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88
docs/lcd.md
88
docs/lcd.md
@ -1,42 +1,87 @@
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## LCD接口的三种实现方式
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## LCD 接口的四种实现方式
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LCD是对显示设备的抽象，提供了基本的绘图函数。自己实现一个LCD虽然不难，但是需要花费不少功夫，所以AWTK提供了几种缺省的实现，利用这些缺省的实现，在移植到新的平台时，一般只需要很少的代码就行了。下面我们介绍一下几种常见的LCD实现方式：
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LCD 是对显示设备的抽象，提供了基本的绘图函数。自己去实现 LCD 接口虽然不难，但是需要花费不少功夫，AWTK 提供了几种缺省的实现，利用这些缺省的实现，在移植到新的平台时，一般只需要很少的代码就行了。
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### 一、基于寄存器实现的LCD
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下面我们介绍一下几种常见的 LCD 实现方式：
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在低端的嵌入式平台上，内存只有几十K，没有足够的内存使用framebuffer，通常直接向寄存器中写入坐标和颜色数据。lcd\_reg.inc提供了基于寄存器实现的LCD，用它实现不同平台的LCD时，只需要提供两个宏即可：
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### 一、基于寄存器实现的 LCD
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在低端的嵌入式平台上，内存只有几十 KB，没有足够的内存使用 framebuffer，通常直接向寄存器中写入坐标和颜色数据。lcd\_reg.inc 提供了基于寄存器实现的 LCD，用它实现不同平台的 LCD 时，只需要提供两个宏即可：
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* set\_window\_func 设置要写入颜色数据的区域，相对于每次设置坐标而言，可以极大提高工作效率。
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* write\_data\_func 写入颜色数据。
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下面是STMF103ze上LCD的实现，这里把set\_window\_func定义为TFT\_SetWindow，把write\_data\_func定义为TFT\_WriteData:
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下面是 STMF103ze 上 LCD 的实现，这里把 set\_window\_func 定义为 TFT\_SetWindow，把 write\_data\_func 定义为 TFT\_WriteData:
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```
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#include "gui.h"
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#include "lcd_driver.h"
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#include "base/mem.h"
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#include "tftlcd.h"
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#include "tkc/mem.h"
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#include "lcd/lcd_reg.h"
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typedef uint16_t pixel_t;
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#define set_window_func TFT_SetWindow
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#define write_data_func TFT_WriteData
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#include "blend/rgb565.inc"
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#define LCD_FORMAT BITMAP_FMT_BGR565
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#define pixel_from_rgb(r, g, b) \
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((((r) >> 3) << 11) | (((g) >> 2) << 5) | ((b) >> 3))
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#define pixel_to_rgba(p) \
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{ (0xff & ((p >> 11) << 3)), (0xff & ((p >> 5) << 2)), (0xff & (p << 3)) }
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#define set_window_func LCD_Set_Window
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#define write_data_func LCD_WriteData_Color
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#include "base/pixel.h"
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#include "blend/pixel_ops.inc"
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#include "lcd/lcd_reg.inc"
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```
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基于寄存器实现的实现有几个限制：
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* 由于内存和CPU性能的问题，不提供任何类型的动画。
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* 由于读取LCD当前内容速度很慢，所以需要与底色进行混合时，由GUI自己处理(APP无需关心)。
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* 由于内存和 CPU 性能的问题，不提供任何类型的动画。
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* 由于读取 LCD 当前内容速度很慢，所以需要与底色进行混合时，由 GUI 自己处理 (APP 无需关心）。
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* 屏幕大时会出现闪烁。
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### 二、基于framebuffer实现的LCD
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> 在 AWTK 中，不再推荐此方法，基于片段帧缓冲实现的 LCD 是更好的选择。
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这是在嵌入式平台上最常见的方式。一般有两个framebuffer，一个称为online framebuffer，一个称为offline framebuffer。online framebuffer是当前现实的内容，offline framebuffer是GUI当前正在绘制的内容。lcd\_mem\_rgb565提供了rgb565格式的LCD实现，lcd\_mem\_rgba8888提供了rgba8888格式的LCD实现，它们都是在lcd\_mem.inc基础上实现的，要增加新的格式也是很方便的。
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### 二、基于片段帧缓冲实现的 LCD
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下面是STMF429上LCD的实现：
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在低端的嵌入式平台上，内存只有几十 KB，没有足够的内存创建一屏的帧缓冲，而使用基于寄存器的方式屏幕容易闪烁。
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比较好的办法是，创建一小块帧缓冲，把屏幕分成很多小块，一次只绘制一小块。由于有脏矩形机制，除了打开新窗口时，在正常情况下，绘制速度仍然很快，可以有效的解决闪速问题。
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lcd\_mem_fragment.inc 提供了基于片段帧缓冲实现的 LCD，用它实现不同平台的 LCD 时，只需要提供两个宏即可：
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* set\_window\_func 设置要写入颜色数据的区域，相对于每次设置坐标而言，可以极大提高工作效率。
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* write\_data\_func 写入颜色数据。
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下面是 STMF103ze 上 LCD 的实现，这里把 set\_window\_func 定义为 TFT\_SetWindow，把 write\_data\_func 定义为 TFT\_WriteData:
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```
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#include "tftlcd.h"
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#include "tkc/mem.h"
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#include "lcd/lcd_mem_fragment.h"
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typedef uint16_t pixel_t;
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#define LCD_FORMAT BITMAP_FMT_BGR565
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#define pixel_from_rgb(r, g, b) \
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((((r) >> 3) << 11) | (((g) >> 2) << 5) | ((b) >> 3))
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#define pixel_to_rgba(p) \
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{ (0xff & ((p >> 11) << 3)), (0xff & ((p >> 5) << 2)), (0xff & (p << 3)) }
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#define set_window_func LCD_Set_Window
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||||
#define write_data_func LCD_WriteData_Color
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||||
#include "base/pixel.h"
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||||
#include "blend/pixel_ops.inc"
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||||
#include "lcd/lcd_mem_fragment.inc"
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```
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### 三、基于 framebuffer 实现的 LCD
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这是在嵌入式平台上最常见的方式。一般有两个 framebuffer，一个称为 online framebuffer，一个称为 offline framebuffer。online framebuffer 是当前现实的内容，offline framebuffer 是 GUI 当前正在绘制的内容。lcd\_mem\_rgb565 提供了 rgb565 格式的 LCD 实现，lcd\_mem\_rgba8888 提供了 rgba8888 格式的 LCD 实现，它们都是在 lcd\_mem.inc 基础上实现的，要增加新的格式也是很方便的。
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下面是 STMF429 上 LCD 的实现：
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```
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extern u32 *ltdc_framebuf[2];
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@ -48,15 +93,12 @@ lcd_t* platform_create_lcd(wh_t w, wh_t h) {
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}
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```
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### 三、基于vgcanvas实现的LCD
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### 三、基于 vgcanvas 实现的 LCD
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在支持OpenGL 3D硬件加速的平台上(如PC和手机)，我们使用nanovg把OpenGL封装成vgcanvas的接口，在vgcanvas基础之上实现LCD。lcd\_vgcanvas.inc将vgcanvas封装成LCD的接口，这里出于可移植性考虑，并没有直接基于nanovg的函数，而是基于vgcanvas的接口，所以在没有GPU时，如果CPU够强大，也是可以基于agg/picasso去实现的LCD。
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在支持 OpenGL 3D 硬件加速的平台上（如 PC 和手机），我们使用 nanovg 把 OpenGL 封装成 vgcanvas 的接口，在 vgcanvas 基础之上实现 LCD。lcd\_vgcanvas.inc 将 vgcanvas 封装成 LCD 的接口，这里出于可移植性考虑，并没有直接基于 nanovg 的函数，而是基于 vgcanvas 的接口，所以在没有 GPU 时，如果 CPU 够强大，也是可以基于 agg/picasso 去实现的 LCD。
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> 这种方式实现，一般不会在嵌入平台上使用，读者不需要关注它。
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### 总结
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以上几种实现方式，基本上涵盖了最常用的场景，所以在移植到新的平台时，并不需要在实现LCD接口上费多少功夫。
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以上几种实现方式，基本上涵盖了最常用的场景，所以在移植 AWTK 到新的平台时，并不需要在实现 LCD 接口上费多少功夫。
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@ -11,20 +11,22 @@ AWTK 的可移植性很高，在移植时只需要实现平台初始化、lcd
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> 以下是初始化内存的代码。
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```
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static uint32_t s_heam_mem[2 * 4096];
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ret_t platform_prepare(void) {
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if(!s_inited) {
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s_inited = TRUE;
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static bool_t inited = FALSE;
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||||
static uint32_t s_heam_mem[4000];
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||||
if (!inited) {
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||||
inited = TRUE;
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tk_mem_init(s_heam_mem, sizeof(s_heam_mem));
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||||
}
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}
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||||
return RET_OK;
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||||
}
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```
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> 参考：awtk-port/platform.c
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> 以下是初始化systick的代码。
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> 以下是初始化 systick 的代码（在板子提供代码上修改而来）。
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```
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static u8 fac_us = 0;
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||||
@ -39,33 +41,25 @@ void systick_enable_int(void) {
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void SysTick_Init(void) {
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SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
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||||
fac_us = SystemCoreClock / 8000000;
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fac_ms = (u16)fac_us * 1000;
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||||
systick_enable_int();
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}
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void delay_us(u32 nus) {
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u32 temp = 0;
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SysTick->LOAD = nus * fac_us;
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||||
SysTick->VAL = 0x00;
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||||
SysTick->LOAD = nus * fac_us;
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||||
SysTick->VAL = 0x00;
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do {
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||||
temp = SysTick->CTRL;
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||||
} while ((temp & 0x01) && !(temp & (1 << 16)));
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||||
systick_enable_int();
|
||||
} while ((temp & 0x01) && !(temp & (1 << 16)));
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||||
}
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void delay_ms(u16 nms) {
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||||
u32 temp = 0;
|
||||
SysTick->LOAD = (u32)nms * fac_ms;
|
||||
SysTick->VAL = 0x00;
|
||||
SysTick->LOAD = (u32)nms * fac_ms;
|
||||
SysTick->VAL = 0x00;
|
||||
do {
|
||||
temp = SysTick->CTRL;
|
||||
} while ((temp & 0x01) && !(temp & (1 << 16)));
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||||
|
||||
systick_enable_int();
|
||||
} while ((temp & 0x01) && !(temp & (1 << 16)));
|
||||
}
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```
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@ -73,29 +67,31 @@ void delay_ms(u16 nms) {
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### 二、实现 lcd
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lcd\_t 接口提供基本的显示功能，AWTK 提供基于寄存器和基于 framebuffer 两种缺省实现，在此基础上实现自己的 lcd\_t 接口非常方便。
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lcd\_t 接口提供基本的显示功能，AWTK 提供基于*寄存器*、*帧缓冲*和*片段帧缓冲*三种缺省实现，在此基础上实现自己的 lcd\_t 接口非常方便。
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||||
stm32f103ze 使用基于寄存器的 lcd 的缺省实现，只需要提供 set\_window\_func 和 write\_data\_func 两个函数/宏即可。这里直接使用了 TFT\_SetWindow 和 TFT\_WriteData 两个函数。
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stm32f103ze 使用基于*片段帧缓冲*的 lcd 的缺省实现，只需要提供 set\_window\_func 和 write\_data\_func 两个函数/宏即可。这里直接使用了 TFT\_SetWindow 和 TFT\_WriteData 两个函数。
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> 直接写寄存器的方式容易闪烁，而帧缓冲又需要大量内存，片段帧缓冲能有效解决低内存平台的闪烁问题。
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```
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#include "gui.h"
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#include "lcd_driver.h"
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#include "tftlcd.h"
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#include "tkc/mem.h"
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#include "lcd/lcd_reg.h"
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#include "lcd/lcd_mem_fragment.h"
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typedef uint16_t pixel_t;
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#define LCD_FORMAT BITMAP_FMT_BGR565
|
||||
#define pixel_from_rgb(r, g, b) ((((r) >> 3) << 11) | (((g) >> 2) << 5) | ((b) >> 3))
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||||
#define pixel_to_rgba(p) {(0xff & ((p >> 11) << 3)), (0xff & ((p >> 5) << 2)), (0xff & (p << 3))}
|
||||
#define pixel_from_rgb(r, g, b) \
|
||||
((((r) >> 3) << 11) | (((g) >> 2) << 5) | ((b) >> 3))
|
||||
#define pixel_to_rgba(p) \
|
||||
{ (0xff & ((p >> 11) << 3)), (0xff & ((p >> 5) << 2)), (0xff & (p << 3)) }
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||||
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||||
#define set_window_func TFT_SetWindow
|
||||
#define write_data_func TFT_WriteData
|
||||
#define set_window_func LCD_Set_Window
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||||
#define write_data_func LCD_WriteData_Color
|
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||||
#include "base/pixel.h"
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||||
#include "blend/pixel_ops.inc"
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||||
#include "lcd/lcd_reg.inc"
|
||||
#include "lcd/lcd_mem_fragment.inc"
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```
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@ -106,23 +102,74 @@ typedef uint16_t pixel_t;
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main\_loop 主要负责事件分发和绘制这个不断循环的过程。main\_loop\_raw.inc 里实现了裸系统 main\_loop 的基本功能，在移植时加上输入事件的的分发即可：
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```
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ret_t platform_disaptch_input(main_loop_t* l) {
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return RET_OK;
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#include "key.h"
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#include "led.h"
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#include "rtc.h"
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#include "stdlib.h"
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||||
#include "tftlcd.h"
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||||
#include "touch.h"
|
||||
#include "usart.h"
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#include "base/idle.h"
|
||||
#include "base/timer.h"
|
||||
#include "tkc/platform.h"
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||||
#include "base/main_loop.h"
|
||||
#include "base/event_queue.h"
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||||
#include "base/font_manager.h"
|
||||
#include "lcd/lcd_mem_fragment.h"
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||||
#include "main_loop/main_loop_simple.h"
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||||
ret_t platform_disaptch_input(main_loop_t *l) { return RET_OK; }
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||||
static lcd_t *platform_create_lcd(wh_t w, wh_t h) {
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||||
return lcd_mem_fragment_create(w, h);
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||||
}
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||||
static lcd_t* platform_create_lcd(wh_t w, wh_t h) {
|
||||
return lcd_reg_create(w, h);
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||||
void dispatch_input_events(void) {
|
||||
int key = KEY_Scan(0);
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||||
|
||||
switch (key) {
|
||||
case KEY_UP: {
|
||||
key = TK_KEY_UP;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case KEY_DOWN: {
|
||||
key = TK_KEY_DOWN;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case KEY_LEFT: {
|
||||
key = TK_KEY_RETURN;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case KEY_RIGHT: {
|
||||
key = TK_KEY_BACK;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default: { key = 0; }
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (key) {
|
||||
main_loop_post_key_event(main_loop(), TRUE, key);
|
||||
} else {
|
||||
main_loop_post_key_event(main_loop(), FALSE, key);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (TOUCH_Scan() == 0) {
|
||||
main_loop_post_pointer_event(main_loop(), TRUE, TouchData.lcdx,
|
||||
TouchData.lcdy);
|
||||
} else {
|
||||
main_loop_post_pointer_event(main_loop(), FALSE, TouchData.lcdx,
|
||||
TouchData.lcdy);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void TIM3_IRQHandler(void) {
|
||||
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) {
|
||||
dispatch_input_events();
|
||||
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
|
||||
|
||||
if (TOUCH_Scan() == 0) {
|
||||
main_loop_post_pointer_event(main_loop(), TRUE, TouchData.lcdx, TouchData.lcdy);
|
||||
} else {
|
||||
main_loop_post_pointer_event(main_loop(), FALSE, TouchData.lcdx, TouchData.lcdy);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -138,9 +185,9 @@ void TIM3_IRQHandler(void) {
|
||||
* 3. 增加如下头文件路径：
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||||
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||||
```
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||||
..\awtk\src
|
||||
..\awtk\3rd
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||||
..\awtk-port
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||||
awtk\src
|
||||
awtk\3rd
|
||||
awtk-port
|
||||
```
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||||
|
||||
> 请根据项目文件位置进行调整。
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||||
@ -155,10 +202,10 @@ void TIM3_IRQHandler(void) {
|
||||
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六、常见问题
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* 莫名其妙的崩溃，可能是栈溢出。请修Stack_Size的大小。
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||||
* 1.莫名其妙的崩溃，可能是栈溢出。请修 Stack_Size 的大小。
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||||
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||||
```
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||||
Stack_Size EQU 0x00001000
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```
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||||
* 如果出现wcsxxx之类的函数没有定义时，请在awtk-port/awtk\_config.h中定义WITH\_WCSXXX。
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||||
* 2.如果出现 wcsxxx 之类的函数没有定义时，请在 awtk-port/awtk\_config.h 中定义 WITH\_WCSXXX。
|
||||
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