SAM4E单片机之旅——13、LCD之ASF初步

在Atmel Studio 6中，集成了Atmel Software Framework（ASF框架）。通过它提供的库，可以很快速地完成新的项目。

这次的最终目标使用ASF在LCD上显示出文字“Hello World!”，现阶段目标是点亮LCD的背光，学习目标是了解怎么样使用ASF提供的模块。

一、 ASF Wizard

新建一个项目，根据所使用的开发板选择模板。

然后可以通过ASF Wizard进行所需模块的配置。

默认情况下，已经选择了两个模块。在之前我们以前使用过了其中Generic board support模块提供的头文件sam4e_ek.h了。

为了解模块添加的方法，先把这两个模块移除。

二、 通过ASF设置时钟

1. 添加模块

   在可用模块里找到“System Clock Control”模块，展开它。

   

   可以看到它依赖的模块，以及相应的API文档等内容。

   添加该模块后，它会自动地把依赖的模块添加进去。添加完成后点击Apply按钮，使改变生效。

   现在在asf.h文件中，就已经导入了一系列的模块相关的头文件。如刚刚使用的系统时钟控制模块的：

   // From module: System Clock Control - SAM4E implementation
   #include <sysclk.h>

   同时，在文件夹config下，多了一个文件conf_clock.h。

   

2. 配置

   conf_clock.h里保存的就是时钟相关的配置了。这里面的注释很清楚，配置方法也很简单。并且在该文件的末尾也说明了默认情况下，配置的结果：

   // ===== Target frequency (System clock)
   // - XTAL frequency: 12MHz
   // - System clock source: PLLA
   // - System clock prescaler: 2 (divided by 2)
   // - PLLA source: XTAL
   // - PLLA output: XTAL * 16 / 1
   // - System clock: 12 * 16 / 1 / 2 = 96MHz

   为了使这个时钟的配置生效，调用sysclk_init()即可：

   #include <asf.h>
   int main (void)
   {
   	sysclk_init();
   	while(1);
   }

3. 编译

   但是在编译时，发现缺少头文件board.h。这说明ASF Wizard在解决依赖时也有那么一点Bug。尝试再手动添加一个模块Generic board support，再编译，发现又缺少头文件ioport.h，继续添加模块IOPORT，编译通过。IOPORT模块依赖了System Clock Control模块，可以将手动添加的这个模块删除，至此，又回到了新建项目时的模块设置了。

   添加不必要的模块会增加编译的时间，也可能会增加生成的目标文件的大小。如果熟悉相关头文件的作用，也可以修改asf.h中包含的头文件。

   另外，也可以通过了解ASF中函数的实现，来学习相关的配置过程。

   

4. 查看MCK的频率

   如sysclk_init()一样，ASF中实现了许多常用的功能。如我们需要查看MCK的频率的话，也很简单：

   volatile uint32_t freq;
   freq = SystemCoreClock; /*  4 000 000 */
   
   /* 这个函数是根据conf_clock.h中宏的定义来计算的。 
      即是调用sysclk_init()后MCK的值 */
   freq = sysclk_get_cpu_hz(); /* 96 000 000 */
   
   sysclk_init();
   
   /* 调用sysclk_init()后会自动修改这个变量 */
   freq = SystemCoreClock; /* 96 000 000 */

三、 LCD背光控制器

开发板使用的LCD背光控制器是AAT31系列的。同时PC13连接的是它的使能、控制引脚。

另外，假设我们不知道这个背光控制器的亮度控制方法是向EN/SET引脚发送N个脉冲波，那该怎么使用这个控制器呢？RTFM？找它的芯片手册当然是一个能够深入了解它的方法，但假如我们的目标仅仅是能用就好，又或是使用起来太过麻烦呢？

嗯，我们这次学的就是ASF。

1. 添加模块

   在ASF Wizard中添加Display – AAT31XX Backlight Controller模块。添加后项目里多了个头文件conf_at31xx.h，这个头文件主要的作用就是在未定义EN/SET引脚的接线时，对其进行定义（在sam4e_ek.h这个文件中已经做好相关的定义了）。同时asf.h中也包含了相关的头文件了。

2. ASF中对组件进行初始化

   使用背光控制器之前，需要进行相关配置。这个工作可以手动完成，也可以使用ASF完成。

   在conf_board.h文件里，可以指定好一系列需要配置的组件。然后在执行board_init()函数时，就可以根据这些宏的定义执行相应的初始化工作。这个头文件里已经通过注释说明了配置USART等引脚时，宏是如何定义的，但是却不知道如何背光组件相关的定义。

   查看board_init()的实现，可以发现以下几句：

   #ifdef CONF_BOARD_AAT3155
   /* Configure Backlight control pin */
   ioport_set_pin_dir(BOARD_AAT31XX_SET_GPIO, IOPORT_DIR_OUTPUT);
   #endif

   通过这里就可以得到需要的宏的名字，以及ASF初始化时具体的工作了。现在就在conf_board.h中，加上相应的定义就好了：

   /* Configure Backlight control pin */
   #define CONF_BOARD_AAT3155

   另外，aat31xx.h头文件也需要这个宏的声明以判断具体的控制器的型号。

   最后不要忘记调用board_init( )函数。

3. API的使用

   可以查看相应的API的文档，以了解ASF提供的API。

   

   更直接的方法是阅读相应的头文件（aat31xx.h），这里面可能会有一些文档中未提到的部分。如以下几个宏就未在API文档中说明：

   #define AAT31XX_MIN_BACKLIGHT_LEVEL 1
   #define AAT31XX_AVG_BACKLIGHT_LEVEL 8
   #define AAT31XX_MAX_BACKLIGHT_LEVEL 16

   现在，就可以很方便地使用背光控制器了。如以下代码将配置背光为最大亮度：

   aat31xx_set_backlight(AAT31XX_MAX_BACKLIGHT_LEVEL);

四、 LCD控制器

开发板使用的LCD控制器是ILI93xx系列的。ASF提供的模块为Display – ILI93xx LCD Controller。conf_board.h中，相应的宏声明为CONF_BOARD_ILI93XX。

board_init( )中初始化的工作仅有配置GPIO引脚的复用，但是还有别的工作需要完成。所以LCD暂时还不能用。剩下的部分在下一次说明。