【STM32H7】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：

•   V7-2021_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。

•   V7-2020_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。