[JAK NAPISAĆ DRIVER] STM32NUCLEO + mbed.org + graficzny LCD = druga aplikacja na STM32 w sieciowym środowisku programistycznym

Strony: 1 2 3

W przykładzie przedstawiamy obsługę modułu z kolorowym wyświetlaczem LCD o wymiarach matrycy 132×132 piksele z wbudowanym sterownikiem PCF8833 (KAmodTFT2). Schemat podłączenia linii modułu KAmodTFT2 do zestawu przedstawiono na rysunku 1.

Rys. 1. Schemat podłączenia modułu KAmodTFT2 z zestawem Nucleo-F334R8

Komunikacja pomiędzy mikrokontrolerem zamontowanym na płytce Nucleo a kontrolerem wyświetlacza w module KAmodTFT2 odbywa się z wykorzystaniem interfejsu SPI. Długość słowa danych w pojedynczej ramce wynosi 9, a nie – jak zazwyczaj – 8 lub 16 bitów (rysunek 2), na szczęście mikrokontroler STM32F334R8T6 ma możliwość konfiguracji długości słowa danych od 4 do 16 bitów.

Rys. 2. Przebieg sygnałów na magistrali SPI podczas komunikacji mikrokontrolera z PCF8833

Sterownik wyświetlacza

W internetowym środowisku programistycznym mbed można znaleźć co najmniej dwa programowe sterowniki wyświetlacza z kontrolerem PCF8833 (np. biblioteka NokiaLCD – rysunek 3). Uniwersalne sterowniki mogą nie zawsze poprawnie współpracować ze sprzętowym interfejsem SPI zaimplementowanym w użytym mikrokontrolerze, bardziej sensownym i stabilnym rozwiązaniem jest samodzielne przygotowanie takiego sterownika, zapoznając się przy okazji z możliwościami jakie daje programowanie w języku C++ (dotyczy to osób, które dobrze znają język C i chcą rozpocząć programowanie w C++).

Rys. 3. Biblioteka NokiaLCD jest domyślnie dostępna w pakiecie mbed

Pierwszym krokiem w procesie przygotowania własnego sterownika wyświetlacza jest stworzenie nowego projektu lub zaimportowanie już istniejącego. Następnie należy utworzyć pliki implementacyjne (.cpp) i nagłówkowe (.h) o nazwach Graphics oraz NokiaLCD (rysunek 4). Dodatkowo będzie potrzebny jeszcze jeden plik o nazwie Fonts.c przechowujący deklaracje tablic z wzorcami znaków dla różnych czcionek.

Rys. 4. Pliki projektu o nazwie Nucleo-F334R8_NokiaLCD

W pliku nagłówkowym NokiaLCD.h znajdują się definicje stałych (komend kontrolera PCF8833 i kolorów w formacie RGB565) oraz definicja klasy NokiaLCD. Jako prywatne składowe klasy deklarujemy te pola i metody, które będą wykorzystywane tylko w jej obrębie i które nie powinny być widoczne dla użytkownika tejże klasy (tymi składowymi są m.in. zmienne typu DigitalOut przechowujące numer linii GPIO oraz funkcje z prefiksem spi_ przeznaczone do pracy z magistralą SPI):

// Philips PCF8833 LCD controller command codes
#define NOP         0x00    // nop
#define SWRESET     0x01    // software reset
#define BSTROFF     0x02    // booster voltage OFF
#define BSTRON      0x03    // booster voltage ON
#define RDDIDIF     0x04    // read display identification
#define RDDST       0x09    // read display status
#define SLEEPIN     0x10    // sleep in
#define SLEEPOUT    0x11    // sleep out
#define PTLON       0x12    // partial display mode
#define NORON       0x13    // display normal mode
#define INVOFF      0x20    // inversion OFF
#define INVON       0x21    // inversion ON
#define DALO        0x22    // all pixels OFF
#define DAL         0x23    // all pixels ON
#define SETCON      0x25    // set contrast
#define DISPOFF     0x28    // display OFF
#define DISPON      0x29    // display ON
#define CASET       0x2A    // column address set
#define PASET       0x2B    // page address set
#define RAMWR       0x2C    // memory write
#define RGBSET      0x2D    // colour set
#define PTLAR       0x30    // partial area
#define VSCRDEF     0x33    // vertical scrolling definition
#define TEOFF       0x34    // test mode
#define TEON        0x35    // test mode
#define MADCTL      0x36    // memory access control
#define SEP         0x37    // vertical scrolling start address
#define IDMOFF      0x38    // idle mode OFF
#define IDMON       0x39    // idle mode ON
#define COLMOD      0x3A    // interface pixel format
#define SETVOP      0xB0    // set Vop
#define BRS         0xB4    // bottom row swap
#define TRS         0xB6    // top row swap
#define DISCTR      0xB9    // display control
#define DOR         0xBA    // data order
#define DATCTL      0xBC    // Data scan direction, etc.
#define TCDFE       0xBD    // enable/disable DF temperature compensation
#define TCVOPE      0xBF    // enable/disable Vop temp comp
#define EC          0xC0    // internal or external oscillator
#define SETMUL      0xC2    // set multiplication factor
#define TCVOPAB     0xC3    // set TCVOP slopes A and B
#define TCVOPCD     0xC4    // set TCVOP slopes c and d
#define TCDF        0xC5    // set divider frequency
#define DF8COLOR    0xC6    // set divider frequency 8-color mode
#define SETBS       0xC7    // set bias system
#define RDTEMP      0xC8    // temperature read back
#define NLI         0xC9    // n-line inversion
#define RDID1       0xDA    // read ID1
#define RDID2       0xDB    // read ID2
#define RDID3       0xDC    // read ID3

#define LCD_RGB565_BLACK   0x0000
#define LCD_RGB565_BLUE    0x001F
#define LCD_RGB565_GRAY    0x8430
#define LCD_RGB565_GREEN   0x07E0
#define LCD_RGB565_ORANGE  0xFDC5
#define LCD_RGB565_RED     0xF800
#define LCD_RGB565_WHITE   0xFFFF
#define LCD_RGB565_YELLOW  0xFFF8

#include "Graphics.h"

class NokiaLCD {
  private:
    DigitalOut CLK, CS, DATA, RES;
    
    unsigned int fg_color;
    unsigned int text_bg_color, text_fg_color;
    int text_x, text_y;
    int text_x_last, text_y_last;
    int text_size;

    // SPI-related functions
    void spi_write(unsigned char data);
    void spi_writeCommand(unsigned char cmd);
    void spi_writeData(unsigned char data);
    
  public:
    NokiaLCD(PinName clk, PinName cs, PinName data, PinName res);
    
    // Control functions
    void clear(unsigned int color);
    void setContrast(char contrast);
    
    // Graphics-related functions
    //[...]
    void drawChar(char c, int x, int y, int size, unsigned int fgColor, unsigned int bgColor);
    void drawPixel(int x, int y, unsigned int color);
    void fillRect(int x, int y, int width, int height, unsigned int color);
    void setFGColor(unsigned int color);
    
    // Text-related functions
    //[...]
    void gotoXY(int x, int y);
    void setTextBGColor(unsigned int color);
    void setTextFGColor(unsigned int color);
    void setTextSize(int size);
    void writeChar(char c);
    void writeCharAtXY(char c, int x, int y);
    void writeString(char *s);
    void writeStringAtXY(char *s, int x, int y);
};

100

101

102

103

// Philips PCF8833 LCD controller command codes

#define NOP 0x00 // nop

#define SWRESET 0x01 // software reset

#define BSTROFF 0x02 // booster voltage OFF

#define BSTRON 0x03 // booster voltage ON

#define RDDIDIF 0x04 // read display identification

#define RDDST 0x09 // read display status

#define SLEEPIN 0x10 // sleep in

#define SLEEPOUT 0x11 // sleep out

#define PTLON 0x12 // partial display mode

#define NORON 0x13 // display normal mode

#define INVOFF 0x20 // inversion OFF

#define INVON 0x21 // inversion ON

#define DALO 0x22 // all pixels OFF

#define DAL 0x23 // all pixels ON

#define SETCON 0x25 // set contrast

#define DISPOFF 0x28 // display OFF

#define DISPON 0x29 // display ON

#define CASET 0x2A // column address set

#define PASET 0x2B // page address set

#define RAMWR 0x2C // memory write

#define RGBSET 0x2D // colour set

#define PTLAR 0x30 // partial area

#define VSCRDEF 0x33 // vertical scrolling definition

#define TEOFF 0x34 // test mode

#define TEON 0x35 // test mode

#define MADCTL 0x36 // memory access control

#define SEP 0x37 // vertical scrolling start address

#define IDMOFF 0x38 // idle mode OFF

#define IDMON 0x39 // idle mode ON

#define COLMOD 0x3A // interface pixel format

#define SETVOP 0xB0 // set Vop

#define BRS 0xB4 // bottom row swap

#define TRS 0xB6 // top row swap

#define DISCTR 0xB9 // display control

#define DOR 0xBA // data order

#define DATCTL 0xBC // Data scan direction, etc.

#define TCDFE 0xBD // enable/disable DF temperature compensation

#define TCVOPE 0xBF // enable/disable Vop temp comp

#define EC 0xC0 // internal or external oscillator

#define SETMUL 0xC2 // set multiplication factor

#define TCVOPAB 0xC3 // set TCVOP slopes A and B

#define TCVOPCD 0xC4 // set TCVOP slopes c and d

#define TCDF 0xC5 // set divider frequency

#define DF8COLOR 0xC6 // set divider frequency 8-color mode

#define SETBS 0xC7 // set bias system

#define RDTEMP 0xC8 // temperature read back

#define NLI 0xC9 // n-line inversion

#define RDID1 0xDA // read ID1

#define RDID2 0xDB // read ID2

#define RDID3 0xDC // read ID3

#define LCD_RGB565_BLACK 0x0000

#define LCD_RGB565_BLUE 0x001F

#define LCD_RGB565_GRAY 0x8430

#define LCD_RGB565_GREEN 0x07E0

#define LCD_RGB565_ORANGE 0xFDC5

#define LCD_RGB565_RED 0xF800

#define LCD_RGB565_WHITE 0xFFFF

#define LCD_RGB565_YELLOW 0xFFF8

#include "Graphics.h"

class NokiaLCD {

private:

DigitalOut CLK, CS, DATA, RES;

unsigned int fg_color;

unsigned int text_bg_color, text_fg_color;

int text_x, text_y;

int text_x_last, text_y_last;

int text_size;

// SPI-related functions

void spi_write(unsigned char data);

void spi_writeCommand(unsigned char cmd);

void spi_writeData(unsigned char data);

public:

NokiaLCD(PinName clk, PinName cs, PinName data, PinName res);

// Control functions

void clear(unsigned int color);

void setContrast(char contrast);

// Graphics-related functions

//[...]

void drawChar(char c, int x, int y, int size, unsigned int fgColor, unsigned int bgColor);

void drawPixel(int x, int y, unsigned int color);

void fillRect(int x, int y, int width, int height, unsigned int color);

void setFGColor(unsigned int color);

// Text-related functions

//[...]

void gotoXY(int x, int y);

void setTextBGColor(unsigned int color);

void setTextFGColor(unsigned int color);

void setTextSize(int size);

void writeChar(char c);

void writeCharAtXY(char c, int x, int y);

void writeString(char *s);

void writeStringAtXY(char *s, int x, int y);

};

Strony: 1 2 3

Mikrokontroler.pl - portal dla elektroników