N32G45XVL-STB之移植LVGL(8.4.0)

概述

1 系统软硬件

1.1 软件版本信息

1.2 ST7796-LCD

1.3 MCU IO与LCD PIN对应关系

2 认识LVGL

2.1 LVGL官网

2.2 下载V8.4.0

3 移植LVGL

3.1 硬件驱动实现

3.2 添加LVGL库文件

3.3 移植和硬件相关的代码

3.3.1 驱动接口相关文件介绍

3.3.2 重新接口函数

3.4 配置.h文件

3.5 Keil中配置源代码路径

4 文件架构编译配置

4.1 项目文件架构

4.2 编译配置

5 测试

5.1 测试代码实现

5.2 测试案例

测试视频：

N32G45XVL-STB之移植LVGL(8.4.0)

概述

本文主要介绍在N32G45XVL-STB移植lvgl-8.4.0的详细步骤，包括加载文件的方法，Keil中加载文件目录和路径，修改和LCD驱动层相关的接口，keil中配置编译参数，笔者使用LVGL提供的vgl-8.4.0\demos\stress案例，验证移植的代码是否可以正常运行。

1 系统软硬件

1.1 软件版本信息

软硬件信息	版本信息
MCU类型	N32G457VEL7
Keil	MDK ARM 5.38
调试工具：DAP	CMSIS-DAP

1.2 ST7796-LCD

LCD的PIN引脚功能介绍

序号	模块引脚	引脚说明
1	VCC	屏电源正
2	GND	屏电源地
3	LCD_CS	液晶屏片选控制信号，低电平有效
4	LCD_RST	液晶屏复位控制信号，低电平复位
5	LCD_RS	液晶屏命令/数据选择控制信号高电平：数据，低电平：命令
6	SDI(MOSI)	SPI总线写数据信号（SD卡和液晶屏共用）
7	SCK	SPI总线时钟信号（SD卡和液晶屏共用）
8	LED	液晶屏背光控制信号（如需要控制，请接引脚，如不需要控制，可以不接）
9	SDO(MISO)	SPI总线读数据信号（SD卡和液晶屏共用）
10	CTP_SCL	电容触摸屏IIC总线时钟信号（无触摸屏的模块不需连接）
11	CTP_RST	电容触摸屏复位控制信号，低电平复位（无触摸屏的模块不需连接）
12	CTP_SDA	电容触摸屏IIC总线数据信号（无触摸屏的模块不需连接）
13	CTP_INT	电容触摸屏IIC总线触摸中断信号，产生触摸时，输入低电平到主控（无触摸屏的模块不需连接）
14	SD_CS	SD卡片选控制信号，低电平有效（不使用SD卡功能，可不接）

实体LCD Port对应关系如下图所示

1.3 MCU IO与LCD PIN对应关系

N32G457VEL7 PIN引脚	LCD PIN引脚
PA.07	MOSI
PA.06	MISO
PA.05	SCK
PD.04	CS
PD.05	RST
PD.06	RS

2 认识LVGL

2.1 LVGL官网

LVGL是最流行的免费和开源嵌入式图形库，可为任何MCU, MPU和显示类型创建漂亮的UI。基于这个特点，其可以在一般的MCU上都能运行的，本文选取STM32F407芯片作为主控MCU,实现该UI库的移植。

官方网址：LVGL — Light and Versatile Embedded Graphics Library

https://lvgl.io/

登录网址后，可以看见如下页面，目前最新版本已经升级到 LVGL v8.4 and v9.1 are released!：

2.2 下载V8.4.0

软件下载链接如下：

https://github.com/lvgl/lvgl/releases/tag/v8.4.0

下载完成代码后，解压代码，其文件结构如下：

文件夹examples: 应用实例代码，目录

文件夹src: lvgl的源代码目录

头文件 lvgl.h： lvgl源代码引用文件

头文件lv_conf_template.h： lvgl编译项目配置文件

3 移植LVGL

3.1 硬件驱动实现

在移植LVGL库之前，必须保证LCD驱动已经触摸屏的相关驱动程序已经实现，其实现案例，参考笔者文章：

N32G45XVL-STB之SPI接口驱动LCD-CSDN博客

N32G45XVL-STB之移植FT6336触摸屏芯片驱动-CSDN博客

3.2 添加LVGL库文件

1）lvgl-8.4.0\src\core

添加该目录下的所有.c文件到工程目录中，该目录下的文件包括：

2） lvgl-8.4.0\src\draw

该目录下的文件包括两部分，文件夹中的和绘图相关，文件一级目录的通用.c文件

2.1）添加一级目录下的文件

添加如下文件到项目中

2.2）二级目录下的文件

这两个文件夹下的.c文件必须加载到项目中

3）lvgl-8.4.0\src\extra

添加如下一级目录和二级目录下所有的.c文件至项目

4） lvgl-8.4.0\src\font

添加如下所有.c文件至项目

5）lvgl-8.4.0\src\hal

添加如下所有.c文件至项目

6）lvgl-8.4.0\src\misc

添加如下所有.c文件至项目

7）lvgl-8.4.0\src\widgets

添加如下所有.c文件至项目

3.3 移植和硬件相关的代码

3.3.1 驱动接口相关文件介绍

在\lvgl-8.4.0\examples\porting目录有3个.c文件

1）LCD显示相关接口函数库： lv_port_disp_template.c

2) 触摸屏/按键相关函数库： lv_port_indev_template.c

3）文件操作行管函数库： lv_port_fs_template.c

3.3.2 重新接口函数

1）重写lv_port_disp_template.c

将 lv_port_disp_template.c 添加到项目，重写干文件中的代码，具体如下：

/**
 * @file lv_port_disp_templ.c
 *
 */
 /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "lv_port_disp_template.h"
#include "lvgl.h"
#include "lcd_drv.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
#define MY_DISP_HOR_RES             LCD_H
#define MY_DISP_VER_RES             LCD_W 

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
static void disp_init(void);
static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p);


/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
static void lcd_draw_fast_rgb_color(int16_t sx, int16_t sy,
                                    int16_t ex, int16_t ey, 
                                    uint16_t *color)
{
    LCD_drawfast_RGB_color(sx, sy, ex, ey, color);
}

static void disp_init(void)
{
    /*You code here*/
    LCD_Init();

    //LCD_direction(2);
    LCD_direction(1);
    LCD_Clear(WHITE);
}

void lv_port_disp_init(void)
{
    static lv_disp_drv_t disp_drv; 
    static lv_disp_draw_buf_t draw_buf_dsc_1;
    static lv_color_t buf_1[MY_DISP_VER_RES * 8]; 

    disp_init();
    
    lv_disp_draw_buf_init(&draw_buf_dsc_1, buf_1, NULL, MY_DISP_VER_RES * 8);
 
    lv_disp_drv_init(&disp_drv);

    disp_drv.hor_res = lcddev.width;
    disp_drv.ver_res = lcddev.height;

    disp_drv.flush_cb = disp_flush;

    disp_drv.draw_buf = &draw_buf_dsc_1;

    lv_disp_drv_register(&disp_drv);
}


static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
{
    lcd_draw_fast_rgb_color(area->x1, area->y1, area->x2, area->y2, (uint16_t *)color_p);
    lv_disp_flush_ready(disp_drv);
}

/* END of this file */

2）重写lv_port_indev_template.c

将 lv_port_indev_template.c 添加到项目，重写干文件中的代码，具体如下：

/**
 * @file lv_port_indev_templ.c
 *
 */

 /*Copy this file as "lv_port_indev.c" and set this value to "1" to enable content*/
 
/*********************
 *      INCLUDES
 *********************/
#include "lv_port_indev_template.h"
#include "lvgl.h"
#include "usr_touch.h"


/* 触摸屏 */
static void touchpad_init(void);
static void touchpad_read(lv_indev_drv_t * indev_drv, lv_indev_data_t * data);
static bool touchpad_is_pressed(void);
static void touchpad_get_xy(lv_coord_t * x, lv_coord_t * y);


lv_indev_t * indev_touchpad;      // 触摸屏
stru_pos st_Pos;

/**
 * @brief       初始化并注册输入设备
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void lv_port_indev_init(void)
{
    static lv_indev_drv_t indev_drv;

    /*------------------
    * 触摸屏
    * -----------------*/

    /* 初始化触摸屏(如果有) */
    touchpad_init();

    /* 注册触摸屏输入设备 */
    lv_indev_drv_init(&indev_drv);
    indev_drv.type = LV_INDEV_TYPE_POINTER;
    indev_drv.read_cb = touchpad_read;
    indev_touchpad = lv_indev_drv_register(&indev_drv);
}

/**********************
 *   STATIC FUNCTIONS
 **********************/

/*------------------
 * 触摸屏
 * -----------------*/

/**
 * @brief       初始化触摸屏
 * @param       无
 * @retval      无
 */
static void touchpad_init(void)
{
    usr_touchInit();
}

/**
 * @brief       图形库的触摸屏读取回调函数
 * @param       indev_drv   : 触摸屏设备
 *   @arg       data        : 输入设备数据结构体
 * @retval      无
 */
static void touchpad_read(lv_indev_drv_t * indev_drv, lv_indev_data_t * data)
{
    static lv_coord_t last_x = 0;
    static lv_coord_t last_y = 0;

    /* 保存按下的坐标和状态 */
    if(touchpad_is_pressed())
    {
        touchpad_get_xy(&last_x, &last_y);
        data->state = LV_INDEV_STATE_PR;
    } 
    else
    {
        data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
    }

    /* 设置最后按下的坐标 */
    data->point.x = last_x;
    data->point.y = last_y;
}

/**
 * @brief       获取触摸屏设备的状态
 * @param       无
 * @retval      返回触摸屏设备是否被按下
 */
static bool touchpad_is_pressed(void)
{
    usr_ScanTouchProcess( &st_Pos );
    if( st_Pos.status_bit.tpDown ){
        st_Pos.status_bit.tpDown = 0;
        return true;
    }

    return false;
}

/**
 * @brief       在触摸屏被按下的时候读取 x、y 坐标
 * @param       x   : x坐标的指针
 *   @arg       y   : y坐标的指针
 * @retval      无
 */
static void touchpad_get_xy(lv_coord_t * x, lv_coord_t * y)
{
    /*Your code comes here*/
    (*x) = st_Pos.xpox[0];
    (*y) = st_Pos.ypox[0];
}

/* End of this file */