LVGL on Rancho's Notes

基于Arduino的LVGL移植

Fri, 07 Apr 2023 05:47:41 +0000

这是一篇如何将LVGL移植到Arduino的教程(基于芯片ESP32 Pico D4)；

软件版本

这次实验使用的lvgl版本是8.1.1，要先配置好tft_espi，确保显示正常；如果要使用触摸屏设备，在移植之前要确保能获取到触摸数据；

工程配置

库安装

添加lvgl库，最好也添加lv_examples库，自带的例子虽然内容完全一样，但是并不能直接使用；

库安装

然后复制为lv_conf_template.h为lv_conf.h：

lv_conf.h创建

然后复制为lv_demo_conf_template.h为lv_demo_conf.h：

lv_demo_conf.h创建

配置文件

lv_conf.h

修改这几个地方；

启动lv_conf.h：

启动lv_conf

设置色深，一般都是16：

设置色深

启动自定义时钟，不设置的话只会显示第一帧不动：

启动自定义时钟

LV_DPI_DEF 注意这里，虽然LVGL的作者说这个没这么重要，但他会严重影响到LVGL的动画效果，你应该进行DPI的手动计算，例如240x280分辨率1.69英寸的屏幕，那么 DPI为：

LV_DPI_DEF =\frac{\sqrt{240*280} }{1.69} ≈ 153

LV_DPI_DEF配置

也可以使能日志打印：

使能日志打印

lv_demo_conf.h

修改这几个地方；

启动lv_demo_conf.h：

启动Demo

配置要运行的Demo：

Demo选择

自定义显示接口和外部输入接口

文件添加

在src文件夹下添加以下两个文件：

自定义接口

代码内容

my_lv_ports.cpp

#include "my_lv_ports.h"
#include "CST816T.h"
// TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(screenWidth, screenHeight); /* TFT instance */
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();     /* TFT instance */
CST816T touch(19, 21, -1, 22); // sda, scl, rst, irq

// /*Read the touchpad*/
void my_touchpad_read(lv_indev_drv_t *indev_driver, lv_indev_data_t *data)
{
    bool FingerNum = 0;
    uint8_t gesture;
    uint16_t touchX, touchY;
    FingerNum = touch.getTouch(&touchX, &touchY, &gesture);
    if (FingerNum)
    {
        data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
        data->point.x = touchX;
        data->point.y = touchY;
#if LV_USE_LOG != 0
        Serial.printf("Touch: x=%d y=%d mode=%d\r\n", touchX, touchY, gesture);
#endif
        FingerNum = 0;
    }
    else
    {
        data->state = LV_INDEV_STATE_PR;
    }
}
/* Display flushing */
void my_disp_flush(lv_disp_drv_t *disp, const lv_area_t *area,
                   lv_color_t *color_p)
{
    uint32_t w = (area->x2 - area->x1 + 1);
    uint32_t h = (area->y2 - area->y1 + 1);

    tft.setSwapBytes(true);
    // tft.pushImageDMA(area->x1, area->y1, w, h, (uint16_t *)&color_p->full);
    tft.pushImage(area->x1, area->y1, w, h, (uint16_t *)&color_p->full);
    // tft.startWrite();
    // tft.setAddrWindow( area->x1, area->y1, w, h );
    // tft.pushColors( ( uint16_t * )&color_p->full, w * h, true );
    // tft.endWrite();

    lv_disp_flush_ready(disp);
}

#if LV_USE_LOG != 0
void my_print(const char *buf)
{
    Serial.printf("%s \r\n", buf);
}
#endif

void my_disp_init(void)
{
    // 绘图缓冲初始化
    //   static lv_disp_draw_buf_t draw_buf;
    //   static lv_color_t buf[screenWidth * 10];
    //   lv_disp_draw_buf_init(&draw_buf, buf, NULL, screenWidth * 10);

    static lv_disp_draw_buf_t draw_buf;
    static lv_color_t buf_2_1[screenWidth * 40]; /*A buffer for 10 rows*/
    static lv_color_t buf_2_2[screenWidth * 40]; /*An other buffer for 10
    rows*/
    lv_disp_draw_buf_init(&draw_buf, buf_2_1, buf_2_2,
                          screenWidth * 30); /*Initialize
                          the display buffer*/

    // TFT驱动初始化
    tft.begin(); /* TFT init */
    // tft.initDMA();
    tft.setRotation(0); /* Landscape orientation, flipped */

    // 设置LVGL显示设备
    static lv_disp_drv_t disp_drv;
    lv_disp_drv_init(&disp_drv);
    /*Change the following line to your display resolution*/
    disp_drv.hor_res = screenWidth;
    disp_drv.ver_res = screenHeight;
    disp_drv.flush_cb = my_disp_flush;
    disp_drv.draw_buf = &draw_buf;
    lv_disp_drv_register(&disp_drv);
    touch.begin();
    // 设置LVGL输入设备（电阻屏）
    static lv_indev_drv_t indev_drv;
    lv_indev_drv_init(&indev_drv);
    indev_drv.type = LV_INDEV_TYPE_POINTER;
    indev_drv.read_cb = my_touchpad_read;
    lv_indev_drv_register(&indev_drv);

// 设置LVGL串口输出设备（调试用）
#if LV_USE_LOG != 0
    lv_log_register_print_cb(my_print);
#endif
}

my_lv_ports.h

AT32F403A系列单片机开发

Wed, 12 Oct 2022 15:07:03 +0000

记录AT32开发中遇到的问题；

硬件部分：

硬件部分我是参考官方开发板来做的；

经过测试，硬件部分没有任何问题；

原理图

PCB仿真图

实物图

显示效果

有几个值得关注的地方，我将在下面列出：

使用编码器开关作为输入设备；

使用CH340E芯片作为串口转USB；

通过TYPE-C接口的正反插实现不同的功能（连接CH340E芯片和AT32的USB引脚）：

屏幕接口采用的是FPC0.5mm接口，方便安装；

硬件部分的测试很快就结束了，主要就是测试各个外设是否能正常使用；

经测试，主控芯片、屏幕、spiflash、USB接口、CH340E、编码器开关、RTC时钟均能正常使用；

软件开发：

参考资料：

主控芯片使用的是雅特力的AT32F403ACGU7，其特性如下所示：

参考资料网站：https://www.arterytek.com/cn/product/AT32F403A.jsp

下载固件库源码，经解压后，可以在目录:

.\AT32F403A_407_Firmware_Library_V2.1.2\project\at_start_f403a\examples

找到各个外设的例子：

$ ls
acc/        crm/    gpio/  spi/         wwdt/
adc/        dac/    i2c/   sram/        xmc/
bpr/        debug/  i2s/   tmr/
can/        dma/    pwc/   usart/
cortex_m4/  exint/  rtc/   usb_device/
crc/        flash/  sdio/  wdt/

首先当然是串口打印和点灯，这样能测试时钟配置是否正常，以及判断芯片好坏与否；

具体开发：

关键代码如下：

点灯：

void at32_led_init(void)
{
    gpio_init_type gpio_init_struct;

    /* enable the led clock */
    crm_periph_clock_enable(USER_LED_GPIO_CRM_CLK, TRUE);

    /* set default parameter */
    gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);

    /* configure the led gpio */
    gpio_init_struct.gpio_pins = USER_LED_PIN;
    gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;

    gpio_init(USER_LED_GPIO, &gpio_init_struct);
}

void at32_led_on(void)
{
    USER_LED_GPIO->clr = USER_LED_PIN;
}

void at32_led_off(void)
{
    USER_LED_GPIO->scr = USER_LED_PIN;
}

void at32_led_toggle(void)
{
    USER_LED_GPIO->odt ^= USER_LED_PIN;
}

串口：

void uart_print_init(uint32_t baudrate)
{
    gpio_init_type gpio_init_struct;

    /* enable the uart and gpio clock */
    crm_periph_clock_enable(PRINT_UART_CRM_CLK, TRUE);
    crm_periph_clock_enable(PRINT_UART_TX_GPIO_CRM_CLK, TRUE);
    gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);

    /* configure the uart tx pin */
    gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    gpio_init_struct.gpio_pins = PRINT_UART_TX_PIN;
    gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    gpio_init(PRINT_UART_TX_GPIO, &gpio_init_struct);

    /* configure uart param */
    usart_init(PRINT_UART, baudrate, USART_DATA_8BITS, USART_STOP_1_BIT);
    usart_transmitter_enable(PRINT_UART, TRUE);
    usart_enable(PRINT_UART, TRUE);
}

串口重定向：

lvgl显示txt文本(指定字体)

Mon, 16 May 2022 03:38:12 +0000

前些天做微机课设，给小一加了几个功能，其中一个重要功能是显示中文文本；

字体取模：

屏幕要显示图案，例如某个汉字或者数字、图案等，都需要对图案进行取模操作；

使用的是LvglFontTool工具，LVGL官网的字体转化用于单个字体取模比较方便；批量的话，使用这个离线取模软件比较方便；

操作界面如下所示：

步骤还是很简单的：

首先选择字体，包括一个TFF字体文件还有选择需要取模的字体大小；
然后加入汉字，我是将所有常用的汉字都加入了；
然后在右边配置一些选项，按照图片上的配置就可以；
最后点击开始转换就可以生成一个myFont.c和myFont.bin文件，bin文件加载到SPI FLASH中，C文件加入Keil工程即可;

如果只需要显示数量比较少的文本，取模后得到的数组可以直接放在一个.c或者.h文件中，直接下载到单片机的FLASH中即可，但是如果要显示各种不同样式和不同大小的字体，取模后得到的文件会很大，加载到FLASH中存放是不合理的。

文件放置：

小一这一版的硬件是带了一个8M的SPI FLASH，所以取模后的数据可以放在这块SPI FLASH中，可以用哪些方法通过单片机读取bin文件中的内容呢？

一般是有两个方法：

放入移植好的Fatfs文件系统中，通过文件系统提供的接口读取该bin文件；
加载进SPI FLASH中，直接通过最底层的读取函数读取；

两种方案各有优缺点，第一种更换字体取模文件很方便，但是由于字体取模文件会频繁被读取，所以这个方案的效率会比较差；第二种方案更换字体取模文件比较麻烦，但是读取的效率会高不少。我是选择了第二种方案，第一种我也试了，效率确实不是很高。

对于第二种方案，首先要将取模文件从PC机放入SPI FLASH中，我采用的方案是将SPI FLASH划分为两部分：

前4MB 后4MB

用于存储字体取模数据用于建立文件系统

然后将SPI FLASH模拟为USB设备，插入PC机，会弹出一个U盘，将字体文件拖入；然后通过一个函数，将bin文件分段读取并分段写入SPI FLASH的前4MB部分中，具体函数如下所示：

void write_to_flash(void)
{
    uint8_t i;
    f_res = f_open(&file1, "myFont.bin", FA_READ);//打开对应文件
    count_f = 0;
    for (i = 0; i  如果有多个字体文件，可以将写入的地址偏移一个大小即可。

## 文件读取：

字体取模文件读取只需要修改`myFont.c`中的一个函数：

```c
static uint8_t __g_font_buf[324]; //如bin文件存在SPI FLASH可使用此buff
static uint8_t *__user_font_getdata(int offset, int size)
{
    //如字模保存在SPI FLASH, SPIFLASH_Read(__g_font_buf,offset,size);
    //如字模已加载到SDRAM,直接返回偏移地址即可如:return (uint8_t*)(sdram_fontddr+offset);
    my_W25QXX_Read(__g_font_buf, offset, size);
    return __g_font_buf;
}

如果有多个字体文件，可以在对应的myFont文件中将读出的地址偏移一个大小即可。

LVGL开发

Mon, 03 Jan 2022 05:17:26 +0000

最近要做一个GUI界面，自己开发各种功能是极其麻烦的(对的，我之前是做过的)，需要注意很多问题，而且开发起来很多功能基本上是实现不了的，所以只能想其他办法了，因为之前用LVGL做过一个很简单的GUI界面，所以这次也打算用LVGL来做，也算是再复习一下这个界面的使用。以下是关于LVGL的简介以及特点： LVGL(Light and Versatile Graphics Library，轻巧而多功能的图形库)是一个免费的开放源代码图形库，它提供创建具有易于使用的图形元素，精美的视觉效果和低内存占用的嵌入式GUI所需的一切。

LVGL主要特性

功能强大的构建块，例如按钮，图表，列表，滑块，图像等.
带有动画，抗锯齿，不透明，平滑滚动的高级图形.
各种输入设备，例如触摸板，鼠标，键盘，编码器等.
支持UTF-8编码的多语言.
多显示器支持，如TFT，单色显示器.
完全可定制的图形元素.
独立于任何微控制器或显示器使用的硬件.
可扩展以使用很少的内存(64 kB闪存，16 kB RAM)进行操作.
操作系统，支持外部存储器和GPU，但不是必需的.
单帧缓冲区操作，即使具有高级图形效果.
用C语言编写，以实现最大的兼容性(与C ++兼容).
模拟器可在没有嵌入式硬件的PC上进行嵌入式GUI设计.
可移植到MicroPython.
可快速上手的教程、示例、主题.
丰富的文档教程.
在MIT许可下免费和开源.

LVGL硬件要求

基本上，每个现代控制器(肯定必须要能够驱动显示器)都适合运行LVGL。LVGL的最低运行要求很低：

16、32或64位微控制器或处理器.
最低 16 MHz 时钟频率.
Flash/ROM:：对于非常重要的组件要求 >64 kB(建议 > 180 kB).
RAM 静态 RAM 使用量：~2 kB，取决于所使用的功能和对象类型.
堆栈： > 2kB(建议 > 8 kB).
动态数据(堆)：> 2 KB(如果使用多个对象，则建议 > 16 kB)。由 lv_conf.h 中的 LV_MEM_SIZE 宏进行设置.
显示缓冲区：> “水平分辨率”像素(建议 > 10× “水平分辨率” ).
MCU 或外部显示控制器中的一帧缓冲区.