本文的移植参考的是正点原子的课程《手把手教你学LVGL图形界面编程》
基于该课程和《LVGL开发指南_V1.3》“第二章 LVGL 无操作系统移植”,然后结合自身的实际情况进行整理。
先根据自己的习惯,创建基础的单片机工程,然后在APP业务层和DRIVER驱动层之间加上MIDDLEWARE层,在这一层中加入lvgl。
另外,这里还有句话:
所以如果用到lvgl,尽可能使用裸机开发。
基于LVGL版本V8.2。
先看下移植要求
这个图形缓冲区的意义是,不会来一个点就刷新一次,而是至少缓冲到一行之后再刷新,防止画面不断闪烁卡顿,效率更高。所以才要求>水平分辨率像素。缓冲区其实就是个数组,数组大小,至少是一行像素所占用字节的大小,假如屏幕大小是300*240,所用的颜色是16位的,也就是一个像素点占两个字节,那么数组大小就要求至少是300*2=600字节大小。
如果想要更流畅,就建议大于1/10屏幕总像素。也就是300*240/10*2=14400字节,也就是15k字节左右。(貌似对内存要求有点高,那么点内存好像不够用呀???待解决。)
另外注意要勾选C99,要不然编译时会报很多错误。
优化LVGL运行效果的方法
关键点其实就是:缩短图像刷新所需要的时间。
注意:内部SRAM会比外部SRAM快很多,原则上只有内部SRAM不够用的情况下才会使用外部的SRAM。
接下来开始移植……
1、获取处理好的源码
不要重复造轮子,无需自己精简文件。
直接下载正点原子的A盘里的“程序源码”,打开“扩展例程”里的“LVGL例程”,打开以下路径:LVGL例程1 无操作系统移植\Middlewares,将内部的LVGL拿过来放在自己所建的基础工程的MIDDLEWARE目录下,并且,删除LVGL中的GUI_APP,因为我们实际开发中不必使用例程来查看效果。
2、添加到工程
直接查看《LVGL开发指南_V1.3》“第二章 LVGL 无操作系统移植”这里开始的一段内容:
第31页,搜索关键字:3. 添加工程分组、 LVGL 源文件只需到这里即可结束。注意,keil只有两级目录,新建分组时可以直接输入全路径最后的结果显示如下:这里写下来,后面直接拿来复制即可。Middlewares/lvgl/example/portingMiddlewares/lvgl/src/coreMiddlewares/lvgl/src/drawMiddlewares/lvgl/src/extraMiddlewares/lvgl/src/fontMiddlewares/lvgl/src/gpuMiddlewares/lvgl/src/halMiddlewares/lvgl/src/miscMiddlewares/lvgl/src/widgets
3、配置显示屏驱动
该部分配置步骤如下:
注意,因为上面使用的是正点原子整理过后的文件,所以,很多地方已经是现成的,我们要做的就是在调用我们自己函数的地方给替换掉即可。
不过,为了加深印象,还是做个简单的过程记录吧。
第一步(现成的):
修改条件编译指令,对应的头文件也要改
第二步(需要我们操作):
将lcd的驱动头文件包含到刚才的lvgl显示文件lv_port_disp_template.c中
第三步(需要我们操作):
在lv_port_disp_template.c里找到lv_port_disp_init函数,里面调用了disp_init函数,跳转到disp_init函数中,写入我们自己的屏幕初始化函数,并设置为横屏(可选)
第四步(需要修改分辨率大小):
配置图形单缓冲、双缓冲(要用DMA)或者全缓冲;
单缓冲为最常用的,V8.2版本双缓冲相对单缓冲提升效果不明显,全缓冲对内存要求太高。
缓冲策略是:缓冲区大小是屏幕横向分辨率*10,也就是一次刷新10行。如果效果不太理想,可以尝试增大一次刷新的行数,也就是修改10这个参数。
注意,这里的MY_DISP_HOR_RES宏定义表示水平分辨率大小,有的版本没有给我们定义,所以需要我们在该文件前面自行定义一下。
比如:
#define MY_DISP_HOR_RES 320
另外还有个垂直分辨率的宏MY_DISP_VER_RES,也可以一并定义了。
第五步(需要我们操作):
将刚才的那个函数再往下拉就能找到分辨率设置的地方
分别对应水平分辨率和垂直分辨率,直接填入即可。
第六步,配置打点函数
在刚才的文件中,找到函数disp_flush,在里面调用我们自己的打点函数。
打点函数通常有5个参数,也就是起始坐标,结束坐标,要打点的颜色。
从disp_flush的形参中获取当前的参数值即可,如下所示:
lcd_color_fill(area->x1, area->y1, area->x2, area->y2, (uint16_t *)color_p);
最后,在main函数中初始化时调用函数lv_port_disp_init进行初始化即可。
4、配置输入设备(可选)
如果不需要输入设备,直接保持条件编译指令为#if 0即可。
如果需要,则按步骤配置即可。
本人因开发工程时暂不需要输入设备,所以此步骤暂且略过。
5、 为LVGL提供任务处理的时基
在自己的定时器驱动中创建一个1ms的定时器,然后在自己的app_timer的中断处理函数中,调用LVGL的 lv_tick_inc 函数:lv_tick_inc(1); /* lvgl 的 1ms 心跳 */
该函数需要包含如下头文件:#include "lvgl.h"
直接调用即可,无需其他内容。
6、main函数中需要的内容
包含必要的头文件。
#include "lvgl.h"
#include "lv_port_indev_template.h"(可选)
#include "lv_port_disp_template.h"在main函数中初始化时对lvgl进行初始化;
lv_init(); /* lvgl系统初始化 */
lv_port_disp_init(); /* lvgl显示接口初始化,放在lv_init()的后面 */
lv_port_indev_init(); /* lvgl输入接口初始化,放在lv_init()的后面 */定时处理 LVGL 任务。用户需要每隔几毫秒调用一次 lv_timer_handler 函数,以处理 LVGL 相关的任务,该函数可以放在 while 循环中,但延时不宜过大,需要确保 5 毫秒以内。
这里有个问题,那就是正点原子教程中直接delay延时了5ms,我们实际使用时,不可能直接在主循环里面进行延时的,所以我们就直接调用即可。
7、编写测试代码
lv_obj_t *switch_obj = lv_switch_create(lv_src_act());
lv_obj_set_size(switch_obj, 120, 60);
lv_obj_align(switch_obj, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);
如果没问题,可以看到界面中会有个切换按钮
注意:
编译时,如果提示内存问题,可以尝试调整LVGL管理的内存空间。
因为LVGL默认管理的内存空间是48K字节,这其实是蛮大的,如果你单片机的内存都没有48K,那LVGL就肯定会报错。
如何调整?
在lv_conf.h中可以找到MEMORY SETTINGS部分的内容,将48的值改小一些,至少保证自己的单片机能提供这么多内存空间。
配置文件lv_conf.h
lv_conf.h 是一个用户级别的文件,它不属于内核的部分,因此,在不同的工程中,该文件有可能存在差异。
lv_conf.h 文件具有两大功能:
(1) 配置功能:内存、屏幕刷新周期、输入设备的读取周期,等等;(2) 裁剪功能:使能 / 失能某些功能,有效地优化 Flash 的分配。lv_conf.h 文件的内容可划分为 10 个板块,如下表所示:配置项还是蛮多的,这里记录下常用的配置项总开关#if 1 /*Set it to "1" to enable content*/颜色设置/* 颜色深度: 1(每像素1字节), 8(RGB332), 16(RGB565), 32(ARGB8888) */
#define LV_COLOR_DEPTH 16内存设置/* 0: 使用内置的 `lv_mem_alloc()` 和 `lv_mem_free()`*/
#define LV_MEM_CUSTOM 0HAL设置/* 输入设备的读取周期(以毫秒为单位) */
#define LV_INDEV_DEF_READ_PERIOD 4 /*[ms]*/字库设置/* 始终设置默认字体 */
#define LV_FONT_DEFAULT &lv_font_montserrat_14后续控件和特别功能等等,如果不需要就置0.这几部分正点原子为了教学方便,好多都开了,实际中可选择性关闭。
补充::::::::
外部SRAM、自定义的内存管理算法
需要时再来研究
第9讲 基础篇-LVGL移植(外部SRAM)_哔哩哔哩_bilibili
第10讲 基础篇-LVGL移植(内存管理)_哔哩哔哩_bilibili
DMA2D
DAM2D需要硬件支持,如果板子不支持DMA2D,则无法使用。
首先了解下什么是DMA2D:STM32的“GPU”——DMA2D实例详解 - 知乎
根据上面的文章可知,DMA2D可以理解成专门用来处理2D图像的DMA,类似于“GPU”。
因为STM32F103和STM32F407没有该外设,所以此处不赘述。
F429单片机就支持:STM32F429的图形加速器DMA2D的基础知识
以后有需要再研究。
第11讲 基础篇-LVGL移植(DMA2D)_哔哩哔哩_bilibili