【嵌入式】MCU(HC32F460)+SPI接口LCD液晶屏ILI9341 移植emWin记录2----移植emWin

一 emWin移植准备

        完成了前一文点亮LCD屏之后，考虑到将要设计较为复杂的界面GUI，光用一些基本的绘图、显示字符接口不能满足要求，所以琢磨着再移植一套emWin，用来辅助设计GUI（由emWin的用户手册中可以看到，emWin是可以支持ILI9341的液晶屏驱动芯片的）。

        emWin的移植需要做一些准备：

        【1】首先，在自己的工程目录下建立GUI文件夹，以存放相关的文件，这边衍生出来的子文件夹可以起到归纳分类的作用：

         【2】其次，前往官网下载或者在本地keil路径下（不同人安装路径不一样，我本机的路径在此E:\Pro Software\Keil_v5\ARM\PACK\Keil\MDK-Middleware\7.8.0\emWin\）找到emWin文件，确认版本（我这边用的是emWin V5.42）。找到移植需要的文件，并移入自己工程目录下的GUI文件夹中，具体如下：

 （注：关于库文件的CM3不用太纠结，CM3与CM4的主要区别在于浮点数的处理，某些地方可以通用）

        【3】在keil中添加上面的源文件，并包含上面的头文件路径：

        完成了上述准备工作之后，即可正式进入移植。

二 emWin移植步骤

        【1】修改GUIConf.c文件。这边只要改一下GUI_NUMBYTES 的值，这个定义的是分配内存的大小，太大可能会使得GUI_Init()卡死，修改为合适的值即可：

#define GUI_NUMBYTES ((1024)*56)/*********************************************************************
*
*       Public code
*
**********************************************************************
*/
/*********************************************************************
*
*       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) {//// 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);
}

        【2】修改GUIDRV_Template.c文件。这边需要修改画点函数_SetPixelIndex()，在其中嵌入

自己的打点函数LCD_DrawPoint(x, y)，打点函数的具体实现在前一篇文章驱动点亮SPI屏中有记录：

/*********************************************************************
*
*       _SetPixelIndex
*
* Purpose:
*   Sets the index of the given pixel. The upper layers
*   calling this routine make sure that the coordinates are in range, so
*   that no check on the parameters needs to be performed.
*/
static void _SetPixelIndex(GUI_DEVICE * pDevice, int x, int y, LCD_PIXELINDEX PixelIndex) {#ifdef WIN32LCDSIM_SetPixelIndex(x, y, PixelIndex, pDevice->LayerIndex);#else//// Convert logical into physical coordinates (Dep. on LCDConf.h)//#if (LCD_MIRROR_X == 1) || (LCD_MIRROR_Y == 1) || (LCD_SWAP_XY == 1)int xPhys, yPhys;xPhys = LOG2PHYS_X(x, y);yPhys = LOG2PHYS_Y(x, y);#else#define xPhys x#define yPhys y#endifGUI_USE_PARA(pDevice);GUI_USE_PARA(x);GUI_USE_PARA(y);GUI_USE_PARA(PixelIndex);{//// Write into hardware ... Adapt to your system//// TBD by customer...//LCD_DrawPoint(x, y);  //重要:自行添加的画点函数}#if (LCD_MIRROR_X == 0) && (LCD_MIRROR_Y == 0) && (LCD_SWAP_XY == 0)#undef xPhys#undef yPhys#endif#endif
}

        【3】修改GUI_X_RTX.c文件。这个文件是官方已经适配好RTX操作系统的，同理还有GUI_X_uCOS、GUI_X_FreeRTOS等其他操作系统的适配，基本上拿过来就直接用了。主要作用就是用你的操作系统，建立一个时钟任务，来控制GUI的运行。

        【4】修改LCDConf.c文件。这边是最重要的一步，主要目的就是将emWin和LCD显示屏建立连接。

        这边先贴出来代码，下面再一一说明：

#include "GUI.h"
#include "GUIDRV_FlexColor.h"extern void LCD_AllInit(void);
extern void LCD_ConfigureREG(void);
extern void LCD_WriteCMD(U8 Command);
extern void LCD_WriteDAT(U8 Command);
/*********************************************************************
*
*       Layer configuration (to be modified)
*
**********************************************************************
*/
//
// Physical display size
//   The display size should be adapted in order to match the size of
//   the target display.
//
#define XSIZE_PHYS 320
#define YSIZE_PHYS 240//
// Color conversion
//   The color conversion functions should be selected according to
//   the color mode of the target display. Detaileds can be found in
//   the chapter "Colors" in the emWin user manual.
//
//#define COLOR_CONVERSION GUICC_8888
#define COLOR_CONVERSION GUICC_565//
// Display driver
//   GUIDRV_WIN32 is for use only within the emWin Simulation
//   environment. In order to use the target display controller, the
//   according emWin display driver should be configured as it is
//   described in the chapter "Display Drivers" in the emWin user
//   manual. Beyond that sample configuration files can be found in
//   The folder "Sample\LCDConf\%DISPLAY_DRIVER%\".
//
//#define DISPLAY_DRIVER GUIDRV_WIN32
#define DISPLAY_DRIVER &GUIDRV_Template_API/*********************************************************************
*
*       Configuration checking
*
**********************************************************************
*/
#ifndef   XSIZE_PHYS#error Physical X size of display is not defined!
#endif
#ifndef   YSIZE_PHYS#error Physical Y size of display is not defined!
#endif
#ifndef   COLOR_CONVERSION#error Color conversion not defined!
#endif
#ifndef   DISPLAY_DRIVER#error No display driver defined!
#endif/*********************************************************************
*
*       Public code
*
**********************************************************************
*/
static void LcdWriteReg(U8 Data) {LCD_WriteCMD(Data);
}static void LcdWriteData(U8 Data) {LCD_WriteDAT(Data);
}static void LcdWriteDataMultiple(U8 * pData, int NumItems) {while(NumItems--){LCD_WriteDAT(*pData);}
}static void LcdReadDataMultiple(U8 * pData, int NumItems) {return ;
}/*********************************************************************
*
*       LCD_X_Config
*
* Function description
*   Called during the initialization process in order to set up the
*   display driver configuration.
*/
void LCD_X_Config(void) {
//    //1.这种初始化用不了颜色
//    GUI_DEVICE_CreateAndLink(DISPLAY_DRIVER, COLOR_CONVERSION, 0, 0);
//    if (LCD_GetSwapXY()) {
//    LCD_SetSizeEx (0, YSIZE_PHYS, XSIZE_PHYS);
//    LCD_SetVSizeEx(0, YSIZE_PHYS, XSIZE_PHYS);
//    } else {
//    LCD_SetSizeEx (0, XSIZE_PHYS, YSIZE_PHYS);
//    LCD_SetVSizeEx(0, XSIZE_PHYS, YSIZE_PHYS);
//    }//2.这种初始化可以使用颜色GUI_DEVICE * pDevice;GUI_PORT_API PortAPI = {0};pDevice = GUI_DEVICE_CreateAndLink(&GUIDRV_FlexColor_API, COLOR_CONVERSION, 0, 0);if (LCD_GetSwapXY()) {LCD_SetSizeEx (0, YSIZE_PHYS, XSIZE_PHYS);LCD_SetVSizeEx(0, YSIZE_PHYS, XSIZE_PHYS);} else {LCD_SetSizeEx (0, XSIZE_PHYS, YSIZE_PHYS);LCD_SetVSizeEx(0, XSIZE_PHYS, YSIZE_PHYS);}PortAPI.pfWrite8_A0  = LcdWriteReg;PortAPI.pfWrite8_A1  = LcdWriteData;PortAPI.pfWriteM8_A1 = LcdWriteDataMultiple;PortAPI.pfReadM8_A1  = LcdReadDataMultiple;GUIDRV_FlexColor_SetFunc(pDevice, &PortAPI, GUIDRV_FLEXCOLOR_F66709, GUIDRV_FLEXCOLOR_M16C0B8);
}/*********************************************************************
*
*       LCD_X_DisplayDriver
*
* Function description
*   Display driver callback function. This function is called by the
*   Display driver for certain purposes. Using GUIDRV_Win32 it is not
*   required to react to any command.
*/
int LCD_X_DisplayDriver(unsigned LayerIndex, unsigned Cmd, void * pData) {GUI_USE_PARA(LayerIndex);GUI_USE_PARA(Cmd);GUI_USE_PARA(pData);//    LCD_AllInit();//重要:添加初始化函数LCD_ConfigureREG();return 0;
}/*************************** End of file ****************************/

        （1）首先是定义LCD的屏幕尺寸、颜色格式以及驱动配置（这边定义的驱动GUIDRV_Template_API来自于上面第二步中的配置，因为不是触摸屏，这边只定义了打点函数，没有定义读点函数）

         （2）LCD_X_Config配置。这边提供两种连接驱动(GUI_DEVICE_CreateAndLink)的方法，一开始用方法一，连接的是上面定义好打点函数的驱动&GUIDRV_Template_API，测试emWin可以绘图，但是颜色只能显示黑白的。遂换用第二种方法，连接GUIDRV_FlexColor.h中定义的驱动&GUIDRV_FlexColor_API，写命令/数据接口全部都自己定义，具体的实现也可以参考上一篇文章驱动点亮SPI屏。

        这两种方法的区别，本质在于一个是直接把打点函数传递给&GUIDRV_FlexColor_API，另一个是把写命令/数据的接口传递给&GUIDRV_FlexColor_API，让其自己在内部实现打点。感觉两种方法本质上是一样的，导致方法一颜色用不了的区别可能在于下面GUIDRV_FlexColor_SetFunc接口的使用，这边我就没有继续细究了，如果有大佬看到的话，希望能够在评论区给我解个惑（20211108追更关于这个问题的解答：参考这篇帖子方法一：直接线性访问驱动和方法二：间接访问驱动）。

        （3）LCD_X_DisplayDriver配置。加入自己的LCD初始化函数。这边的LCD_ConfigureREG（）同样参考上一篇文章，这边就不在赘述了：

        总上，配置完尺寸、颜色、驱动、初始化接口几项内容之后，emWin就实现与LCD的联系（LCDConf.c），再结合前面的自身内存的配置（GUIConf.c），以及与操作系统的关联（GUI_X_RTX.c），emWin就移植成功了。

三 emWin效果实现

        emWin移植成功之后，再结合LCD显示屏，就可以显示一些复杂的界面和内容了，这边测试仅试用一下emWin画⚪以及显示字符的功能（其中，字符显示部分，参考文章【嵌入式】emwin中插入中文字体——FontCvt的使用）：

/**************************************************************************
* 函数名称： GUI_Task
* 功能描述： GUI子任务
* 输入参数： 
* 输出参数： 
* 返 回 值： 
* 其它说明： 
**************************************************************************/
void GUI_Task(void)
{//使用emwin来绘图LCD_InitGPIO();  //初始化几个GPIO口，包括BL、DC、RES以及SPI的CSLCD_InitSPI1();  //初始化SPI的几个口，包括SCK、MOSI以及MISOLCD_HardwareReset();  //LCD复位GUI_Init();  //emwin初始化LCD_DisplayDir(1);  //默认为横屏LCD_Clear(WHITE);  //清屏白色GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);GUI_AA_SetFactor(4);GUI_EnableAlpha(1);GUI_UC_SetEncodeUTF8();GUI_SetFont(&GUI_FontFont32);GUI_SetColor(BLACK); GUI_SetTextMode(GUI_TM_TRANS);GUI_DispStringAt("Hello LCD!", 160, 120);GUI_DispStringAt("欢迎!", 160, 60);GUI_DrawCircle(80, 60, 40);while(1){os_dly_wait(1000);}
}

四 汇总几个遇到的坑

        （1）欢迎两个字明明加到字库中了，但是屏幕上始终显示不了

        【问题解决】：查阅资料发现问题在于，执行中文显示的语句GUI_DispStringAt("欢迎!", 160, 60)所在的源文件，没有转化为UTF-8编码格式，照这下面帖子的方法即可解决：emWin—显示汉字。

        （2）GUI内存配置的GUI_NUMBYTES不宜过大，一开始用的默认0x200000，程序挂死，后面改小为1024*56即可。

        （3）颜色显示仍然有问题，使用GUI自带的颜色库，例如GUI_GREEN等，实际显示的颜色与设置的不一致，具体原因没搞清楚，猜测可能跟LCD支持的颜色为GUICC_565（0xFFFF)，而GUI库中的颜色为GUICC_888（0xFFFFFF）有关。

五 附录

        【1】【嵌入式】MCU(HC32F460)+SPI接口LCD液晶屏ILI9341 移植emWin记录1----点亮LCD屏

        【2】【嵌入式】emwin中插入中文字体——FontCvt的使用

        【3】HC32F460资料汇总

        【4】emWin V5.42中文说明书