STM32 + RT Thread OS 学习笔记[四]

1、 补注

a) 硬件，打通通讯通道

若学习者购买了学习板，通常可以在学习板提供的示例代码中找到LCD的相关驱动代码，基本上，这里的驱动的所有代码都可以从里面找到。



从上面的示意图可见，MCU要在LCD上显示内容，需要经过：

1、 Core

2、 Dbus，SystemBus

3、 Bus Matrix

4、 FSMC

5、 SSD1963

6、 LCM

驱动LCD，就要相应地将这些通道开启，初始化，只要其中一个环节未打通，就不可能成功点亮LCD屏。

首先是到SSD1963的引脚，虽然说，MCU与SSD1963显示芯片的连接是通过FSMC方式，但由于FSMC与GPIO是共用引脚的，因此，需要先打开相应的GPIO。

代码：

void GPIO_INIT(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC
| RCC_APB2Periph_GPIOD| RCC_APB2Periph_GPIOE| RCC_APB2Periph_GPIOF , ENABLE);
}

作为新手，我就因为没打开GPIO，这么一句代码的问题，查了一个月才找到，杯具得不能再杯具了……

其次，就是FSMC了，这部分的代码，可以直接从学习板的示例代码中复制出来。

然后，是SSD1963显示芯片的初始化代码，也可以直接从学习板的示例代码中复制。

SSD1963，具体的信息可以查看学习板中带的PDF文件，以下是部分摘录：

1 GENERAL DESCRIPTION SSD1963 is a display controller of 1215K byte frame buffer to support up to 864 x 480 x 24bit graphics content. It also equips parallel MCU interfaces in different bus width to receive graphics data and command from MCU. Its display interface supports common RA M-less LCD driver of color depth up to 24 bit-per-pixel. 2 FEATURES • Display feature − Built-in 1215K bytes frame buffer. Support up to 864 x 480 at 24bpp display − Support TFT 18/24-bit generic RGB interface panel − Support 8-bit serial RGB interface − Hardware rotation of 0, 90, 180, 270 degree − Hardware display mirroring − Hardware windowing − Programmable brightness, contrast and saturation control − Dynamic Backlight Control (DBC) via PWM signal • MCU connectivity − 8/9/16/18/24-bit MCU interface − Tearing effect signal • I/O Connectivity − 4 GPIO pins • Built-in clock generator • Deep sleep mode for power saving • Core supply power (VDDPLL and VDDD): 1.2V±0.1V • I/O supply power(VDDIO): 1.65V to 3.6V • LCD interface supply power (VDDLCD): 1.65V to 3.6V

可以看到，这款芯片内建1215K字节帧缓存，最大支持分辨率864x 480，真24位彩色的LCD屏

如果要提高显示效果，可考虑使用帧缓存（framebuffer）。RTGUI支持帧缓存，以后有时间，再更新驱动。

为了显示LCD屏上的每一个像素点，SSD1963提供了很多命令，如：



设置作图坐标，我们会使用 0x2A,0x2B来确定一个矩形区域。

然后开始写入数据之前，调用0x2C来通知SSD1963。同样，可以发送命令0x2E来通知SSD1963，将当前点的像素颜色值放到数据总线上，MCU随后就可以通过FSMC来读取。

其它更多内容，请查看PDF文件。

奋斗板V3的4.3” LCD屏，用的是翰彩4.3” ColorTFT-LCD Module，在相关资料文件夹中，也有相应的PDF文档。硬件连接只要按文档说明正确对应即可。

LCM型号（Model）是 HSD043I9W1-A**

完成以上，整个通讯通道就被打通，LCD屏才能成功点亮。

b) GUI基础函数

RTGUI与UCGUI，其底层的绘图函数都只有很少的几个，复杂图形及文字等显示操作，都在这些功能简单的函数基础上进行的扩展。

RTGUI的五个基本绘图函数（未使用frame buffer的情况下）：

/**
* graphic operations
*/
struct rt_device_graphic_ops
{
void (*set_pixel) (const char *pixel, int x, int y);
void (*get_pixel) (char *pixel, int x, int y);

void (*draw_hline)(const char *pixel, int x1, int x2, int y);
void (*draw_vline)(const char *pixel, int x, int y1, int y2);

void (*blit_line) (const char *pixel, int x, int y, rt_size_t size);
};

分别是：

l 画一个点

l 取一个点的色彩值

l 画一条水平线

l 画一条垂直线

l 画一条水平线，水平线上每个点的色彩值在“数组”中指定

在RTGUI中，把显示驱动作为一个设备来注册。以上五个函数则保存到通用设备的私有数据段。再将显示设备注册为“lcd”。

其中基类rt_devicer的control方法，我们返回了一些信息，如屏幕大小，色彩格式定义等。而其它几个方法其实都是空方法，因为LCD驱动不提供这些功能。

如下：

void rt_hw_lcd_init(void)
{

/* register lcd device */
_lcd_device.type  = RT_Device_Class_Graphic;
_lcd_device.init  = lcd_init;
_lcd_device.open  = lcd_open;
_lcd_device.close = lcd_close;
_lcd_device.control = lcd_control;
_lcd_device.read  = RT_NULL;
_lcd_device.write = RT_NULL;

_lcd_device.user_data = &ssd1963_ops;
GPIO_INIT();
FSMC_LCD_Init();
LCD_INIT();
lcd_clear();

/* register graphic device driver */
rt_device_register(&_lcd_device, "lcd",
RT_DEVICE_FLAG_RDWR | RT_DEVICE_FLAG_STANDALONE);
}

在application.c中，RTGUI取得设备“lcd”，并将它转化为rtgui_graphic_driver类，如下：

…………
#ifdef RT_USING_RTGUI
{
extern void rtgui_system_server_init(void);
extern void rt_hw_lcd_init();
extern void rtgui_touch_hw_init(void);

rt_device_t lcd;

/* init lcd */
rt_hw_lcd_init();

/* init touch panel */
rtgui_touch_hw_init();

/* re-init device driver */
rt_device_init_all();

/* find lcd device */
lcd = rt_device_find("lcd");

/* set lcd device as rtgui graphic driver */
 rtgui_graphic_set_device(lcd);

/* init rtgui system server */
rtgui_system_server_init();
}
#endif /* #ifdef RT_USING_RTGUI */
}

int rt_application_init()
{
…………

/*
* File      : driver.h
* This file is part of RTGUI in RT-Thread RTOS
* COPYRIGHT (C) 2006 - 2009, RT-Thread Development Team
*
* The license and distribution terms for this file may be
* found in the file LICENSE in this distribution or at
* http://www.rt-thread.org/license/LICENSE *
* Change Logs:
* Date           Author       Notes
* 2009-10-04     Bernard      first version
*/
#ifndef __RTGUI_DRIVER_H__
#define __RTGUI_DRIVER_H__

#include <rtgui/list.h>
#include <rtgui/color.h>

struct rtgui_graphic_driver_ops
{
/* set and get pixel in (x, y) */
void (*set_pixel)(rtgui_color_t *c, int x, int y);
void (*get_pixel)(rtgui_color_t *c, int x, int y);

void (*draw_hline)(rtgui_color_t *c, int x1, int x2, int y);
void (*draw_vline)(rtgui_color_t *c, int x , int y1, int y2);

/* draw raw hline */
void (*draw_raw_hline)(rt_uint8_t *pixels, int x1, int x2, int y);
};

struct rtgui_graphic_driver
{
/* pixel format and byte per pixel */
rt_uint8_t pixel_format;
rt_uint8_t bits_per_pixel;
rt_uint16_t pitch;

/* screen width and height */
rt_uint16_t width;
rt_uint16_t height;

/* framebuffer address and ops */
volatile rt_uint8_t *framebuffer;
rt_device_t device;
const struct rtgui_graphic_driver_ops *ops;
};
………………
………………
………………

/*
* File      : driver.c
* This file is part of RTGUI in RT-Thread RTOS
* COPYRIGHT (C) 2006 - 2009, RT-Thread Development Team
*
* The license and distribution terms for this file may be
* found in the file LICENSE in this distribution or at
* http://www.rt-thread.org/license/LICENSE *
* Change Logs:
* Date           Author       Notes
* 2009-10-04     Bernard      first version
*/
#include <rtthread.h>
#include <rtgui/driver.h>

struct rtgui_graphic_driver _driver;

………………
………………
………………
rt_err_t rtgui_graphic_set_device(rt_device_t device)
{
rt_err_t result;
struct rt_device_graphic_info info;

/* get framebuffer address */
result = rt_device_control(device, RTGRAPHIC_CTRL_GET_INFO, &info);
if (result != RT_EOK)
{
/* get device information failed */
return -RT_ERROR;
}

/* initialize framebuffer driver */
_driver.device = device;
_driver.pixel_format = info.pixel_format;
_driver.bits_per_pixel = info.bits_per_pixel;
_driver.width = info.width;
_driver.height = info.height;
_driver.pitch = _driver.width * _driver.bits_per_pixel / 8;
_driver.framebuffer = info.framebuffer;

if (info.framebuffer != RT_NULL)
{
/* is a frame buffer device */
_driver.ops = rtgui_framebuffer_get_ops(_driver.pixel_format);
}
else
{
/* is a pixel device */
_driver.ops = rtgui_pixel_device_get_ops(_driver.pixel_format);
}

return RT_EOK;
}
………………
………………
………………

其它代码就不列出来了，最终实现的是GUI色彩定义与硬件的色彩定义分隔，在RTGUI中统一一种方式定义色彩，而不用关心具体LCD硬件对色彩的定义。不过，对于函数
draw_raw_hline()来说，需要手工转换色彩。