ~0 l
  23.     dev_lcd_backlight(LcdTft, 1);
      S- A& ~0 e4 D- H! P
  24. # i; M! V  h8 ~
  25.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);5 t  I9 L+ @, [' x4 |, m. P
  26.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是oled lcd", BLACK);1 z3 a( i9 A; R
  27.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
    ! F# u  U- [) n& t
  28.     dev_lcd_put_string(LcdOled, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
    7 w7 m9 P' l$ J3 R4 @* W  g8 n

  29. 2 N4 {$ L9 X4 h$ J3 s$ n/ E
  30.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,1, "ABC-abc,", BLACK);
    + t& F2 m. r0 K; E5 `- W8 W
  31.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 13, "这是cog lcd", BLACK);
    9 u( v( ?; N1 H' W- W" o
  32.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SONGTI_1212, 10,30, "www.wujique.com", BLACK);
    + `  i9 w5 J- `$ s) P( G7 o' p
  33.     dev_lcd_put_string(LcdCog, FONT_SIYUAN_1616, 1, 47, "屋脊雀工作室", BLACK);
    ; S, M/ t8 @! a

  34. 3 |- h0 c( ~6 @# Q6 |# H
  35.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,30, "ABC-abc,", RED);% `& l2 a3 I" V" o
  36.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,60, "这是tft lcd", RED);9 f5 l4 b( O2 q9 A! O& E
  37.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SONGTI_1212, 20,100, "www.wujique.com", RED);
    3 x/ u1 l9 K- A2 u! U& v
  38.     dev_lcd_put_string(LcdTft, FONT_SIYUAN_1616, 20,150, "屋脊雀工作室", RED);8 k" I$ O2 b+ q3 X4 ?$ I

  39. + a) e" Q8 l; h. Q
  40.     while(1);
    + ]/ T2 P2 {* J2 l1 [( f
  41. }
复制代码

" E. c4 y3 t$ N4 Q& W
    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:

8 y% B$ J8 h2 Y
微信图片_20221102215305.jpg

, q7 ]6 Z9 f; S9 f9 v: J7 p# G
  • 好处2
    7 o" ~) F( y% h8 |+ r7 f: q
    现在的设备树是这样定义的:
  1. LcdObj LcdObjList[DEV_LCD_C]=
    / f# w7 k( V# ]0 f) Z0 p/ d1 c  k
  2. {
    9 P  L4 e! G/ E3 e+ [
  3.     {"oledlcd", LCD_BUS_VSPI, 0X1315},
    , E2 H, R0 h& s& _: D  o  E
  4.     {"coglcd", LCD_BUS_SPI,  0X7565},
    , c' ]4 r, R( u) ]! ^/ ~+ Q) u8 m
  5.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},1 }9 g4 C; Q& @8 D7 {
  6. };
复制代码
1 m( ^( F9 h0 r( Z( s% ]
    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]=
    & {  ^+ t9 [  X1 K  a3 \& M
  2. {% R* _$ X4 K# J0 S7 C+ k
  3.     {"oledlcd", LCD_BUS_SPI, 0X1315},
    4 a0 q* j: @; D1 `
  4.     {"tftlcd", LCD_BUS_8080, NULL},3 c: f$ K, x4 H0 W4 O
  5. };
复制代码
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。
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。来源:屋脊雀。
+ A$ q: z7 F+ S
赞 收藏 评论0 发布时间:2022-11-2 21:54

举报

0个回答

所属标签

相似技术帖

官网相关资源

关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
人形机器人运动控制、感知与智能配电
半导体创新技术与应用方向
EE架构与软件定义汽车
12V/48V 汽车智能配电(SPD)
区域控制单元(ZCU)与分区架构
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版