LittleVGL移植到STM32
“ 可以应用于嵌入式的GUI有很多,除了上一篇文章介绍的emWin,还有周立功的AWTK、Microsoft的GUIX以及TouchGFX等,本篇文章将介绍一种轻量级的GUI:LittleVGL”
硬件环境:STM32F429IGT6
软件环境:STM32CubeMX v5.5.0
HAL库版本:STM32CubeF4 Firmware Package V1.24.0
LittleVGL版本:v7.9.0
01
LittleVGL简介
LittlevGL简称LVGL, 是一个使用C编写的开源免费的GUI,可以应用在嵌入式设备中。用户可以从官网或者Github上下载。
源码:https://github.com/littlevgl/lvgl
其特点如下:
强大的模块化编程能力,能够创建包括按键,图标,列表,滑块,图片在内的功能
先进的图形界面,包含动画,抗撕裂,可调明暗度,柔和缩放等功能。
支持不同的输入设备包括键盘,鼠标,触摸屏,编码器等。
UTF-8编码多语言支持。
多显示器支持,可以同时使用多个TFT或单色显示。
完整的可自定义图形元素。
不限制芯片类型,硬件可无限制地在各种芯片上使用LVGL。
可自定义内存调用。
支持但不强制使用操作系统,外部存储或GPU。
使用单一框架缓存支持复杂的图形界面。
整个库用C编写最大程度地提高兼容性。
对硬件的要求:
16,32或64位微处理器或芯片
建议使用大于16MHz的时钟速度
闪存/ROM:对于重要部件要求大于64KB(建议大于180KB)
RAM:
静态RAM使用:根据不同功能与对象2KB以内不等。
栈:大于2KB(建议大于8KB)。
堆:大于2KB(如果使用多个对象建议大于16KB)用lv_conf.h库中的LV_MEM_SIZE来设置。
显示缓存:大于“水平分辨率”像素值(建议大于10*“水平分辨率”像素值)。
02
移植前准备
1.底层驱动
首先完成硬件的底层驱动,包括LCD显示,触摸屏等。本例以STM32F429驱动7寸RGB接口屏为例,底层程序可参考之前的文章《STM32CubeMX之LTDC接口》
2.源码下载
下载源码和例程。
源码:https://github.com/littlevgl/lvgl
例程:https://github.com/littlevgl/lv_examples
将下载并解压后的两个文件夹复制到工程目录,如下:
03
移植
1.添加文件到工程
首先在工程目录新建三个组:
其中lvgl为源码文件,lvgl/example为演示例程,lvgl/port为接口文件。需要用户完成的只有lvgl/port下的两个文件。
首先将lvgl/src目录及其子目录下的全部文件添加进去。(文件较多就不展开了)
将演示例程中的其中一个添加到工程中,这里选择了lv_demo_widgets。
将lvgl/example/porting目录下的两组.c和.h文件添加到lvgl/port下(这里重命名了一下)。
2.接口程序编写
lv_port_disp为显示接口文件,lv_port_indev为输入接口(这里是触摸屏)文件。
lv_port_disp文件中需要修改两个函数,lv_port_disp_init和disp_flush。这两个函数的主要功能是完成显示缓冲初始化,以及将显示缓存中的内容显示到LCD上。需要用户根据显示屏接口的不同自己完成相关程序。
//显示接口初始化void lv_port_disp_init(void){ static lv_disp_buf_t disp_buf; //显示缓冲区初始化,因为使用了SDRAM,所以可以设置为双缓冲区 lv_disp_buf_init(&disp_buf, color_buf, color_buf2, COLOR_BUF_SIZE); lv_disp_drv_t disp_drv; lv_disp_drv_init(&disp_drv); //屏幕分辨率 disp_drv.hor_res = 800; disp_drv.ver_res = 480; //注册显示驱动回调 disp_drv.flush_cb = disp_flush; //注册显示缓冲区 disp_drv.buffer = &disp_buf;
#if LV_USE_GPUdisp_drv.gpu_blend = gpu_blend;disp_drv.gpu_fill = gpu_fill;#endif //注册显示驱动 lv_disp_drv_register(&disp_drv);}//把指定区域的显示缓冲区内容写入到屏幕上,使用DMA2D完成这个操作static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p){ //把指定区域的显示缓冲区内容写入到屏幕 LTDC_Color_Fill(area->x1,area->y1,area->x2,area->y2,(uint16_t*)color_p); lv_disp_flush_ready(disp_drv);}
lv_port_indev文件中包含了触摸屏、鼠标、键盘等多种输入设备,本例中使用了触摸屏,因此其它程序可以屏蔽掉。需要修改的两个函数为初始化和读取触摸坐标的函数touchpad_init和touchpad_read:
/*Initialize your touchpad*/static void touchpad_init(void){ /*Your code comes here*/ TOUCH_Init();}
/* Will be called by the library to read the touchpad */static bool 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;/*Save the pressed coordinates and the state*/// if(touchpad_is_pressed()) {// touchpad_get_xy(&last_x, &last_y);// data->state = LV_INDEV_STATE_PR;// } else {// data->state = LV_INDEV_STATE_REL;// }
// /*Set the last pressed coordinates*/// data->point.x = last_x;// data->point.y = last_y; if(TOUCH_ReadXY(&last_x, &last_y)) { data->state = LV_INDEV_STATE_PR; } else { data->state = LV_INDEV_STATE_REL; } data->point.x = last_x; data->point.y = last_y; /*Return `false` because we are not buffering and no more data to read*/ return false;}
3.头文件配置
接下来将源码目录下的lv_conf_template.h文件包含到工程中,这里重命名为lv_conf.h。
该文件中包含了一些lvgl的基本配置,包括分辨率以及颜色模式等。
将演示例程目录下的lv_ex_conf_template.h包含到工程中,这里重命名为lv_ex_conf.h。该文件主要是选择使能哪一个演示例程。
4.其它
滴答定时器中断中添加lvgl的时基函数:lv_tick_inc(1)
接下来在主函数中初始化以及demo调用的程序,lvgl初始化前需要完成触摸屏和SDRAM等的初始化。需要注意的是lv_task_handler();函数需要循环调用,以便lvgl完成自身任务的调用。
另外移植过程中需要注意一些头文件的包含路径,以及一些文件开头的#if 0改为#if 1等细节问题。
到此程序移植完成,编译后运行查看效果:
04
总结
可以看到,移植过程并不复杂,而且LVGL的控件丰富,相比于emWin接近于windows XP的默认主题,LVGL更接近于Android,界面美观。但各种辅助工具不如emWin多,使用起来稍显复杂。
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