【安富莱】【STemWin教程入门篇】第2章 STemWin5.xx详细移植步骤

开发板

` 本帖最后由硬汉Eric2013 于 2015-3-16 10:56 编辑

第2章 STemWin5.xx详细移植步骤

本期教程开始带领大家学习STemWin的移植，对于初学者STemWin的移植不是必须要先学的，可以先学一些基本的应用，然后再来学习移植就方面很多了，考虑到教程正常的编排顺序，这里就把STemWin的移植放在了第二章。本章提供的移植方法可以自适应安富莱生产的3.0寸，4.3寸，5寸，7寸TFT屏。这里只讲STemWin在MDK上面的移植，在IAR上面的移植是类似的。开发板使用安富莱STM32-V5开发板，主芯片STM32F407IGT6。

2.1 关于STemWin移植的重要说明

2.2 移植前的准备工作

2.3 STemWin的裸机移植

2.4 STemWin带RTOS的移植

2.5 总结

2.1 关于STemWin移植的重要说明

关于STemWin的移植一定要明确以下几点：

1. emWin手册里面有这样一句话：“驱动接口的改变始于emWin V5。不再支持针对emWin V4 或更早版本开发的老显示驱动”。

2. 如果不使用V5以后版本的新特性，基本和以前的版本使用是一样的，也就是说，大家用V5以前版本实现的功能，直接升级到现有的版本，基本可以正常运行。

3. 尽管emWin提供了大部分屏的驱动，但是不能包含所有，这篇移植文档就因此而生。不管是emWin已经支持的，还是没有提供支持的，均可采用这种方法。

4. 本章教程提供了一个非常好的触摸滤波方法，此方法可以有效的滤除飞点。

使用STemWin的库，一定得记得开启CRC，使用MDK安装目录里面的emWin库，一定得注册MDK的RL-ARM。

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硬汉Eric2013 · 2015-3-16 10:59:42

2.2 移植前的准备工作

这里分别讲一下MDK安装目录中emWin的移植和STemWin的移植，准备工作做好以后，剩下的移植步骤基本是一样的。只是使用的各自的库即可。

2.2.1 MDK安装目录中emWin移植

第一步：我们以MDK5.10中emWin5.22库进行说明。安装目录中有如下几个文件（路径：C:Keil5.10ARMPackKeilMDK-Middleware5.1.4emWin，如果使用的是MDK4.73等4.xx版本，路径：C:Keil4.73ARMSeggeremWin）。

库版本	说明
GUI_ARM_B.lib	大端模式的库
GUI_ARM_L.lib	小端模式的库
GUI_CM0.lib	M0内核
GUI_CM3.lib	M3内核
GUI_CM4F.lib	M4内核

在这里有一个问题要跟大家说明，emWin的官方手册中有这样一句话：

其实这个是针对SEGGER自己做的emWin源码而言的，SEGGER授权给其它厂商后，芯片厂商都对源码进行了优化，要不FPU的存在就没有意义了。上面的GUI_CM4F.lib文件就是KEIL公司对emWin中需要使用浮点的地方进行了优化。

第二步：注册RL-ARM，点击File->License Management

第三步：注册RL-ARM，点击File->License Management

第四步：注册机的设置

这些准备工作做好后就可以开始移植工作了。

2.2.2 STemWin移植

STemWin的移植准备工作比较简单，用户只需在初始化STemWin前使能CRC校验即可。STemWin的库文件如下：

这里面含有KEIL，IAR和GCC三个版本的库。而且还区分带OS和不带OS版本。本教程讲的是不带OS版本的移植，带OS版本的移植也很简单，用户只需添加相应的文件即可。

STemWin的下载地址：http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF259225# （版本1.1.2）

Lib文件所在的路径：STemWin_Library_V1.1.2LibrariesSTemWinLibrary522Lib

硬汉Eric2013 · 2015-3-16 11:11:53

本帖最后由硬汉Eric2013 于 2015-3-16 11:13 编辑

2.3 STemWin的裸机移植2.3.1 工程中添加的文件

添加如图所示的几个文件：

这几个文件从上往下依次进行一下简单的说明：

1. bsp_tft_lcd.c, LCD_RA887, LCD_SPFD5420.c是用户要实现的TFT驱动文件。

2. bsp_touch.c是触摸文件，也是用户要实现的。

3. GUIDRV_Template.c文件在ST官方提供的STemWin包里面没有，需要在MDK的安装目录里面找。

比如在MDK4.73安装目录中查找位置是：C:Keil4.73ARMSeggeremWinSampleDisplayDriver

4. 上面MDK工程目录中GUI_X中的几个文件在MDK安装目录和STemWin软件包中都有：

Ø STemWin软件包中路径如下：STemWin_Library_V1.1.2LibrariesSTemWinLibrary522OS，只是STemWin软件包中相关文件比较少。

Ø MDK4.73安装目录中的如下路径中：C:Keil4.73ARMSeggeremWinSampleGUI_X，这里文件夹里面的内容比较全。

5. GUI和LCD配置文件所在位置：

MDK4.73安装目录：C:Keil4.73ARMSeggeremWinSampleConfig

STemWin软件包：STemWin_Library_V1.1.2LibrariesSTemWinLibrary522Config

6. GUI/DEMO中的函数需要用户实现，简单的写个程序即可。

7. GUI/Lib里面是emWin，所在位置

MDK4.73安装目录：C:Keil4.73ARMSeggeremWinLib

STemWin软件包：STemWin_Library_V1.1.2LibrariesSTemWinLibrary522Lib

2.3.2 触摸屏滤波的实现

这里提供了一种有效的滤波方法。具体函数在bsp_touch.c这个文件里面，得到触摸数值后供emWin中的函数GUI_TOUCH_X_MeasureX 和GUI_TOUCH_X_MeasureY两个函数的调用。

特别注意这里改变触摸的滤波方法，以前的时候大家都是采用舍弃触摸数值的前几个点和后几个点，然后中间数值取平均的方法，效果并不理想，因为这种方法不能有效的滤除飞点，这里提供一个新的方法。1. 在STemWin里面使用触摸的中断方式，效果并不好，所以这里使用查询，查询此引脚的电平，这样可以避免不必要的读取触摸数据。

2. 触摸滤波，主要滤的是飞点，正是因为这些飞点的存在，才使得触摸很不稳定。

下面的这个函数，大家应该很熟悉，就是滤除前几个点和后面几个点，然后中间几个点取平均

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: TOUCH_DataFilter
* 功能说明: 读取一个坐标值(x或者y)
* 连续读取XPT2046_READ_TIMES次数据,对这些数据升序排列,
* 然后去掉最低和最高XPT2046_LOST_VAL个数,取平均值
* 形参：无
* 返回值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
/* 读取次数 */
#define XPT2046_READ_TIMES 5
/* 丢弃值 */
#define XPT2046_LOST_VAL 1
uint16_t TOUCH_DataFilter(uint8_t _ucCh)
{
uint16_t i, j;
uint16_t buf[XPT2046_READ_TIMES];
uint16_t usSum;
uint16_t usTemp;
/* 读取READ_TIMES次数据*/
for(i=0; i < XPT2046_READ_TIMES; i++)
{
if (g_ChipID == IC_8875)
{
if(_ucCh == ADC_CH_X)
{
buf[i] = RA8875_TouchReadX();
}
else
{
buf[i] = RA8875_TouchReadY();
}
}
else
{
buf[i] = TSC2046_ReadAdc(_ucCh);
}
}
/* 升序排列 */
for(i = 0; i < XPT2046_READ_TIMES - 1; i++)
{
for(j = i + 1; j < XPT2046_READ_TIMES; j++)
{
if(buf[i] > buf[j])
{
usTemp = buf[i];
buf[i] = buf[j];
buf[j] = usTemp;
}
}
}
usSum = 0;
/*求和 */
for(i = XPT2046_LOST_VAL; i < XPT2046_READ_TIMES - XPT2046_LOST_VAL; i++)
{
usSum += buf[i];
}
/*求平均 */
usTemp = usSum / (XPT2046_READ_TIMES - 2 * XPT2046_LOST_VAL);
return usTemp;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: TOUCH_ReadAdcXY
* 功能说明: 连续2次读取触摸屏IC,且这两次的偏差不能超过
* ADC_ERR_RANGE,满足条件,则认为读数正确,否则读数错误.
* 该函数能大大提高准确度
* 形参：x,y:读取到的坐标值
* 返回值: 0,失败;1,成功
*********************************************************************************************************
*/
/* 误差范围 */
uint8_t ADC_ERR_RANGE = 5;
uint8_t TOUCH_ReadAdcXY(int16_t *_usX, int16_t *_usY)
{
uint16_t iX1, iY1;
uint16_t iX2, iY2;
uint16_t iX, iY;
iX1 = TOUCH_DataFilter(ADC_CH_X);
iY1 = TOUCH_DataFilter(ADC_CH_Y);
iX2 = TOUCH_DataFilter(ADC_CH_X);
iY2 = TOUCH_DataFilter(ADC_CH_Y);
iX = TOUCH_Abs(iX1 - iX2);
iY = TOUCH_Abs(iY1 - iY2);
/* 前后两次采样在+-ERR_RANGE内 */
if ((iX <= ADC_ERR_RANGE) && (iY <= ADC_ERR_RANGE))
{
*_usX = (iX1 + iX2) / 2;
*_usY = (iY1 + iY2) / 2;
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: TOUCH_Scan
* 功能说明: 触摸板事件检测程序。该函数被周期性调用，每ms调用1次. 见 bsp_Timer.c
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void TOUCH_SCAN(void)
{
uint8_t s_invalid_count = 0;
if(TOUCH_PressValid == 0)
{
while(!TOUCH_ReadAdcXY(&g_tTP.usAdcNowX, &g_tTP.usAdcNowY)&&s_invalid_count < 20);
{
s_invalid_count++;
}
if(s_invalid_count >= 20)
{
g_tTP.usAdcNowX = -1;
g_tTP.usAdcNowY = -1;
}
}
else
{
g_tTP.usAdcNowX = -1;
g_tTP.usAdcNowY = -1;
}
}

复制代码

触摸的驱动就这些东西，详细的使用看例程级可以，然后在文件GUI_X_Touch_Analog.c里面调用就可以了。

#include "GUI.h"
#include "LCD_RA8875.h"
#include "bsp_touch.h"
void GUI_TOUCH_X_ActivateX(void)
{
}
void GUI_TOUCH_X_ActivateY(void)
{
}
int GUI_TOUCH_X_MeasureX(void)
{
TOUCH_SCAN();
return(g_tTP.usAdcNowX);
}
int GUI_TOUCH_X_MeasureY(void)
{
return(g_tTP.usAdcNowY);
}

复制代码

2.3.3 底层驱动接口函数（GUIRV_Template）

STemWin的底层驱动函数也很简单，用户只需提供打点和读点函数即可。但是这种没有经过优化的移植方式非常的影响STemWin的实际性能。这里就针对RA8875说一下需要优化的地方。

l 画水平线的函数

/*********************************************************************
*
* _DrawHLine
*/
static void _DrawHLine (GUI_DEVICE * pDevice, int x0, int y, int x1) {
// LCD_PIXELINDEX ColorIndex;
if (GUI_pContext->DrawMode & LCD_DRAWMODE_XOR) {
for (; x0 <= x1; x0++) {
_XorPixel(pDevice, x0, y);
}
} else {
#if emWin_Optimize
//LCD8875_DrawHLine(x0, y, x1, LCD_COLORINDEX);
s_ucRA8875BusyNow = 1;
LCD_DrawLineH(x0, y, x1, LCD_COLORINDEX);
s_ucRA8875BusyNow = 0;
#else
LCD_PIXELINDEX ColorIndex;
ColorIndex = LCD__GetColorIndex();
for (; x0 <= x1; x0++) {
_SetPixelIndex(pDevice, x0, y, ColorIndex);
}
#endif
}
}

复制代码

l 画垂直线的函数

/*********************************************************************
*
* _DrawVLine
*/
static void _DrawVLine (GUI_DEVICE * pDevice, int x, int y0, int y1) {
// LCD_PIXELINDEX ColorIndex;
if (GUI_pContext->DrawMode & LCD_DRAWMODE_XOR) {
for (; y0 <= y1; y0++) {
_XorPixel(pDevice, x, y0);
}
} else {
#if emWin_Optimize
s_ucRA8875BusyNow = 1;
LCD_DrawLineV(x, y0, y1, LCD_COLORINDEX);
s_ucRA8875BusyNow = 0;
#else
LCD_PIXELINDEX ColorIndex;
ColorIndex = LCD__GetColorIndex();
for (; y0 <= y1; y0++) {
_SetPixelIndex(pDevice, x, y0, ColorIndex);
}
#endif
}
}

复制代码

l 矩形填充函数

/*********************************************************************
*
* _FillRect
*/
static void _FillRect(GUI_DEVICE * pDevice, int x0, int y0, int x1, int y1) {
#if emWin_Optimize
if (g_ChipID == IC_8875)
{
s_ucRA8875BusyNow = 1;
BTE_SetTarBlock(x0, y0, y1-y0+1, x1-x0+1, 0);/* 设置BTE位置和宽度高度 */
BTE_SetOperateCode(0x0C); /* 设定BTE 操作码和光栅运算码 REG[51h] Bit[3:0] = 0Ch */
RA8875_SetFrontColor(LCD_COLORINDEX); /* 设置BTE前景色 */
BTE_Start(); /* 开启BTE 功能 */
BTE_Wait(); /* 等待操作结束 */
s_ucRA8875BusyNow = 0;
}
else
{
for (; y0 <= y1; y0++)
{
_DrawHLine(pDevice, x0, y0, x1);
}
}
#else
for (; y0 <= y1; y0++)
{
_DrawHLine(pDevice, x0, y0, x1);
}
#endif
}

复制代码

l 绘制16BPP的函数

/*******************************************************************************************************
*
* Draw Bitmap 16 BPP, not optimized
*/
static void _DrawBitLine16BPP(GUI_DEVICE * pDevice, int x, int y, U16 const GUI_UNI_PTR * p, int xsize) {
#if emWin_Optimize
s_ucRA8875BusyNow = 1;
LCD_DrawHColorLine(x, y, xsize, (uint16_t *)p);
s_ucRA8875BusyNow = 0;
#else
for (;xsize > 0; xsize--, x++, p++)
{
_SetPixelIndex(pDevice, x, y, *p);
}
#endif
}

复制代码

l 这里要根据实际的情况进行填写，不能填错，要不系统无法启动。

/*********************************************************************
*
* _GetDevData
*/
static void * _GetDevData(GUI_DEVICE * pDevice, int Index) {
GUI_USE_PARA(pDevice);
#if GUI_SUPPORT_MEMDEV
switch (Index) {
case LCD_DEVDATA_MEMDEV:
// TBD: Has to be adapted to the right memory device depending on the used color depth!
return (void *)&GUI_MEMDEV_DEVICE_16;
}
#else
GUI_USE_PARA(Index);
#endif
return NULL;
}

复制代码

优化好上面四个地方即可。

2.3.4 系统函数配置

STemWin的底层驱动做好以后，就可以进行GUI和LCD的配置工作，这个是官方提供的配置流程：

1. GUI的配置

主要是配置STemWin所需的动态内存，下面的配置方式支持使用芯片内部存储器也支持使用外部存储器（比如：SRAM,SDRAM），使用外部存储器的话，一定要记得初始化相应器件。

----------------------------------------------------------------------
File : GUIConf.c
Purpose : Display controller initialization
---------------------------END-OF-HEADER------------------------------
*/
#include "GUI.h"
#include "bsp.h"
/*
**********************************************************************
*
* Defines
*
**********************************************************************
*/
/* Define the available number of bytes available for the GUI */
//#define GUI_NUMBYTES (1024*105)
#define GUI_NUMBYTES (1024*100)
/* Define the average block size */
#define GUI_BLOCKSIZE 0x80
/*********************************************************************
*
* GUI_X_Config
*
* Purpose:
* Called during the initialization process in order to set up the
* available memory for the GUI.
**********************************************************************
*/
void GUI_X_Config(void)
{
#if 1 //使用芯片内部内存
/* 32 bit aligned memory area */
static U32 aMemory[GUI_NUMBYTES / 4];
/* Assign memory to emWin */
GUI_ALLOC_AssignMemory(aMemory, GUI_NUMBYTES);
GUI_ALLOC_SetAvBlockSize(GUI_BLOCKSIZE);
#else//使用外部内存
static U32 *aMemory;
aMemory = (U32 *)EXT_SRAM_ADDR;
/* Assign memory to emWin */
GUI_ALLOC_AssignMemory(aMemory, GUI_NUMBYTES);
GUI_ALLOC_SetAvBlockSize(GUI_BLOCKSIZE);
#endif
}

复制代码

2. LCD的配置

LCD的配置按照上面官方提供的驱动流程执行即可，下面是详细的代码。

/*
****************************************************************************
*
* LCD_X_Config
*
* Purpose:
* Called during the initialization process in order to set up the
* display driver configuration.
*
****************************************************************************
*/
void LCD_X_Config(void)
{
/* 读取EEPROM中的参数 */
ee_ReadBytes((uint8_t *)&g_tTPSL, 1024, sizeof(g_tTPSL));
/* Set display driver and color conversion for 1st layer */
GUI_DEVICE_CreateAndLink(DISPLAY_DRIVER, COLOR_CONVERSION, 0, 0);
if (g_ChipID == IC_8875)
{
if (g_ucGPIX == 1) /* GPIX = 1 4.3 480x272 */
{
/* Display driver configuration */
LCD_SetSizeEx (0, 480, 272);
LCD_SetVSizeEx (0, 480, 272);
/* Touch calibration */
GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_X, 0, 479, g_tTPSL.usAdcX1, g_tTPSL.usAdcX2);
GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_Y, 0, 271, g_tTPSL.usAdcY1, g_tTPSL.usAdcY2);
/* 查看是否需要切换X,Y*/
if(g_tTPSL.XYChange == 1)
{
GUI_TOUCH_SetOrientation(GUI_SWAP_XY);
}
}
else /* GPIX = 0 7 800*480 */
{
/* Display driver configuration */
LCD_SetSizeEx (0, XSIZE_PHYS, YSIZE_PHYS);
LCD_SetVSizeEx (0, VXSIZE_PHYS, VYSIZE_PHYS);
GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_X, 0, XSIZE_PHYS - 1, g_tTPSL.usAdcX1, g_tTPSL.usAdcX2);
GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_Y, 0, YSIZE_PHYS - 1, g_tTPSL.usAdcY1, g_tTPSL.usAdcY2);
/* 查看是否需要切换X,Y*/
if(g_tTPSL.XYChange == 1)
{
GUI_TOUCH_SetOrientation(GUI_SWAP_XY);
}
}
}
else
{
LCD_SetSizeEx (0, 400, 240);
LCD_SetVSizeEx (0, 400, 240);
/* Touch calibration */
GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_X, 0, 399, 300, 3600);
GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_Y, 0, 239, 273, 3671);
}
}