emwin是续开源uc/GUI 3.98之后的不开源版本,所以它们的API函数几乎相同,只是emwin作了很多改进,增加了很多新功能,并且已经有很多免费的版本支持于ST、NXP等大公司的芯片上,它的移植接口也作了很大的改进,如果有了以前开源版本的移植,移植emwin不在话下,本文主要讲述移植到NXP的LPC1788上。
1、不开源的emwin其实很简单,我们可以从NXP的官方得到,加载到MDK的源文件目录如下:
从上图可以看到,不开源的emwin实在比起以前的uc/GUI简洁了很多,提供lib的库,也使编译速度快了很多。另外的hzk12.c是中文字库,下面会讲述如何在emwin上增加中文字库。
2、按顺序,先移植GUIConf.c文件,主要有以下代码:
#define GUI_NUMBYTES (1024 * 64)
#define GUI_BLOCKSIZE (500)
U32 static _aMemory[GUI_NUMBYTES / 4] __attribute__ ((section ("GUI_RAM"), zero_init));
前面两个宏定义是定义GUI缓存的大小,可以根据需要自行定义,另外定义的_aMenory数组是很有意思的,把这个数组的空间命名为“GUI_RAM”,是为了方便在分散加载里面,把GUI的缓存放在SDRAM或者其它地方。
另外,GUIConf.c文件里面还要实现一个函数void GUI_X_Config(void),如下:
//旧版本的emWin
void GUI_X_Config(void) {
GUI_ALLOC_AssignMemory(_aMemory, GUI_NUMBYTES);
GUI_ALLOC_SetAvBlockSize(GUI_BLOCKSIZE);
GUI_SetDefaultFont(GUI_FONT_6X8);
GUITASK_SetMaxTask(GUI_MAX_TASK);
}
在 emWin V5.40的版本里面,变成下面
#define GUI_NUMBYTES (1024*64)//这里我给emWin分配64K的内存给他使用
void GUI_X_Config(void) {
//
// 32 bit aligned memory area
//
static U32 aMemory[GUI_NUMBYTES / 4];
//
// Assign memory to emWin
//
GUI_ALLOC_AssignMemory(aMemory, GUI_NUMBYTES);
//
// Set default font
//
GUI_SetDefaultFont(GUI_FONT_6X8);
}
这个函数会在初始化是调用,完成内存分配,默认字体,多任务的配置(无操作系统是可以不需要)。
3、完成GUIConf.c文件后,接下来是GUIConf.h文件,该文件主要完成一些配置宏的定义:
#define GUI_NUM_LAYERS 2 // Maximum number of available layers
#define GUI_OS (1) // Compile with multitasking support
#define GUI_MAX_TASK (1) // Max. number of tasks that may call emWin
#define GUI_SUPPORT_TOUCH (1) // Support a touch screen (req. win-manager)
#define GUI_DEFAULT_FONT &GUI_Font6x8
#define GUI_SUPPORT_MOUSE 1 // Support a mouse
#define GUI_WINSUPPORT 1 // Use window manager
#define GUI_SUPPORT_MEMDEV 0 // Memory device package available
#define GUI_SUPPORT_DEVICES 1 // Enable use of device pointers
根据需要进行配置就行了,每个宏都有注释。
4、上面两个文件都没什么,接下来的LCDConf.c才是大块头,该文件内容稍多些,这里拿出重点说说。
#define XSIZE_PHYS 240
#define YSIZE_PHYS 240
#define COLOR_CONVERSION GUICC_222
#define PIXEL_WIDTH 4
int LCD_X_DisplayDriver(unsigned LayerIndex, unsigned Cmd, void *pData)
{
int r;
switch(Cmd)
{
case LCD_X_INITCONTROLLER:
{
//
// Called during the initialization process in order to set up the
// display controller and put it into operation. If the display
// controller is not initialized by any external routine this needs
// to be adapted by the customer...
//
// ...
BspLcdInit();//初始化LCD控制器
return 0;
}
case LCD_X_SETVRAMADDR:
{
//
// Required for setting the address of the video RAM for drivers
// with memory mapped video RAM which is passed in the 'pVRAM' element of p
//
LCD_X_SETVRAMADDR_INFO *p;
p = (LCD_X_SETVRAMADDR_INFO *)pData;
//...
p->pVRAM = VRAM_ADDR;//这里映射显存地址
return 0;
}
case LCD_X_SETORG:
{
//
// Required for setting the display origin which is passed in the 'xPos' and 'yPos' element of p
//
LCD_X_SETORG_INFO *p;
p = (LCD_X_SETORG_INFO *)pData;
//...
p = p; // To avoid warning
return 0;
}
case LCD_X_SETSIZE:
{
//
// Required for setting the layer position which is passed in the 'xPos' and 'yPos' element of pData
//
LCD_X_SETSIZE_INFO *p;
p = (LCD_X_SETSIZE_INFO *)pData;
_axSize[LayerIndex] = p->xSize;
_aySize[LayerIndex] = p->ySize;
break;
}
case LCD_X_SHOWBUFFER:
{
uint32_t Addr;
//
// Required if multiple buffers are used. The 'Index' element of p contains the buffer index.
//
LCD_X_SHOWBUFFER_INFO *p;
p = (LCD_X_SHOWBUFFER_INFO *)pData;
//...
Addr = ((uint32_t)(VRAM_ADDR) + p->Index * XSIZE_PHYS * YSIZE_PHYS);
BspLcdUpdate((uint8_t *)Addr);
GUI_MULTIBUF_ConfirmEx(0, p->Index);
return 0;
}
case LCD_X_SETLUTENTRY:
{
//
// Required for setting a lookup table entry which is passed in the 'Pos' and 'Color' element of p
//
LCD_X_SETLUTENTRY_INFO *p;
p = (LCD_X_SETLUTENTRY_INFO *)pData;
//...
p = p; // To avoid warning
return 0;
}
case LCD_X_ON:
{
//
// Required if the display controller should support switching on and off
//
return 0;
}
case LCD_X_OFF:
{
//
// Required if the display controller should support switching on and off
//
// ...
return 0;
}
default:
r = -1;
}
return r;
}
上面的宏很好里面,LCD的像素,显示颜 {MOD}的模式及像素宽度,我这里用的是6位 {MOD}的,把它定义成8位的。
接下来是一个关键,如果你在裸机的情况下实现过LCD显示就很好办了,主要有以下两部分:
1)、初始化,在LCD_X_DisplayDriver函数的case LCD_X_INITCONTROLLER:里增加初始化代码:
是一个函数,还是两个函数,还是其它函数名字,你自己喜欢。
2)、像素操作函数,在LCD_X_DisplayDriver函数的case LCD_X_SETORG:里增加像素操作函数:
__SetDisplayOrigin(p->xPos, p->yPos);
一样的道理,函数名字自己喜欢,但函数的两个函数是必需这样的。
5、好了,其实经过上面几个步骤,你的GUI基本可以显示了,好像很简单的样子。是的,接下来加入操作系统相关函数,因为在操作系统的多任务同时操作GUI函数时,必然要考虑保护机制,其实也很简单,官方都有给出代码,稍作修改即可,重要的是要理解其用意。我这里用的是FreeRTOS,如果你在某个地方找到一个GUI_X_OS.c的文件,恭喜你,这个文件基本可以用的了,下面讲讲这个文件的原理。
1)、加入GUI的时间相关函数
int GUI_X_GetTime (void)
{
return ((int) osKernelSysTick());
}
void GUI_X_Delay (int ms)
{
osDelay( ms );
}
这很好理解,只接调用FreeRTOS里面的时间相关函数就行了。 2)、GUI支持多任务的核心都是围绕下面的3个变量,在uCOS-II里面很基本的一个东西:信号量、邮箱,如果这个不懂,好好玩通了FreeRTOS再来搞。
static osMutexId osMutex;
static osSemaphoreId osSemaphore;
void GUI_X_InitOS (void)
{
/* Create Mutex lock */
osMutexDef(MUTEX);
/* Create the Mutex used by the two threads */
osMutex = osMutexCreate(osMutex(MUTEX));
/* Create Semaphore lock */
osSemaphoreDef(SEM);
/* Create the Semaphore used by the two threads */
osSemaphore= osSemaphoreCreate(osSemaphore(SEM), 1);
}
GUI_X_InitOS函数主要先建立osMutex,osSemaphore。
3)、建立互斥相关函数
void GUI_X_Lock (void)
{
osMutexWait(osMutex , osWaitForever) ;
}
void GUI_X_Unlock (void)
{
osMutexRelease(osMutex);
}
U32 GUI_X_GetTaskId (void)
{
return ((U32) osThreadGetId());
}
GUI_X_Lock、GUI_X_Unlock两个函数通过信号量,来达到一个互斥的作用,该信号量是当作2值量来用的,就相当于一个厕所的锁有两个状态,要么开、要么关,一个人进了厕所后就关上,出来时再打开,来达到一个厕所里面同时只有一个人的保护作用(除非你喜欢同时两个人一起上大急,呵呵)。GUI_X_GetTaskId函数是用于获取当前任务的ID。这三个函数,GUI里面怎么调用你不需要理会,你告诉GUI,它自己会调用的(emwin不开源,你知道也没用)。
3)、等待事件发生,与任务上锁的原理其实都相同,只是官方给的代码里面通过邮箱的方式来实现,原理是一样的
void GUI_X_WaitEvent (void)
{
osSemaphoreWait(osSemaphore , osWaitForever) ;
}
void GUI_X_SignalEvent (void)
{
osMutexRelease(osSemaphore);
}
6、好了,多任务也有了,现在就放心地在FreeRTOS里面自由调用吧。但,好像事情还没结束,我们用的是触摸屏,不管是电容屏、电阻屏都好,道理都是一样的,在早期开源的版本中,我们可以直接在开源代码的GUI_PID.C源文件里的void GUI_PID_StoreState(const GUI_PID_STATE *pState)函数里面增加,但在emwin里面,该方法已行不通,可以用以下的办法:
在FreeRTOS里面本来会用一个单独的任务用于刷新界面,这里就把触摸事件也通过这个任务里面更新,代码如下:
void TaskGUI(void *pvData)
{
GUI_PID_STATE State;
while(1) {
if (!(LPC_GPIO2->PIN & 1 << 10)) { // 有按键按下
if (__checkUpdateTouch()) {
State.Pressed = 1;
State.x = measureX;
State.y = measureY;
GUI_PID_StoreState(&State);
GUI_TOUCH_Exec(); // 刷新坐标
}
} else {
GUI_PID_GetState(&State);
State.Pressed = 0;
GUI_PID_StoreState(&State);
}
WM_Paint(0);
GUI_Delay(1);
}
}
其中的
__checkUpdateTouch()
函数是自己写的获取当前触摸屏的坐标值函数,更新后的值在measureX、measureY这两个全局变量里,当然不用全局变量,通过函数返回等各种方法都是可以的,道理都是一样:当我们改变不了源代码时,调用API接口把当前的触摸事件及坐标更新给GUI内核处理。
7、经过上面几步操作,emwin的移植其实已经结束了,这里面要增加一点:emwin默认没有中文字库,需要我们自行增加字库存。
字库文件就是hzk12.c了,为什么把它方在GUI内核同个目录里面,因为它应属于内核里面的一部分,该源文件里面把中文的字库都封装成GUI_FLASH const GUI_FONT GUI_FontHZ12,然后在GUI.h头文件里的大约第1724行左右,增加以下宏:
extern const GUI_FONT GUI_FontHZ12;
#define GUI_FONT_HZ12 &GUI_FontHZ12
这样在你的emwin里面就多了一个名称为GUI_FONT_HZ12的中文字体了,hzk12.c在网上应该也可以找到,有需要的也可以联系我。
经过上边的移植,emwin就可以用了,其它的函数调用就看官方的文档操作即可,这篇文章是学习网上的资料,同时结合自己开发项目使用了FreeRTOS操作系统进行修改的。