【第3版emWin教程】第40章 emWin6.x支持的颜色格式

教程不断更新中：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=98429

第40章       emWin6.x支持的颜色格式

本章节为大家讲解emWin支持的颜色格式，了解了这些颜色就可以很方便的根据液晶屏支持的颜色选择emWin相应的颜色配置。简单的说就是，如果大家使用的屏只支持黑白两色，那么就得使用emWin配套的颜色格式GUICC_1。

STM32H7支持8种颜色格式，用户可以根据项目需要选择合适的颜色格式，同时emWin也要选择相应的颜色格式。

40.1  初学者重要提示

40.2 颜色格式说明

40.3 固定调色板及其说明

40.4 颜色格式选择RGB565实验例程说明（RTOS）

40.5 颜色格式选择RGB565实验例程说明（裸机）

40.6 颜色格式选择RGB888实验例程说明（RTOS）

40.7 颜色格式选择RGB888实验例程说明（裸机）

40.8 总结

40.1 初学者重要提示

1、  对于初学者来说，主要掌握RGB888和RGB565两种颜色格式的使用即可，因为这两种格式在实际项目中用到的最多。

2、  对于32位色，24位色，16位色和8位色的显示效果及其刷屏速度可以看这个帖子（帖子是基于STM32F429做的速度测试，同样适用于STM32H7）：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=16963 。

通过这个帖子对不同颜色格式的显示效果有个感性认识。

3、  颜色格式相关知识在emWin手册中都有讲解，下图是中文版讲解位置

 

 

下图是英文版手册讲解位置：

 

 

40.2 颜色格式说明

emWin支持黑色/白色、灰度（具有不同强度的单色）和彩色显示器。几乎市面上大家能够见到的颜色格式，emWin都支持。明白了这点后，下面说两个比较重要的概念，逻辑颜色和物理颜色。

40.2.1   逻辑颜色

逻辑颜色是应用程序处理的颜色，emWin5.30版本之前仅支持ABGR（这里没有写错，就是BGR），也就是说我们操作emWin的时候，emWin是按照BGR格式处理写入的颜色数值，这个也就解释了初学者经常会有的疑问，为什么写入的颜色数值0x0000FF显示出来的是红色，本应该是绘制出蓝色啊，根本原因就在这个ABGR格式上了（大多数情况，我们都是直接使用emWin定义好的颜色，比如显示红色就调用GUI_RED，导致很多初学者没有注意到这个问题）。32位的ABGR颜色格式表示的含义如下：

 

从上面的表格可以看出alpha透明通道用8位来表示，三原色BGR也都是用8位数据来表示。从emWin5.30版本之后为什么又推出了ARGB格式呢？主要是因为越来越多显示屏控制器基本都采用这种颜色格式了，比如STM32H7就是这种颜色格式。32位的ARGB颜色格式表示的含义如下：

 

那么问题来了，STM32H7的LCD控制器是ARGB格式的，跟emWin默认的ABGR格式不兼容，岂不是每次显示前都要做颜色的转换，实际上的确是这样的，在一定程度上比较影响LCD性能，但是由于三缓冲，内存设备和H7的DMA2D颜色格式硬件转换在一定程度上降低了影响。

另外根据官方手册的说明，在GUIConf.h文件中设置如下宏定义就可以使用ARGB格式了（注意，由于emWin是库，这个宏定义仅用于修改GUI.h文件的颜色值）:

#define GUI_USE_ARGB        (1)

下面是GUI.h文件中几种常用的ARGB和ABRG格式颜色定义：

/*********************************************************************
*
*       Standard colors
*/
#if (GUI_USE_ARGB)  这里是ARGB格式颜色
  #define GUI_BLUE          0xFF0000FF
  #define GUI_GREEN         0xFF00FF00
  #define GUI_RED           0xFFFF0000
  #define GUI_CYAN          0xFF00FFFF
  #define GUI_MAGENTA       0xFFFF00FF
  #define GUI_YELLOW        0xFFFFFF00
  #define GUI_LIGHTBLUE     0xFF8080FF
  #define GUI_LIGHTGREEN    0xFF80FF80
  #define GUI_LIGHTRED      0xFFFF8080
  #define GUI_LIGHTCYAN     0xFF80FFFF
  #define GUI_LIGHTMAGENTA  0xFFFF80FF
  #define GUI_LIGHTYELLOW   0xFFFFFF80
  #define GUI_DARKBLUE      0xFF000080
  #define GUI_DARKGREEN     0xFF008000
  #define GUI_DARKRED       0xFF800000
  #define GUI_DARKCYAN      0xFF008080
  #define GUI_DARKMAGENTA   0xFF800080
  #define GUI_DARKYELLOW    0xFF808000
  #define GUI_WHITE         0xFFFFFFFF
  #define GUI_LIGHTGRAY     0xFFD3D3D3
  #define GUI_GRAY          0xFF808080
  #define GUI_DARKGRAY      0xFF404040
  #define GUI_BLACK         0xFF000000
  #define GUI_BROWN         0xFFA52A2A
  #define GUI_ORANGE        0xFFFFA500
  #define GUI_TRANSPARENT   0x00000000

  #define GUI_GRAY_3F       0xFF3F3F3F
  #define GUI_GRAY_50       0xFF505050
  #define GUI_GRAY_55       0xFF555555
  #define GUI_GRAY_60       0xFF606060
  #define GUI_GRAY_7C       0xFF7C7C7C
  #define GUI_GRAY_9A       0xFF9A9A9A
  #define GUI_GRAY_AA       0xFFAAAAAA
  #define GUI_GRAY_C0       0xFFC0C0C0
  #define GUI_GRAY_C8       0xFFC8C8C8
  #define GUI_GRAY_D0       0xFFD0D0D0
  #define GUI_GRAY_E7       0xFFE7E7E7
  #define GUI_BLUE_98       0xFF000098
#else    这里是ABGR格式颜色
  #define GUI_BLUE          0x00FF0000
  #define GUI_GREEN         0x0000FF00
  #define GUI_RED           0x000000FF
  #define GUI_CYAN          0x00FFFF00
  #define GUI_MAGENTA       0x00FF00FF
  #define GUI_YELLOW        0x0000FFFF
  #define GUI_LIGHTBLUE     0x00FF8080
  #define GUI_LIGHTGREEN    0x0080FF80
  #define GUI_LIGHTRED      0x008080FF
  #define GUI_LIGHTCYAN     0x00FFFF80
  #define GUI_LIGHTMAGENTA  0x00FF80FF
  #define GUI_LIGHTYELLOW   0x0080FFFF
  #define GUI_DARKBLUE      0x00800000
  #define GUI_DARKGREEN     0x00008000
  #define GUI_DARKRED       0x00000080
  #define GUI_DARKCYAN      0x00808000
  #define GUI_DARKMAGENTA   0x00800080
  #define GUI_DARKYELLOW    0x00008080
  #define GUI_WHITE         0x00FFFFFF
  #define GUI_LIGHTGRAY     0x00D3D3D3
  #define GUI_GRAY          0x00808080
  #define GUI_DARKGRAY      0x00404040
  #define GUI_BLACK         0x00000000
  #define GUI_BROWN         0x002A2AA5
  #define GUI_ORANGE        0x0000A5FF
  #define GUI_TRANSPARENT   0xFF000000

  #define GUI_GRAY_3F       0x003F3F3F
  #define GUI_GRAY_50       0x00505050
  #define GUI_GRAY_55       0x00555555
  #define GUI_GRAY_60       0x00606060
  #define GUI_GRAY_7C       0x007C7C7C
  #define GUI_GRAY_9A       0x009A9A9A
  #define GUI_GRAY_AA       0x00AAAAAA
  #define GUI_GRAY_C0       0x00C0C0C0
  #define GUI_GRAY_C8       0x00C8C8C8
  #define GUI_GRAY_D0       0x00D0D0D0
  #define GUI_GRAY_E7       0x00E7E7E7
  #define GUI_BLUE_98       0x00980000
#endif

对于ABGR格式，官方专门制作了一个常用颜色的实际显示效果，这里将其粘贴出来：

 

 

40.2.2   物理颜色

物理颜色是可用显示器实际显示的颜色，按照与逻辑颜色相同的24位RGB或者BGR格式进行定义。在运行时，逻辑颜色映射到物理颜色。对于仅有几种颜色的显示器，如单色显示器或8/16色LCD，emWin使用优化版的“最小二乘偏差搜索”对其进行转换，将显示的颜色（逻辑颜色）与LCD可实际显示的所有可用颜色（物理颜色）进行比较，最终使用最接近的颜色。

40.2.3   STM32H7支持的颜色格式

STM32H7支持8种颜色格式：

•   ARGB8888
•   RGB888
•   RGB565
•   ARGB1555
•   ARGB4444
•   L8（ 8 位 Luminance 或 CLUT）
•   AL44（ 4 位 alpha + 4 位 luminance）
•   AL88（ 8 位 alpha + 8 位 luminance）

对于这8种颜色格式，本教程配套的例子已经都实现了，用户只需设置LCDConf_Lin_Template.C文件的宏配置：

/* 
   6. STM32F429/439支持的颜色模式，所有模式都支持，用户可任意配置。
      特别注意如下两个问题：
      (1) 如果用户选择了ARGB8888或者RGB888模式，LCD闪烁比较厉害的话，
          请降低LTDC的时钟大小，在文件bsp_tft_429.c的函数LCD_ConfigLTDC里面设置。
          a. 一般800*480分辨率的显示屏，ARGB8888或者RGB888模式LTDC时钟选择10-20MHz即可。
          b. 480*272分辨率的可以高些，取20MHz左右即可。
      (2) 16位色或者8位色模式，LTDC的时钟频率一般可以比24位色或者32位色的高一倍。
*/
#define _CM_ARGB8888      1
#define _CM_RGB888        2
#define _CM_RGB565        3
#define _CM_ARGB1555      4
#define _CM_ARGB4444      5
#define _CM_L8            6
#define _CM_AL44          7
#define _CM_AL88          8

/* 7. 配置图层1的颜色模式和分辨率大小 */
#define COLOR_MODE_0      _CM_RGB565
#define XSIZE_0           XSIZE_PHYS
#define YSIZE_0           YSIZE_PHYS

/* 8. 配置图层2的的颜色模式和分辨率大小 */
#define COLOR_MODE_1      _CM_RGB565
#define XSIZE_1           XSIZE_PHYS
#define YSIZE_1           YSIZE_PHYS

/* 9. 单图层情况下，根据用户选择的颜色模式可自动选择图层1的emWin的驱动和颜色模式 */
#if   (COLOR_MODE_0 == _CM_ARGB8888)
  #define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_M8888I
  #define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_32
#elif (COLOR_MODE_0 == _CM_RGB888)
  #define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_M888
  #define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_24
#elif (COLOR_MODE_0 == _CM_RGB565)
  #define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_M565
  #define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_16
#elif (COLOR_MODE_0 == _CM_ARGB1555)
  #define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_M1555I
  #define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_16
#elif (COLOR_MODE_0 == _CM_ARGB4444)
  #define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_M4444I
  #define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_16
#elif (COLOR_MODE_0 == _CM_L8)
  #define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_8666
  #define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_8
#elif (COLOR_MODE_0 == _CM_AL44)
  #define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_1616I
  #define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_8
#elif (COLOR_MODE_0 == _CM_AL88)
  #define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_88666I
  #define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_16
#else
  #error Illegal color mode 0!
#endif

/* 10. 双图层情况下，根据用户选择的颜色模式可自动选择图层2的emWin的驱动和颜色模式 */
#if (GUI_NUM_LAYERS > 1)

#if   (COLOR_MODE_1 == _CM_ARGB8888)
  #define COLOR_CONVERSION_1 GUICC_M8888I
  #define DISPLAY_DRIVER_1   GUIDRV_LIN_32
#elif (COLOR_MODE_1 == _CM_RGB888)
  #define COLOR_CONVERSION_1 GUICC_M888
  #define DISPLAY_DRIVER_1   GUIDRV_LIN_24
#elif (COLOR_MODE_1 == _CM_RGB565)
  #define COLOR_CONVERSION_1 GUICC_M565
  #define DISPLAY_DRIVER_1   GUIDRV_LIN_16
#elif (COLOR_MODE_1 == _CM_ARGB1555)
  #define COLOR_CONVERSION_1 GUICC_M1555I
  #define DISPLAY_DRIVER_1   GUIDRV_LIN_16
#elif (COLOR_MODE_1 == _CM_ARGB4444)
  #define COLOR_CONVERSION_1 GUICC_M4444I
  #define DISPLAY_DRIVER_1   GUIDRV_LIN_16
#elif (COLOR_MODE_1 == _CM_L8)
  #define COLOR_CONVERSION_1 GUICC_8666
  #define DISPLAY_DRIVER_1   GUIDRV_LIN_8
#elif (COLOR_MODE_1 == _CM_AL44)
  #define COLOR_CONVERSION_1 GUICC_1616I
  #define DISPLAY_DRIVER_1   GUIDRV_LIN_8
#elif (COLOR_MODE_1 == _CM_AL88)
  #define COLOR_CONVERSION_1 GUICC_88666I
  #define DISPLAY_DRIVER_1   GUIDRV_LIN_16
#else
  #error Illegal color mode 1!
#endif

#else

#undef XSIZE_0
#undef YSIZE_0
#define XSIZE_0       XSIZE_PHYS
#define YSIZE_0       YSIZE_PHYS

#endif

比如要实现图层0使用RGB565，只需设置：  #define COLOR_MODE_0     _CM_RGB565

配置了这个后，在接下来的条件编译中会选择执行宏定义

•  #define COLOR_CONVERSION_0  GUICC_M565

此宏定义表示：STM32H7要输出RGB565颜色格式，emWin要使用GUICC_M565颜色转换格式，即将emWin应用程序使用的ARGB8888或者ABGR8888颜色格式按照GUICC_M565转换后才可以发给STM32H7使用。GUICC_M565就是起到这么一个作用。

•   #define DISPLAY_DRIVER_0        GUIDRV_LIN_16 

这个是emWin按照颜色转换格式GUICC_M565实现的底层驱动。

如果用户选择了STM32H7支持的其它类型颜色格式，上面代码中的条件编译都会选择相应的颜色转换格式和驱动。

40.3 固定调色板及其说明

emWin支持的调色板模式很多，这里我们只介绍下面五种，其它的看官方手册。

 

如果大家看emWin手册固定调色板部分，会发现有很多类似GUICC_565和GUICC_M565的情况，多一个字母M。如果含字母M，表示RGB的颜色格式顺序，如果没有字母M表示BGR顺序。

40.3.1   GUICC_1

这种调色板适合用于OLED，12864等单色的显示屏。GUICC_1仅支持2种颜色，彩带显示效果下：

 

 

40.3.2   GUICC_8666

这种颜色格式主要通过颜色查找表来实现，把支持的256种颜色全部存贮到颜色查找表里面，需要那种颜色就从查找表里面获取。彩带显示效果如下：

 

 

40.3.3   GUICC_M565

这种格式比较常用，支持65536种颜色。这里565的意思是红色和蓝色分量为5位，绿色分量为6位，即RRRRRGGGGGGBBBBB。彩带显示效果如下：

 

 

40.3.4   GUICC_M888

这种颜色格式也比较常用。这里888的意思是红绿蓝三原色都是用8位来表示，即RRRRRRRRGGGGGGGGBBBBBBBB。彩带显示效果如下：

 

 

40.3.5   GUICC_M8888I

相比GUICC_M888多了一个alpha通道，其中低位3字节用于颜色分量，高位字节用于Alpha混合。红、绿、蓝和Alpha混合分量都是8位。颜色格式：AAAAAAAARRRRRRRRGGGGGGGGBBBBBBBB。

彩带显示效果如下：

 

 

40.4 颜色格式选择RGB565实验例程说明（RTOS）

配套例子：

V7-554_emWin6.x实验_颜色格式RGB565（RTOS）

实验目的：

1. 本实验主要演示RGB565格式彩带显示效果。
2. emWin功能的实现在MainTask.c文件里面。

实验内容：

1、K1按键按下，串口或者RTT打印任务执行情况（串口波特率115200，数据位8，奇偶校验位无，停止位1）。

2、(1) 凡是用到printf函数的全部通过函数App_Printf实现。

(2) App_Printf函数做了信号量的互斥操作，解决资源共享问题。

3、默认上电是通过串口打印信息，如果使用RTT打印信息：

MDK AC5，MDK AC6或IAR通过使能bsp.h文件中的宏定义为1即可

#define Enable_RTTViewer  1

4、各个任务实现的功能如下：

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 COM   任务 ：暂未使用。

App Task GUI    任务 ：GUI任务。

μCOS-III任务调试信息（按K1按键，串口打印）：

 

 

RTT 打印信息方式：

 

 

程序设计：

任务栈大小分配：

μCOS-III任务栈大小在app_cfg.h文件中配置：

#define  APP_CFG_TASK_START_STK_SIZE                      512u

#define  APP_CFG_TASK_MsgPro_STK_SIZE                     2048u

#define  APP_CFG_TASK_COM_STK_SIZE                        512u

#define  APP_CFG_TASK_USER_IF_STK_SIZE                    512u

#define  APP_CFG_TASK_GUI_STK_SIZE                        2048u

任务栈大小的单位是4字节，那么每个任务的栈大小如下：

App Task Start   任务 ：2048字节。

App Task MspPro任务 ：8192字节。

App Task UserIF  任务 ：2048字节。

App Task COM   任务 ：2048字节。

App Task GUI    任务 ：8192字节。

系统栈大小分配：

μCOS-III的系统栈大小在os_cfg_app.h文件中配置：

#define  OS_CFG_ISR_STK_SIZE                      512u     

系统栈大小的单位是4字节，那么这里就是配置系统栈大小为2KB

emWin动态内存配置：

GUIConf.c文件中的配置如下：

#define EX_SRAM   1/*1 used extern sram, 0 used internal sram */

#if EX_SRAM
#define GUI_NUMBYTES  (1024*1024*24)
#else
#define GUI_NUMBYTES  (100*1024)
#endif

通过宏定义来配置使用内部SRAM还是外部的SDRAM做为emWin的动态内存，当配置：

#define  EX_SRAM     1 表示使用外部SDRAM作为emWin动态内存，大小24MB。

#define  EX_SRAM     0 表示使用内部SRAM作为emWin动态内存，大小100KB。

默认情况下，本教程配套的所有emWin例子都是用外部SDRAM作为emWin动态内存。

emWin界面显示效果：

800*480分辨率界面效果。

 

 

40.5 颜色格式选择RGB565实验例程说明（裸机）

配套例子：

V7-553_emWin6.x实验_颜色格式RGB565（裸机）

实验目的：

1. 本实验主要演示RGB565格式彩带显示效果。
2. emWin功能的实现在MainTask.c文件里面。

emWin界面显示效果：

800*480分辨率界面效果。

 

 

emWin动态内存配置：

GUIConf.c文件中的配置如下：

#define EX_SRAM   1/*1 used extern sram, 0 used internal sram */

#if EX_SRAM
#define GUI_NUMBYTES  (1024*1024*24)
#else
#define GUI_NUMBYTES  (100*1024)
#endif

通过宏定义来配置使用内部SRAM还是外部的SDRAM做为emWin的动态内存，当配置：

#define  EX_SRAM     1 表示使用外部SDRAM作为emWin动态内存，大小24MB。

#define  EX_SRAM     0 表示使用内部SRAM作为emWin动态内存，大小100KB。

默认情况下，本教程配套的所有emWin例子都是用外部SDRAM作为emWin动态内存。

40.6 颜色格式选择RGB565实验例程说明（RTOS）

配套例子：

V7-556_emWin6.x实验_颜色格式RGB888（RTOS）

实验目的：

1. 本实验主要演示RGB888格式彩带显示效果。
2. emWin功能的实现在MainTask.c文件里面。

实验内容：

1、K1按键按下，串口或者RTT打印任务执行情况（串口波特率115200，数据位8，奇偶校验位无，停止位1）。

2、(1) 凡是用到printf函数的全部通过函数App_Printf实现。

(2) App_Printf函数做了信号量的互斥操作，解决资源共享问题。

3、默认上电是通过串口打印信息，如果使用RTT打印信息：

MDK AC5，MDK AC6或IAR通过使能bsp.h文件中的宏定义为1即可

#define Enable_RTTViewer  1

4、各个任务实现的功能如下：

 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 COM   任务 ：暂未使用。

App Task GUI    任务 ：GUI任务。

μCOS-III任务调试信息（按K1按键，串口打印）：

 

 

RTT 打印信息方式：

 

 

程序设计：

任务栈大小分配：

μCOS-III任务栈大小在app_cfg.h文件中配置：

#define  APP_CFG_TASK_START_STK_SIZE                      512u

#define  APP_CFG_TASK_MsgPro_STK_SIZE                     2048u

#define  APP_CFG_TASK_COM_STK_SIZE                        512u

#define  APP_CFG_TASK_USER_IF_STK_SIZE                    512u

#define  APP_CFG_TASK_GUI_STK_SIZE                        2048u

任务栈大小的单位是4字节，那么每个任务的栈大小如下：

App Task Start   任务 ：2048字节。

App Task MspPro任务 ：8192字节。

App Task UserIF  任务 ：2048字节。

App Task COM   任务 ：2048字节。

App Task GUI    任务 ：8192字节。

系统栈大小分配：

μCOS-III的系统栈大小在os_cfg_app.h文件中配置：

#define  OS_CFG_ISR_STK_SIZE                      512u     

系统栈大小的单位是4字节，那么这里就是配置系统栈大小为2KB

emWin动态内存配置：

GUIConf.c文件中的配置如下：

#define EX_SRAM   1/*1 used extern sram, 0 used internal sram */

#if EX_SRAM
#define GUI_NUMBYTES  (1024*1024*24)
#else
#define GUI_NUMBYTES  (100*1024)
#endif

通过宏定义来配置使用内部SRAM还是外部的SDRAM做为emWin的动态内存，当配置：

#define  EX_SRAM     1 表示使用外部SDRAM作为emWin动态内存，大小24MB。

#define  EX_SRAM     0 表示使用内部SRAM作为emWin动态内存，大小100KB。

默认情况下，本教程配套的所有emWin例子都是用外部SDRAM作为emWin动态内存。

emWin界面显示效果：

800*480分辨率界面效果。

 

 

40.7 颜色格式选择RGB565实验例程说明（裸机）

配套例子：

V7-555_emWin6.x实验_颜色格式RGB888（裸机）

实验目的：

1. 本实验主要演示RGB888格式彩带显示效果。
2. emWin功能的实现在MainTask.c文件里面。

emWin界面显示效果：

800*480分辨率界面效果。

 

 

emWin动态内存配置：

GUIConf.c文件中的配置如下：

#define EX_SRAM   1/*1 used extern sram, 0 used internal sram */

#if EX_SRAM
#define GUI_NUMBYTES  (1024*1024*24)
#else
#define GUI_NUMBYTES  (100*1024)
#endif

通过宏定义来配置使用内部SRAM还是外部的SDRAM做为emWin的动态内存，当配置：

#define  EX_SRAM     1 表示使用外部SDRAM作为emWin动态内存，大小24MB。

#define  EX_SRAM     0 表示使用内部SRAM作为emWin动态内存，大小100KB。

默认情况下，本教程配套的所有emWin例子都是用外部SDRAM作为emWin动态内存。

40.8 总结

本章节就为大家讲解这么多，主要讲解了部分常用的颜色格式，不过实际项目中已经够用了。更多相关的知识还是要大家看官方手册的颜色章节。