【GD32F427开发板试用】7. 移植LVGL到GD32F427V

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前言

LVGL是一个开源的轻量级图形显示库，非常适合资源比较少的单片机进行移植，上一次使用SPI驱动了一块TFTLCD屏幕，这一次就想着将LVGL移植上来，可以显示一些好看的界面。

本文实现了如下功能：

移植基于RT-Thread OS（使用RT_Thread OS移植起来十分的方便，都不需要自己去github下载源码了）；
开发工具基于RT-Thread Stduio；
实现了LVGL功能移植，并使用label（标签）显示字符串；
如果没有使用RT-Thread OS，使用其他的系统或者是裸机，本文还是有一定的参考价值。

开发流程

环境准备

准备一个可以正常驱动LCD或者其他显示屏幕的工程，其中需要用到画点函数，画点函数是LVGL能够正常工作的基础，如果没有这个函数，需要先实现一个。使用GD32F427V-START驱动TFT LCD的过程可以参考我之前发的帖子（本文最上部分）；
RT-Thread Studio开发环境，如果使用标准版RT-Thread OS，其他开发环境也是一样的操作，但是配置方面需要使用RT-Thread 提供的ENV工具；如果没有使用RT-Thread OS，使用其他的系统或者是裸机，本文还是有一定的参考价值；

移植过程

添加LVGL包

如下图，添加LVGL，如果使用ENV，则按照ENV的方式添加;

如果使用逻辑，需要在github上下载，电脑安装git，然后输入命令：

git clone --recursive https://github.com/lvgl/lvgl.git

创建显示文件

如下图，将这两个文件移植到application目录下，并更新名字，不然会导致编译错误。
注：还有四个文件根据实际情况选择是否需要复制到application，和文件系统以及触摸屏有关，我所使用的LCD屏幕不带触摸功能，所以没有移植，如果带有触摸功能，可以将最后两个文件一并移植到application文件夹下备用，关于触摸文件的修改，本文不做说明。

更新显示文件

修改头文件包含以及头文件内容

针对app_port_disp.c文件，修改头文件包含

针对app_port_disp.h文件，修改如下部分

移植（重要部分）

现在开始最重要的部分了，这部分是lvgl移植的核心，需要和我们的驱动文件配合起来。具体方式见下面：

修改显示屏的长和宽
我所使用的显示屏是320X240的，所以做如下修改。
如下图：

lv_port_disp_init函数修改
定位到该函数，初始化buffer，官方提供了三种方式，并详细描述了每方式的区别，本文使用第一种方式，最为简单，我们将buffr扩大了一些，其实默认也是可以的。
屏蔽不需要的其他两种方式。
如下图：

disp_init函数修改
定位到disp_init，这里面添加驱动函数的初始化函数即可。
修改如下：
其中，lcd_init是我的LCD屏幕的驱动函数；
lcd_set_region是我的驱动函数中设置屏幕长宽的函数，这里根据自己的驱动函数实现逻辑添加即可，对于我的驱动代码，lcd_set_region是必须要加的，不然屏幕显示不正确。
/*Initialize your display and the required peripherals.*/ static void disp_init(void) { /*You code here*/ /* Initialize lcd */ extern void lcd_init(void); lcd_init(); extern void lcd_set_region(uint16_t x_start,uint16_t y_start,uint16_t x_end,uint16_t y_end); lcd_set_region(0,0,MY_DISP_HOR_RES - 1,MY_DISP_VER_RES - 1); }
更新disp_flush函数
该函数是LVGL显示的核心函数，需要将我们自己的驱动代码写到这里，主要是画一个实心矩形的驱动代码，官方提供了一个接口，我们可以直接在两个for循环内部加上我们的画点函数，或者是自己实现一个画实心矩形的逻辑。我修改的代码如下。
其中,

LCD_CS_CLR与LCD_CS_SET是我的LCD特有的操作，不一定每个驱动代码都会这样写；
lcd_draw_point是我的画点函数，color_p是颜色变量，一般的颜色都是16位的，所以直接转换成了uint16即可，颜色的位数可以进行配置，后面再说。

static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
{
    if(disp_flush_enabled) {
        /*The most simple case (but also the slowest) to put all pixels to the screen one-by-one*/

        int32_t x;
        int32_t y;

        LCD_CS_CLR;
        for(y = area->y1; y <= area->y2; y++) {
            for(x = area->x1; x <= area->x2; x++) {
                /*Put a pixel to the display. For example:*/
                /*put_px(x, y, *color_p)*/
                extern void lcd_draw_point(uint16_t x,uint16_t y,uint16_t data);
                lcd_draw_point(x, y, (uint16_t)color_p->full);
                color_p++;
            }
        }
        LCD_CS_SET;
    }

    /*IMPORTANT!!!
     *Inform the graphics library that you are ready with the flushing*/
    lv_disp_flush_ready(disp_drv);
}

到目前为止，基本上以及算是移植完成了显示部分了，但是现在还是不能使用，因为还没有进行配置，接下来描述这部分。

RT-Thread配置

如果没有使用RT-Thread OS可以忽略这步骤，后面的步骤（lv_conf.h文件中）也可以对这部分内容进行配置。
打开RT-Thread配置页面，配置lvgl相关参数，配置想很少，根据实际情况配置。
第一项配置优先级；
第二项配置LVGL使用RT-Thread任务的栈空间；
第三项配置，用于配置屏幕刷新速率，单位是ms。默认是5。其实没必要，因为SPI总线的刷新速度跟不上，对于GD32F427V，SPI最快也要二分频，连接到了APB1总线，所以最高频率为25MHz。这里设置20或者30都是可以的，本来刷新速率也跟不上。

lv_conf.h文件创建

lv_conf.h文件是用于配置LVGL中的一些功能是否使能的。模板中已经提供了，我们只需要复制过来，更新一下名字即可。

使能该文件

设置配置
默认配置就能够使用了，但是很多选择项都是打开的，很占用资源，可以对其中一些不使用的显示模块进行禁用，本文就不做过多说明。
注：在编译的时候还是会报一些警告或者是编译错误，直接将lv_conf.h中报错的宏定义禁掉就可以了，因为很多都是重定义，在其他地方已经定义过了，这里无需再次定义，然后在此编译就不会报错了。
举例如下：

关于宏LV_DPI_DEF的计算公式如下：
DPI = 根号下（长边像素的平方+短边像素的平方）/英寸。
对于我的LCD，2.2寸，320X240，所以计算公式为
DPI = 根号下(320_320 + 240_240) / 2.2 ≈ 182.

到目前为止，整个移植过程都结束了，接下来就是写测试用例来测试移植是否成功了。

测试代码

如果用的是RT-Thread OS，官方已经提供了测试代码，如下，并且会自动参与编译，我们就无须手动创建了，没有使用RT-Thread需要手动创建一个文件，本文不做说明：

官方已经帮我们创建好了显示任务，我们不需要再次创建，只需要往里面添加显示内容即可。
禁掉其中无用的内容。
只需要修改lvgl_thread_entry文件。
禁掉lv_port_indev_init以及lv_user_gui_init；
lv_user_gui_init起止可以不用禁掉，在里面写我们的代码，但是不知道为什么我这边总是编译不通过，所以就禁掉了，然后添加了函数
Gui_LvglEntry，这个函数需要我们自己实现。

static void lvgl_thread_entry(void *parameter)
{
#if LV_USE_LOG
    lv_log_register_print_cb(lv_rt_log);
#endif /* LV_USE_LOG */
    lv_init();
    lv_port_disp_init();
//    lv_port_indev_init();
//    lv_user_gui_init();

    extern void Gui_LvglEntry(void);
    Gui_LvglEntry();

    /* handle the tasks of LVGL */
    while(1)
    {
        lv_task_handler();
        rt_thread_mdelay(PKG_LVGL_DISP_REFR_PERIOD);
    }
}

实现Gui_LvglEntry

在application里面新建一个文件app_gui.c，然后新建一个函数Gui_lvgl_Test，内容如下：
该函数我实现了显示不同颜色的字符串；见效果展示。

/*
 * @hehung
 * 2022-12-13
 *  转载请注明出处
 * */

#include "lvgl.h"

static void Gui_lvgl_Test(void);

/* My GUI entry */
void Gui_LvglEntry(void)
{
    Gui_lvgl_Test();
}

/* Lvgl test for porting to GD32F427V  */
static void Gui_lvgl_Test(void)
{
    lv_obj_t * label;

    /*Create a label below the slider*/
    label = lv_label_create(lv_scr_act());
    lv_label_set_long_mode(label, LV_LABEL_LONG_WRAP);     /*Break the long lines*/
    lv_label_set_recolor(label, true);                      /*Enable re-coloring by commands in the text*/
    lv_label_set_text(label, "#0000ff GD32F427V-START#\n"
                             "#ff00ff aijishu.com#\n "
                             "#ff0000 Lvgl Porting Test#\n"
                             "         --hehung");
    lv_obj_set_width(label, 150);  /*Set smaller width to make the lines wrap*/
    lv_obj_set_style_text_align(label, LV_TEXT_ALIGN_CENTER, 0);
    lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);
}