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  • 【STM32F429】第19章 ThreadX GUIX的OLED单色屏移植

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    第19章       ThreadX GUIX的OLED单色屏移植

    本章节为大家讲解GUIX的单色屏移植。

    19.1初学者重要提示

    19.2 OLED移植说明

    19.3 GUIX Studio单色屏驱动设计

    19.4 实验例程设计框架

    19.5实验例程

    19.6 总结

    19.1 初学者重要提示

    1.   OLED单色屏的移植要比前面章节彩屏的移植简单很多。
    2.   务必看第11章学习GUIX Studio的使用方法和第12章学习GUIX Studio生成的代码移植到硬件平台的方法。本章要为大家简单介绍GUIX Studio单色屏生成是建立在这两个章节基础上。
    3.   我们本章提供的方法用不到动态内存,采用静态方式,并且仅使用内部SRAM,共需2KB的RAM:
    •   OLED驱动本身消耗1KB的RAM空间。
    •   GUIX Studio生成的canvas画布占用1KB的空间。

    19.2 OLED移植说明

    阅读本章节前,建议已经简单阅读过本教程的第7,8,9或第10章。

    注:我们这里以MDK AC5为例进行说明,其它的MDK AC6,Embedded Studio和IAR是一样的。

    19.2.1        第1步:不限制任何接口形式的OLED屏

    我们这里是采用的FMC并口外接OLED测试,大家使用SPI,I2C等接口形式均可,仅需保证已经实现了基本的打点功能即可。

     

    OLED显示屏规格128*64分辨率,单色屏。集成LDO电源芯片,因此可以直接用3.3V或5V供电:

     

    显示效果:

     

    19.2.2        第2步:添加OLED驱动并初始化

    我们这里用到的驱动文件是bsp_fmc_oled.c和bsp_fmc_oled.h。移植前请保证驱动文件的打点功能是正常的。然后将其添加到工程里面:

     

    OLED初始化放在了bsp.c文件的函数bsp_Init里面:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: bsp_Init
    *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
    *    形    参: 无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    void bsp_Init(void)
    {
        bsp_InitDWT();    /* 初始化DWT时钟周期计数器 */       
        bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
        bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
        bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */    
        bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    
        bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
        bsp_InitExtSDRAM();/* 初始化SDRAM */
    
        OLED_InitHard();   /* 初始化OLED */
        OLED_ClrScr(0xFF);    /* 清屏,0x00表示黑底; 0xFF 表示白底 */
    }

    19.2.3        第3步:OLED的绘制原理

    OLED是单色屏,使用一个bit就可以表示是1个像素点,比如1表示亮,0表示灭。我们这里驱动的实现是定义了一个显存空间uint8_t s_ucGRAM[8][128],占用1K字节, 共8行,每行128像素。用户绘制的都是绘制到这个显存里面,需要刷新的时候整体刷新OLED界面即可。这里要注意的是显存每个字节反应到OLED显示屏实际坐标上表示的那些位置的像素点。下面是整体布局:

     

    高是64个COM,宽是128个SEG,每8个COM组成一个Page,共计8个Page。然后再看每个Page的细节,以Page2为例:

     

    每个Page的扫描方式可以认为是从上到下,从左到右,第1列的8个像素值对应的显存变量是s_ucGRAM[2][0],第2列就是s_ucGRAM[2][1],以此类推,这一点非常重要,因为我们后面要用到的GUIX Studio生成界面扫描方式不是这样的,它是从左到右,从上到下。

    了解了这些知识点就够用了。

    19.2.4        第4步:OLED底层驱动实现

    OLED的底层驱动实现如下:

    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: stm32_monochrome_buffer_toggle
    *    功能说明: 单色屏绘制,直接做整个屏的重绘
    *    形    参: 无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    static void stm32_monochrome_buffer_toggle(GX_CANVAS *canvas, GX_RECTANGLE *dirty)
    {
        uint8_t *p;
    
        /* 防止警告 */
        (void)canvas;
        (void)dirty;   
        
        /* 获得OLED画布的地址 */
        p = (uint8_t *)display_1_canvas_memory;
        
        /* 将画布的内容绘制到OLED显存 */
        for (int y= 0; y < 64; y++)
        {
            for (int x = 0; x < 128; x+=8)
            {
                OLED_PutPixel(x, y, (p[16*y + x/8]&(0x80))>>7);
                OLED_PutPixel(x+1, y, (p[16*y + x/8]&(0x40))>>6);
                OLED_PutPixel(x+2, y, (p[16*y + x/8]&(0x20))>>5);
                OLED_PutPixel(x+3, y, (p[16*y + x/8]&(0x10))>>4);
                OLED_PutPixel(x+4, y, (p[16*y + x/8]&(0x08))>>3);
                OLED_PutPixel(x+5, y, (p[16*y + x/8]&(0x04))>>2);
                OLED_PutPixel(x+6, y, (p[16*y + x/8]&(0x02))>>1);
                OLED_PutPixel(x+7, y, (p[16*y + x/8]&(0x01))>>0);
            }
        }
        
        /* 将OLED显存的内容实际绘制到OLED */
        OLED_EndDraw();
    }
    
    /*
    *********************************************************************************************************
    *    函 数 名: stm32_graphics_driver_setup_monochrome
    *    功能说明: 单色屏驱动接口
    *    形    参: 无
    *    返 回 值: 无
    *********************************************************************************************************
    */
    UINT stm32_graphics_driver_setup_monochrome(GX_DISPLAY *display)
    {
        _gx_display_driver_monochrome_setup(display, (VOID*)STM32_SCREEN_HANDLE, stm32_monochrome_buffer_toggle);
    
        return(GX_SUCCESS);
    }

    这里要注意两点:

    •   驱动OLED单色屏要使用函数_gx_display_driver_monochrome_setup。
    •   函数stm32_monochrome_buffer_toggle里代码的实现是关键。

    由于GUIX Studio生成的界面扫描方式与OLED的扫描方式不同,这里的代码实现就是第3步中扫描方式的切换。具体实现的操作是将canvas画布通过函数OLED_PutPixel(注,此函数不是直接往OLED绘制的)绘制到OLED显存,然后调用函数OLED_EndDraw将OLED显存的内容实际绘制到OLED。

    19.2.5        第5步:添加驱动接口到GUIX

    第4步的函数要通过函数gx_studio_display_configure做配置,这样GUIX就会调用OLED驱动:

        /* 配置显示屏 */
        gx_studio_display_configure(DISPLAY_1, stm32_graphics_driver_setup_monochrome,
                                    LANGUAGE_ENGLISH, DISPLAY_1_THEME_1, &root);
        

    通过这5步就完成了OLED的移植工作。

    19.3 GUIX Studio单色屏设计

    GUIX Studio的设置方法与第11章一样,我们这里仅需注意两点即可:

    19.3.1        创建的时候选择单色屏

    创建的时候注意以下三个地方:

     

    19.3.2        控件不要选择运行时动态内存分配

    很多控件都有这个选项,我们这里不使用动态内存分配方式,全部采用静态方式:

     

    如果控件配置选项里面有这个选项,不要选择,因为我们的移植没有做动态内存配置。其余地方的设计与第11章是一样的,我们这里简单设计的界面效果如下:

     

    19.4 实验例程设计框架

    本章例程的重点是GUIX的OLED屏移植。

    19.5 实验例程

    配套例子:

    本章节配套了如下两个例子供大家移植参考:

    •   V6-2021_GUIX OLED

    GUIX Studio生成的代码在硬件平台实际运行的工程,含有GCC,IAR,MDK AC5和AC6四个版本工程。

    •   V6-2020_GUIX Studio Chinese Font

    GUIX Studio工程模板,设计界面后,生成的文件可直接添加到MDK,IAR和GCC软件平台使用。

    实验目的:

    1. 本章主要学习OLED单色屏的GUIX模板。

    实验内容:

    1. 共创建了如下几个任务,通过按下按键K1可以通过串口打印任务堆栈使用情况

    App Task Start任务  :启动任务,这里用作BSP驱动包处理。

    App Task MspPro任务 :消息处理,这里用作LED闪烁。

    App Task UserIF任务 :按键消息处理。

    App Task GUI任务    :GUI应用任务。

    App Task STAT任务   :统计任务。

    App Task IDLE任务   :空闲任务。

    GUIX System Thread  :GUI系统任务。

    System Timer Thread任务:系统定时器任务。

    实验效果:

     

    GUIX Studio的界面设计如下:

     

    串口打印任务执行情况:

    IAR,MDK AC5和AC6工程可以串口打印任务执行情况:按开发板的按键K1可以打印,波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1:

     

    Embedded Studio(GCC)平台的串口打印是通过其调试组件SEGGER RTT做的串口打印,速度也非常快,打印效果如下:

     

    展示里面有乱码是因为Embedded Studio不支持中文。

    19.6 总结

    本章节主要为大家讲解了GUIX的OLED单色屏移植,如果大家手头有这里单色屏都可以采用本章的方法进行移植。

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