【说在前面的话】
lvgl的刚刚完成了对lvgl8的维护更新,发布了v8.3.5版。相对master分支上正在开发的lvgl9,该版本是一个吐血推荐的稳定版本:
它是 lvgl8 的维护性更新,api保持不变,只做了一些修修补补的工作
修复和更新了对众多gpu的支持,包括
arm-2d
nxp-pxp 和 nxp-vglite
部分重构了 stm32 dma2d 的驱动
用lvgl做产品的小伙伴可以放心食用。
【如何获取 lvgl cmsis-pack】
1、用户可以通过lvgl在github的仓库直接下载:
https://github.com/lvgl/lvgl/tree/release/v8.3/env_support/cmsis-pack
2、关注公众号【裸机思维】后,发送消息“lvgl”获取网盘链接。
3、用户也直接通过mdk的pack-installer进行直接安装,就像lwip那样:
无论采用哪种方法,一旦完成安装,以后就可以通过pack-installer来获取最新版本啦。
【如何在mdk中部署lvgl】
步骤一:配置rte
在mdk中通过菜单 project->manage->run-time enviroment 打开rte配置窗口:
在rte配置界面中找到lvgl,将其展开:
与其它平台下部署lvgl不同,cmsis-pack允许大家像点菜那样只将所需的模块(或者功能)加入到工程中。
注意,这里必点的是“essential”,它是lvgl的核心服务。一般来说,为了使用lvgl所携带的丰富控件(widgets),我们还需要选中“extra themes”。如果你是第一次为当前硬件平台进行lvgl移植,则非常推荐加点“porting”——它会为你添加移植所需的模板,非常方便。 单击“ok”关闭rte配置窗口,我们会看到lvgl已经被加入到工程列表中了:
此时,我们就已经可以成功编译了。
步骤二:配置lvgl
将lvgl展开,找到配置头文件 lv_conf_cmsis.h:
该文件其实就是lvgl官方移植文档中所提到的lv_conf.h,它是基于lv_conf_template.h 修改而来。值得说明的是,一些模块的开关宏都被删除了,例如:
lv_use_gpu_arm2dlv_use_gpu_stm32_dma2dlv_use_gpu_nxp_pxp……
这是因为,当我们在rte配置窗口中勾选对应选项时,cmsis-pack就会自动把对应的宏定义加入到 rte_components.h 里——换句话说,再也不用我们手动添加啦!
其它对lvgl的配置,请参考官方文档,这里就不再赘述。
步骤三:使用模板进行移植
当我们在rte中选择了porting模块后,三个移植模板会被加入到工程列表中。
它们是可以编辑的,保存在当前工程的rte/lvgl目录中。
这些模板极大的简化了我们的驱动移植过程,下面,我们将以lv_port_disp_template为例,为大家介绍这些模板的使用方法:
1、打开 lv_port_disp_template.h,将开头处 #if 0 修改为 #if 1,使整个头文件生效:
2、打开 lv_port_disp_template.c,将开头处 #if 0 修改为 #if 1,使整个远文件生效。
4、根据官方 porting 文档的指导,根据你的硬件实际情况,在三种缓冲模式中做出选择:
需要特别强调的是:如果你的系统没有 dma或者替用户完成frame buffer刷新的专门lcd控制器,那么双缓冲其实是没有意义的(因为无论如何都是cpu在干活,因此不会比单缓冲模式有任何性能上的本质不同)。
5、找到 disp_init() 函数,并在其中添加lcd的初始化代码。 该函数会被 lv_port_disp_init() 调用。
6、找到 disp_flush()函数,并根据你的硬件实际情况,将其改写。比如这是使用 glcd_drawbitmap进行实现的参考代码:
/*flush the content of the internal buffer the specific area on the display *you can use dma or any hardware acceleration to do this operation in the background but *'lv_disp_flush_ready()' has to be called when finished.*/static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p){ if (disp_flush_enabled) { glcd_drawbitmap(area->x1, //!y1, //!x2 - area->x1 + 1, //!y2 - area->y1 + 1, //!< height (const uint8_t *)color_p); } /*important!!! *inform the graphics library that you are ready with the flushing*/ lv_disp_flush_ready(disp_drv);}
glcd_drawbitmap 用于将给定的显示缓冲区刷新到lcd,其函数原型如下:
/** fn int32_t glcd_drawbitmap (uint32_t x, uint32_t y, uint32_t width, uint32_t height, const uint8_t *bitmap) rief draw bitmap (bitmap from bmp file without header) param[in] x start x position in pixels (0 = left corner) param[in] y start y position in pixels (0 = upper corner) param[in] width bitmap width in pixels param[in] height bitmap height in pixels param[in] bitmap bitmap data eturns - 0: function succeeded - -1: function failed*/int32_t glcd_drawbitmap (uint32_t x, uint32_t y, uint32_t width, uint32_t height, const uint8_t *bitmap)
这里,5个参数之间的关系如下图所示:
简单来说,这个函数就是把 bitmap 指针所指向的“连续存储区域” 中保存的像素信息拷贝到lcd的一个指定矩形区域内,这一矩形区域由位置信息(x,y)和体积信息(width,height)共同确定。
很多lcd都支持一个叫做“操作窗口”的概念,这里的窗口其实就是上图中的矩形区域——一旦你通过指令设置好了窗口,随后连续写入的像素就会被依次自动填充到指定的矩形区域内(而无需用户去考虑何时进行折行的问题)。
此外,如果你有幸使用带lcd控制器的芯片——lcd的显示缓冲区被直接映射到cortex-m芯片的4gb地址空间中,则我们可以使用简单的存储器读写操作来实现上述函数,以stm32f746g-discovery开发板为例:
//! stm32f746g-discovery#define glcd_width 480#define glcd_height 272#define lcd_db_addr 0xc0000000#define lcd_db_ptr ((volatile uint16_t *)lcd_db_addr)int32_t glcd_drawbitmap (uint32_t x, uint32_t y, uint32_t width, uint32_t height, const uint8_t *bitmap) { volatile uint16_t *phwdes = lcd_db_ptr + y * glcd_width + x; const uint16_t *phwsrc = (const uint16_t *)bitmap; for (int_fast16_t i = 0; i < height; i++) { memcpy ((uint16_t *)phwdes, phwsrc, width * 2); phwsrc += width; phwdes += glcd_width; } return 0;}
7、在 main.c 中加入对 lv_port_disp_template.h 的引用:
#include lv_port_disp_template.h
8、在main()函数中对lvgl进行初始化:
int main(void){ ... lv_init(); lv_port_disp_init(); ... while(1) { } }
至此,我们就完成了lvgl在mdk工程的部署。是不是特别简单?
【时间相关的移植】
根据官方移植文档的要求,我们实际上还需要处理两个问题:
让 lvgl 知道从复位开始经历了多少毫秒
以差不多5ms为间隔,调用函数 lv_timer_handler() 来进行事件处理(包括刷新)
依据平台的不同,小伙伴们当然有自己的解决方案。这里,我推荐一个mdk环境下基于perf_counter的方案,它更通用,也更简单。关于它的使用文章,小伙伴可以参考《【喂到嘴边了的模块】超级嵌入式系统“性能/时间”工具箱》,这里就不再赘述。 步骤一:获取 perf_counter 的cmsis-pack
关注公众号【裸机思维】后,向后台发送关键字“perf_counter” 获取对应的cmsis-pack网盘链接。下载后安装。
步骤二:在工程中部署 perf_counter
打开rte配置窗口,找到 utilities 后展开,选中 perf_counter的 core:
需要说明的是,无论你用不用操作系统,这里关于各类操作系统的 patch 你即便不选择也能正常工作,不必担心。单击ok后即完成了部署。 在main()函数中初始化 perf_counter(别忘记添加对头文件 perf_counter.h 的包含):
#include perf_counter.hint main(void){ /* 配置 mcu 的系统时钟频率 */ /* 重要:更新 systemcoreclock 变量 */ systemcoreclockupdate(); /* 初始化 perf_counter */ init_cycle_counter(true); ... while(1) { } ...}
需要特别说明的是:
调用 init_cycle_counter() 之前,最好通过 systemcoreclockupdate() 来将当前的系统频率更新到关键全局变量 systemcoreclock 上。你当然也可以自己用赋值语句来做,比如:
extern uint32_t systemcoreclock; systemcoreclock = 72000000ul; /* 72mhz */
如果你已经有应用或者rtos占用了systick(一般都是这样),则应该将 true 传递给 init_cycle_counter() 作为参数——告诉 perf_counter systick已经被占用了;反之则应该传递 false,此时 perf_counter 会用最大值 0x00ffffff来初始化systick。
步骤三:更新超级循环
最新版本的lvgl为用户提供了一个全新的方式来周期性的刷新 lvgl任务函数:lv_timer_handler_run_in_period(毫秒数)。无论是裸机还是rtos环境,你都可以简单的将其插入超级循环中——以指定的ms数为间隔刷新lvgl的任务函数,例如:
int main(void){ ... lv_init(); lv_port_disp_init(); lv_port_indev_init(); ... while(1) { lv_timer_handler_run_in_period(lv_disp_def_refr_period); } }
【跑分从未如此简单】
完成移植后,也许你会急于想知道当前环境下自己的平台能跑出怎样的帧率吧?别着急,lvgl的cmsis-pack已经为您最好了准备。打开rte配置窗口,勾选benchmark:
在 main.c 中加入对 lv_demo_benchmark.h 的“间接”引用:
#include demos/lv_demos.h
在 lvgl 初始化代码后,加入benchmark 无脑入口函数:
int main(void){ lv_init(); lv_port_disp_init(); #if lv_use_demo_benchmark lv_demo_benchmark();#endif while(1) { lv_timer_handler_run_in_period(5); } }
编译,运行,走起:
嗯…… slow but common case……
最新的 benchmark 允许我们通过lv_demo_benchmark_set_finished_cb()注册一个回调函数——用于告知我们所有测试已经完成:
static void on_benchmark_finished(void){ }int main(void){ lv_init(); lv_port_disp_init(); lv_port_indev_init(); lv_demo_benchmark_set_finished_cb(&on_benchmark_finished); lv_demo_benchmark(); //lv_demo_benchmark_set_max_speed(true); //lv_demo_benchmark_run_scene(43); // run scene no 31 while(1) { lv_timer_handler(); }}
如果我们对具体某一个测试场景感兴趣,还可以在注释掉 lv_demo_benchmark()后通过函数 lv_demo_benchmark_run_scene() 来运行指定编号的场景。
【装逼从未如此简单】
完成移植后,也许你“又”会急于想知道当前环境下自己的平台能跑出怎样的效果吧?(咦?为什么要说又?)别着急,lvgl的cmsis-pack已经为您最好了准备。打开rte配置窗口,勾选 demo:widgets:
在 main.c 中加入对 lv_demo_widgets.h 的“间接”引用:
#include demos/lv_demos.h
在 lvgl 初始化代码后,加入 demo widgets 的无脑入口函数:
int main(void){ lv_init(); lv_port_disp_init(); #if lv_use_demo_benchmark lv_demo_benchmark();#endif #if lv_use_demo_widgets lv_demo_widgets();#endif while(1) { lv_timer_handler_run_in_period(5); } }
需要特别注意的是:要跑这个demo,stack(栈)不能小于 4k,切记,切记!
编译,运行,走起:
【说在后面的话】
最后,对在mdk中用cmsis-pack来部署lvgl的过程感到好奇,但又想有个参考的小伙伴,可以关注下面这个开源项目(也是我负责维护的): https://github.com/lvgl/lv_port_an547_cm55_sim 按照readme的教程,你甚至不需要硬件就可以在mdk中免费模拟一个arm开发板来跑lvgl。加之最近mdk为非商业应用场景提供了几乎没有什么限制的社区版,大家已经可以挺直腰板白嫖mdk啦。
此外,如果你是raspberry pi pico的爱好者,还可以参考这个官方仓库(“又”是我维护的哦):
https://github.com/lvgl/lv_port_raspberry_pi_pico_mdk
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