用单片机驱动LCD的应用架构设计
单片机驱动lcd的方法有很多，网络上也有很多配套的例程，但是，网上例程千千万，谁是你的“no.1”。
今天给大家分享一个以面向对象的方式用单片机驱动lcd的思路。
lcd种类概述在讨论怎么写lcd驱动之前，我们先大概了解一下嵌入式常用lcd。概述一些跟驱动架构设计有关的概念，在此不对原理和细节做深入讨论，会有专门文章介绍，或者参考网络文档。
tft lcd
tft lcd，也就是我们常说的彩屏。通常像素较高，例如常见的2.8寸，320x240像素。4.0寸的，像素800x400。这些屏通常使用并口，也就是8080或6800接口（stm32 的fsmc接口）；或者是rgb接口，stm32f429等芯片支持。其他例如手机上使用的有mipi接口。
总之，接口种类很多。也有一些支持spi接口的。除非是比较小的屏幕，否则不建议使用spi接口，速度慢，刷屏闪屏。玩stm32常用的tft lcd屏幕驱动ic通常有：ili9341/ili9325等。
tft lcd：
ips：
cog lcd
很多人可能不知道cog lcd是什么，我觉得跟现在开发板销售方向有关系，大家都出大屏，玩酷炫界面，对于更深的技术，例如软件架构设计，都不涉及。使用单片机的产品，cog lcd其实占比非常大。cog是chip on glass的缩写，就是驱动芯片直接绑定在玻璃上，透明的。实物像下图：
这种lcd通常像素不高，常用的有128x64，128x32。一般只支持黑白显示，也有灰度屏。
接口通常是spi，i2c。也有号称支持8位并口的，不过基本不会用，3根io能解决的问题，没必要用8根吧？常用的驱动ic：str7565。
oled lcd
买过开发板的应该基本用过。新技术，大家都感觉高档，在手环等产品常用。oled目前屏幕较小，大一点的都很贵。在控制上跟cog lcd类似，区别是两者的显示方式不一样。从我们程序角度来看，最大的差别就是，oled lcd，不用控制背光。
常见的是spi跟i2c接口。常见驱动ic：ssd1615。
硬件场景接下来的讨论，都基于以下硬件信息：
1、有一个tft屏幕，接在硬件的fsmc接口，什么型号屏幕？不知道。
2、有一个cog lcd，接在几根普通io口上，驱动ic是str7565，128x32像素。
3、有一个cog lcd，接在硬件spi3跟几根io口上，驱动ic是str7565，128x64像素。
4、有一个oled lcd，接在spi3上，使用cs2控制片选，驱动ic是ssd1315。
预备知识在进入讨论之前，我们先大概说一下下面几个概念，对于这些概念，如果你想深入了解，请google。
面向对象
面向对象，是编程界的一个概念。什么叫面向对象呢？编程有两种要素：程序（方法），数据（属性）。例如：一个led，我们可以点亮或者熄灭它，这叫方法。led什么状态？亮还是灭？这就是属性。我们通常这样编程：
u8 ledsta = 0;void ledset(u8 sta){} 这样的编程有一个问题，假如我们有10个这样的led，怎么写？这时我们可以引入面向对象编程，将每一个led封装为一个对象。可以这样做：
/*定义一个结构体，将led这个对象的属性跟方法封装。这个结构体就是一个对象。但是这个不是一个真实的存在，而是一个对象的抽象。*/typedef struct{ u8 sta; void (*setsta)(u8 sta);}ledobj;/* 声明一个led对象，名称叫做led1，并且实现它的方法drv_led1_setsta*/void drv_led1_setsta(u8 sta){}ledobj led1={ .sta = 0, .setsta = drv_led1_setsta, };/* 声明一个led对象，名称叫做led2，并且实现它的方法drv_led2_setsta*/void drv_led2_setsta(u8 sta){}ledobj led2={ .sta = 0, .setsta = drv_led2_setsta, }; /* 操作led的函数，参数指定哪个led*/void ledset(ledobj *led, u8 sta){ led->setsta(sta);} 是的，在c语言中，实现面向对象的手段就是结构体的使用。上面的代码，对于api来说，就很友好了。操作所有led，使用同一个接口，只需告诉接口哪个led。大家想想，前面说的lcd硬件场景。4个lcd，如果不面向对象，「显示汉字的接口是不是要实现4个」？每个屏幕一个？
驱动与设备分离 如果要深入了解驱动与设备分离，请看linux驱动的书籍。
什么是设备？我认为的设备就是「属性」，就是「参数」，就是「驱动程序要用到的数据和硬件接口信息」。那么驱动就是「控制这些数据和接口的代码过程」。
通常来说，如果lcd的驱动ic相同，就用相同的驱动。有些不同的ic也可以用相同的，例如ssd1315跟str7565，除了初始化，其他都可以用相同的驱动。例如一个cog lcd:
❝ 驱动ic是str7565 128 * 64 像素用spi3背光用pf5 ,命令线用pf4 ,复位脚用pf3
❞ 上面所有的信息综合，就是一个设备。驱动就是str7565的驱动代码。
为什么要驱动跟设备分离，因为要解决下面问题：
❝ 有一个新产品，收银设备。系统有两个lcd，都是oled，驱动ic相同，但是一个是128x64，另一个是128x32像素，一个叫做主显示，收银员用；一个叫顾显，顾客看金额。
❞ 这个问题，「两个设备用同一套程序控制」才是最好的解决办法。驱动与设备分离的手段：
❝ 在驱动程序接口函数的参数中增加设备参数，驱动用到的所有资源从设备参数传入。
❞ 驱动如何跟设备绑定呢？通过设备的驱动ic型号。
模块化 我认为模块化就是将一段程序封装，提供稳定的接口给不同的驱动使用。不模块化就是，在不同的驱动中都实现这段程序。例如字库处理，在显示汉字的时候，我们要找点阵，在打印机打印汉字的时候，我们也要找点阵，你觉得程序要怎么写？把点阵处理做成一个模块，就是模块化。非模块化的典型特征就是「一根线串到底，没有任何层次感」。
lcd到底是什么 前面我们说了面向对象，现在要对lcd进行抽象，得出一个对象，就需要知道lcd到底是什么。问自己下面几个问题：
lcd能做什么？ 要lcd做什么？ 谁想要lcd做什么？ 刚刚接触嵌入式的朋友可能不是很了解，可能会想不通。我们模拟一下lcd的功能操作数据流。app想要在lcd上显示 一个汉字。
1、首先，需要一个显示汉字的接口，app调用这个接口就可以显示汉字，假设接口叫做lcd_display_hz。
2、汉字从哪来？从点阵字库来，所以在lcd_display_hz函数内就要调用一个叫做find_font的函数获取点阵。
3、获取点阵后要将点阵显示到lcd上，那么我们调用一个ill9341_dis的接口，将点阵刷新到驱动ic型号为ili9341的lcd上。
4、ili9341_dis怎么将点阵显示上去？调用一个8080_write的接口。
好的，这个就是大概过程，我们从这个过程去抽象lcd功能接口。汉字跟lcd对象有关吗？无关。在lcd眼里，无论汉字还是图片，都是一个个点。那么前面问题的答案就是：
lcd可以一个点一个点显示内容。 要lcd显示汉字或图片-----就是显示一堆点 app想要lcd显示图片或文字。 结论就是：所有lcd对象的功能就是显示点。「那么驱动只要提供显示点的接口就可以了，显示一个点，显示一片点。」 抽象接口如下：
/* lcd驱动定义*/typedef struct { u16 id; s32 (*init)(devlcd *lcd); s32 (*draw_point)(devlcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color); s32 (*color_fill)(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color); s32 (*fill)(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color); s32 (*onoff)(devlcd *lcd, u8 sta); s32 (*prepare_display)(devlcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey); void (*set_dir)(devlcd *lcd, u8 scan_dir); void (*backlight)(devlcd *lcd, u8 sta);}_lcd_drv; 上面的接口，也就是对应的驱动，包含了一个驱动id号。
id，驱动型号 初始化 画点 将一片区域的点显示某种颜色 将一片区域的点显示某些颜色 显示开关 准备刷新区域（主要彩屏直接dma刷屏使用） 设置扫描方向 背光控制 显示字符，划线等功能，不属于lcd驱动。应该归类到gui层。
lcd驱动框架 我们设计了如下的驱动框架：
设计思路：
1、中间显示驱动ic驱动程序提供统一接口，接口形式如前面说的_lcd_drv结构体。
2、各显示ic驱动根据设备参数，调用不同的接口驱动。例如tft就用8080驱动，其他的都用spi驱动。spi驱动只有一份，用io口控制的我们也做成模拟spi。
3、lcd驱动层做lcd管理，例如完成tft lcd的识别。并且将所有lcd接口封装为一套接口。
4、简易gui层封装了一些显示函数，例如划线、字符显示。
5、字体点阵模块提供点阵获取与处理接口。
由于实际没那么复杂，在例程中我们将gui跟lcd驱动层放到一起。tft lcd的两个驱动也放到一个文件，但是逻辑是分开的。oled除初始化，其他接口跟cog lcd基本一样，因此这两个驱动也放在一个文件。
代码分析 代码分三层：
1、gui和lcd驱动层 dev_lcd.c dev_lcd.h
2、显示驱动ic层 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ili9341.c & dev_ili9341.h
3、接口层 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
gui和lcd层 这层主要有3个功能 ：
「1、设备管理」
首先定义了一堆lcd参数结构体，结构体包含id，像素。并且把这些结构体组合到一个list数组内。
/* 各种lcd的规格参数*/_lcd_pra lcd_iil9341 ={ .id = 0x9341, .width = 240, //lcd 宽度 .height = 320, //lcd 高度};.../*各种lcd列表*/_lcd_pra *lcdpralist[5]= { &lcd_iil9341, &lcd_iil9325, &lcd_r61408, &lcd_cog12864, &lcd_oled12864, }; 然后定义了所有驱动list数组，数组内容就是驱动，在对应的驱动文件内实现。
/* 所有驱动列表 驱动列表*/_lcd_drv *lcddrvlist[] = { &tftlcdili9341drv, &tftlcdili9325drv, &coglcdst7565drv, &oledlcdssd1615rv, 定义了设备树，即是定义了系统有多少个lcd，接在哪个接口，什么驱动ic。如果是一个完整系统，可以做成一个类似linux的设备树。
/*设备树定义*/#define dev_lcd_c 3//系统存在3个lcd设备lcdobj lcdobjlist[dev_lcd_c]={ {oledlcd, lcd_bus_vspi, 0x1315}, {coglcd, lcd_bus_spi, 0x7565}, {tftlcd, lcd_bus_8080, null},}; 「2 、接口封装」
void dev_lcd_setdir(devlcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)s32 dev_lcd_init(void)devlcd *dev_lcd_open(char *name)s32 dev_lcd_close(devlcd *dev)s32 dev_lcd_drawpoint(devlcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)s32 dev_lcd_prepare_display(devlcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)s32 dev_lcd_display_onoff(devlcd *lcd, u8 sta)s32 dev_lcd_fill(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)s32 dev_lcd_color_fill(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)s32 dev_lcd_backlight(devlcd *lcd, u8 sta) 大部分接口都是对驱动ic接口的二次封装。有区别的是初始化和打开接口。初始化，就是根据前面定义的设备树，寻找对应驱动，找到对应设备参数，并完成设备初始化。打开函数，根据传入的设备名称，查找设备，找到后返回设备句柄，后续的操作全部需要这个设备句柄。
「3 、简易gui层」
目前最重要就是显示字符函数。
s32 dev_lcd_put_string(devlcd *lcd, fonttype font, int x, int y, char *s, unsigned colidx) 其他划线画圆的函数目前只是测试，后续会完善。
驱动ic层 驱动ic层分两部分：
「1 、封装lcd接口」
lcd有使用8080总线的，有使用spi总线的，有使用vspi总线的。这些总线的函数由单独文件实现。但是，除了这些通信信号外，lcd还会有复位信号，命令数据线信号，背光信号等。我们通过函数封装，将这些信号跟通信接口一起封装为「lcd通信总线」， 也就是buslcd。bus_8080在dev_ili9341.c文件中封装。bus_lcd1和bus_lcd2在dev_str7565.c 中封装。
「2 驱动实现」
实现_lcd_drv驱动结构体。每个驱动都实现一个，某些驱动可以共用函数。
_lcd_drv coglcdst7565drv = { .id = 0x7565, .init = drv_st7565_init, .draw_point = drv_st7565_drawpoint, .color_fill = drv_st7565_color_fill, .fill = drv_st7565_fill, .onoff = drv_st7565_display_onoff, .prepare_display = drv_st7565_prepare_display, .set_dir = drv_st7565_scan_dir, .backlight = drv_st7565_lcd_bl }; 接口层 8080层比较简单，用的是官方接口。spi接口提供下面操作函数，可以操作spi，也可以操作vspi。
extern s32 mcu_spi_init(void);extern s32 mcu_spi_open(spi_dev dev, spi_mode mode, u16 pre);extern s32 mcu_spi_close(spi_dev dev);extern s32 mcu_spi_transfer(spi_dev dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);extern s32 mcu_spi_cs(spi_dev dev, u8 sta); 至于spi为什么这样写，会有一个单独文件说明。
总体流程 前面说的几个模块时如何联系在一起的呢？请看下面结构体：
/* 初始化的时候会根据设备数定义， 并且匹配驱动跟参数，并初始化变量。 打开的时候只是获取了一个指针 */struct _strdevlcd{ s32 gd;//句柄，控制是否可以打开 lcdobj *dev; /* lcd参数，固定，不可变*/ _lcd_pra *pra; /* lcd驱动 */ _lcd_drv *drv; /*驱动需要的变量*/ u8 dir; //横屏还是竖屏控制：0，竖屏；1，横屏。 u8 scandir;//扫描方向 u16 width; //lcd 宽度 u16 height; //lcd 高度 void *pri;//私有数据，黑白屏跟oled屏在初始化的时候会开辟显存}; 每一个设备都会有一个这样的结构体，这个结构体在初始化lcd时初始化。
成员dev指向设备树，从这个成员可以知道设备名称，挂在哪个lcd总线，设备id。 typedef struct{ char *name;//设备名字 lcdbustype bus;//挂在那条lcd总线上 u16 id;}lcdobj; 成员pra指向lcd参数，可以知道lcd的规格。 typedef struct{ u16 id; u16 width; //lcd 宽度 竖屏 u16 height; //lcd 高度 竖屏}_lcd_pra; 成员drv指向驱动，所有操作通过drv实现。 typedef struct { u16 id; s32 (*init)(devlcd *lcd); s32 (*draw_point)(devlcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color); s32 (*color_fill)(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color); s32 (*fill)(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color); s32 (*prepare_display)(devlcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey); s32 (*onoff)(devlcd *lcd, u8 sta); void (*set_dir)(devlcd *lcd, u8 scan_dir); void (*backlight)(devlcd *lcd, u8 sta);}_lcd_drv; 成员dir、scandir、 width、 height是驱动要使用的通用变量。因为每个lcd都有一个结构体，一套驱动程序就能控制多个设备而互不干扰。 成员pri是一个私有指针，某些驱动可能需要有些比较特殊的变量，就全部用这个指针记录，通常这个指针指向一个结构体，结构体由驱动定义，并且在设备初始化时申请变量空间。目前主要用于cog lcd跟oled lcd显示缓存。 整个lcd驱动，就通过这个结构体组合在一起。
1、初始化，根据设备树，找到驱动跟参数，然后初始化上面说的结构体。
2、要使用lcd前，调用dev_lcd_open函数。打开成功就返回一个上面的结构体指针。
3、显示字符，接口找到点阵后，通过上面结构体的drv，调用对应的驱动程序。
4、驱动程序根据这个结构体，决定操作哪个lcd总线，并且使用这个结构体的变量。
用法和好处 好处1 请看测试程序
void dev_lcd_test(void){ devlcd *lcdcog; devlcd *lcdoled; devlcd *lcdtft; /* 打开三个设备 */ lcdcog = dev_lcd_open(coglcd); if(lcdcog==null) uart_printf(open cog lcd err); lcdoled = dev_lcd_open(oledlcd); if(lcdoled==null) uart_printf(open oled lcd err); lcdtft = dev_lcd_open(tftlcd); if(lcdtft==null) uart_printf(open tft lcd err); /*打开背光*/ dev_lcd_backlight(lcdcog, 1); dev_lcd_backlight(lcdoled, 1); dev_lcd_backlight(lcdtft, 1); dev_lcd_put_string(lcdoled, font_songti_1212, 10,1, abc-abc，, black); dev_lcd_put_string(lcdoled, font_siyuan_1616, 1, 13, 这是oled lcd, black); dev_lcd_put_string(lcdoled, font_songti_1212, 10,30, www.wujique.com, black); dev_lcd_put_string(lcdoled, font_siyuan_1616, 1, 47, 屋脊雀工作室, black); dev_lcd_put_string(lcdcog, font_songti_1212, 10,1, abc-abc，, black); dev_lcd_put_string(lcdcog, font_siyuan_1616, 1, 13, 这是cog lcd, black); dev_lcd_put_string(lcdcog, font_songti_1212, 10,30, www.wujique.com, black); dev_lcd_put_string(lcdcog, font_siyuan_1616, 1, 47, 屋脊雀工作室, black); dev_lcd_put_string(lcdtft, font_songti_1212, 20,30, abc-abc，, red); dev_lcd_put_string(lcdtft, font_siyuan_1616, 20,60, 这是tft lcd, red); dev_lcd_put_string(lcdtft, font_songti_1212, 20,100, www.wujique.com, red); dev_lcd_put_string(lcdtft, font_siyuan_1616, 20,150, 屋脊雀工作室, red); while(1);} 使用一个函数dev_lcd_open，可以打开3个lcd，获取lcd设备。然后调用dev_lcd_put_string就可以在不同的lcd上显示。其他所有的gui操作接口都只有一个。这样的设计对于app层来说，就很友好。显示效果：
好处2 现在的设备树是这样定义的
lcdobj lcdobjlist[dev_lcd_c]={ {oledlcd, lcd_bus_vspi, 0x1315}, {coglcd, lcd_bus_spi, 0x7565}, {tftlcd, lcd_bus_8080, null},}; 某天，oled lcd要接到spi上，只需要将设备树数组里面的参数改一下，就可以了，当然，在一个接口上不能接两个设备。
lcdobj lcdobjlist[dev_lcd_c]={ {oledlcd, lcd_bus_spi, 0x1315}, {tftlcd, lcd_bus_8080, null},}; 字库 暂时不做细说，例程的字库放在sd卡中，各位移植的时候根据需要修改。具体参考font.c。
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今天给大家分享一个以面向对象的方式用单片机驱动lcd的思路。
lcd种类概述在讨论怎么写lcd驱动之前，我们先大概了解一下嵌入式常用lcd。概述一些跟驱动架构设计有关的概念，在此不对原理和细节做深入讨论，会有专门文章介绍，或者参考网络文档。
tft lcd
tft lcd，也就是我们常说的彩屏。通常像素较高，例如常见的2.8寸，320x240像素。4.0寸的，像素800x400。这些屏通常使用并口，也就是8080或6800接口（stm32 的fsmc接口）；或者是rgb接口，stm32f429等芯片支持。其他例如手机上使用的有mipi接口。
总之，接口种类很多。也有一些支持spi接口的。除非是比较小的屏幕，否则不建议使用spi接口，速度慢，刷屏闪屏。玩stm32常用的tft lcd屏幕驱动ic通常有：ili9341/ili9325等。
tft lcd：
ips：
cog lcd
很多人可能不知道cog lcd是什么，我觉得跟现在开发板销售方向有关系，大家都出大屏，玩酷炫界面，对于更深的技术，例如软件架构设计，都不涉及。使用单片机的产品，cog lcd其实占比非常大。cog是chip on glass的缩写，就是驱动芯片直接绑定在玻璃上，透明的。实物像下图：
这种lcd通常像素不高，常用的有128x64，128x32。一般只支持黑白显示，也有灰度屏。
接口通常是spi，i2c。也有号称支持8位并口的，不过基本不会用，3根io能解决的问题，没必要用8根吧？常用的驱动ic：str7565。
oled lcd
买过开发板的应该基本用过。新技术，大家都感觉高档，在手环等产品常用。oled目前屏幕较小，大一点的都很贵。在控制上跟cog lcd类似，区别是两者的显示方式不一样。从我们程序角度来看，最大的差别就是，oled lcd，不用控制背光。
常见的是spi跟i2c接口。常见驱动ic：ssd1615。
硬件场景接下来的讨论，都基于以下硬件信息：
1、有一个tft屏幕，接在硬件的fsmc接口，什么型号屏幕？不知道。
2、有一个cog lcd，接在几根普通io口上，驱动ic是str7565，128x32像素。
3、有一个cog lcd，接在硬件spi3跟几根io口上，驱动ic是str7565，128x64像素。
4、有一个oled lcd，接在spi3上，使用cs2控制片选，驱动ic是ssd1315。
预备知识在进入讨论之前，我们先大概说一下下面几个概念，对于这些概念，如果你想深入了解，请google。
面向对象
面向对象，是编程界的一个概念。什么叫面向对象呢？编程有两种要素：程序（方法），数据（属性）。例如：一个led，我们可以点亮或者熄灭它，这叫方法。led什么状态？亮还是灭？这就是属性。我们通常这样编程：
u8 ledsta = 0;void ledset(u8 sta){} 这样的编程有一个问题，假如我们有10个这样的led，怎么写？这时我们可以引入面向对象编程，将每一个led封装为一个对象。可以这样做：
/*定义一个结构体，将led这个对象的属性跟方法封装。这个结构体就是一个对象。但是这个不是一个真实的存在，而是一个对象的抽象。*/typedef struct{ u8 sta; void (*setsta)(u8 sta);}ledobj;/* 声明一个led对象，名称叫做led1，并且实现它的方法drv_led1_setsta*/void drv_led1_setsta(u8 sta){}ledobj led1={ .sta = 0, .setsta = drv_led1_setsta, };/* 声明一个led对象，名称叫做led2，并且实现它的方法drv_led2_setsta*/void drv_led2_setsta(u8 sta){}ledobj led2={ .sta = 0, .setsta = drv_led2_setsta, }; /* 操作led的函数，参数指定哪个led*/void ledset(ledobj *led, u8 sta){ led->setsta(sta);} 是的，在c语言中，实现面向对象的手段就是结构体的使用。上面的代码，对于api来说，就很友好了。操作所有led，使用同一个接口，只需告诉接口哪个led。大家想想，前面说的lcd硬件场景。4个lcd，如果不面向对象，「显示汉字的接口是不是要实现4个」？每个屏幕一个？
驱动与设备分离 如果要深入了解驱动与设备分离，请看linux驱动的书籍。
什么是设备？我认为的设备就是「属性」，就是「参数」，就是「驱动程序要用到的数据和硬件接口信息」。那么驱动就是「控制这些数据和接口的代码过程」。
通常来说，如果lcd的驱动ic相同，就用相同的驱动。有些不同的ic也可以用相同的，例如ssd1315跟str7565，除了初始化，其他都可以用相同的驱动。例如一个cog lcd:
❝ 驱动ic是str7565 128 * 64 像素用spi3背光用pf5 ,命令线用pf4 ,复位脚用pf3
❞ 上面所有的信息综合，就是一个设备。驱动就是str7565的驱动代码。
为什么要驱动跟设备分离，因为要解决下面问题：
❝ 有一个新产品，收银设备。系统有两个lcd，都是oled，驱动ic相同，但是一个是128x64，另一个是128x32像素，一个叫做主显示，收银员用；一个叫顾显，顾客看金额。
❞ 这个问题，「两个设备用同一套程序控制」才是最好的解决办法。驱动与设备分离的手段：
❝ 在驱动程序接口函数的参数中增加设备参数，驱动用到的所有资源从设备参数传入。
❞ 驱动如何跟设备绑定呢？通过设备的驱动ic型号。
模块化 我认为模块化就是将一段程序封装，提供稳定的接口给不同的驱动使用。不模块化就是，在不同的驱动中都实现这段程序。例如字库处理，在显示汉字的时候，我们要找点阵，在打印机打印汉字的时候，我们也要找点阵，你觉得程序要怎么写？把点阵处理做成一个模块，就是模块化。非模块化的典型特征就是「一根线串到底，没有任何层次感」。
lcd到底是什么 前面我们说了面向对象，现在要对lcd进行抽象，得出一个对象，就需要知道lcd到底是什么。问自己下面几个问题：
lcd能做什么？ 要lcd做什么？ 谁想要lcd做什么？ 刚刚接触嵌入式的朋友可能不是很了解，可能会想不通。我们模拟一下lcd的功能操作数据流。app想要在lcd上显示 一个汉字。
1、首先，需要一个显示汉字的接口，app调用这个接口就可以显示汉字，假设接口叫做lcd_display_hz。
2、汉字从哪来？从点阵字库来，所以在lcd_display_hz函数内就要调用一个叫做find_font的函数获取点阵。
3、获取点阵后要将点阵显示到lcd上，那么我们调用一个ill9341_dis的接口，将点阵刷新到驱动ic型号为ili9341的lcd上。
4、ili9341_dis怎么将点阵显示上去？调用一个8080_write的接口。
好的，这个就是大概过程，我们从这个过程去抽象lcd功能接口。汉字跟lcd对象有关吗？无关。在lcd眼里，无论汉字还是图片，都是一个个点。那么前面问题的答案就是：
lcd可以一个点一个点显示内容。 要lcd显示汉字或图片-----就是显示一堆点 app想要lcd显示图片或文字。 结论就是：所有lcd对象的功能就是显示点。「那么驱动只要提供显示点的接口就可以了，显示一个点，显示一片点。」 抽象接口如下：
/* lcd驱动定义*/typedef struct { u16 id; s32 (*init)(devlcd *lcd); s32 (*draw_point)(devlcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color); s32 (*color_fill)(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color); s32 (*fill)(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color); s32 (*onoff)(devlcd *lcd, u8 sta); s32 (*prepare_display)(devlcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey); void (*set_dir)(devlcd *lcd, u8 scan_dir); void (*backlight)(devlcd *lcd, u8 sta);}_lcd_drv; 上面的接口，也就是对应的驱动，包含了一个驱动id号。
id，驱动型号 初始化 画点 将一片区域的点显示某种颜色 将一片区域的点显示某些颜色 显示开关 准备刷新区域（主要彩屏直接dma刷屏使用） 设置扫描方向 背光控制 显示字符，划线等功能，不属于lcd驱动。应该归类到gui层。
lcd驱动框架 我们设计了如下的驱动框架：
设计思路：
1、中间显示驱动ic驱动程序提供统一接口，接口形式如前面说的_lcd_drv结构体。
2、各显示ic驱动根据设备参数，调用不同的接口驱动。例如tft就用8080驱动，其他的都用spi驱动。spi驱动只有一份，用io口控制的我们也做成模拟spi。
3、lcd驱动层做lcd管理，例如完成tft lcd的识别。并且将所有lcd接口封装为一套接口。
4、简易gui层封装了一些显示函数，例如划线、字符显示。
5、字体点阵模块提供点阵获取与处理接口。
由于实际没那么复杂，在例程中我们将gui跟lcd驱动层放到一起。tft lcd的两个驱动也放到一个文件，但是逻辑是分开的。oled除初始化，其他接口跟cog lcd基本一样，因此这两个驱动也放在一个文件。
代码分析 代码分三层：
1、gui和lcd驱动层 dev_lcd.c dev_lcd.h
2、显示驱动ic层 dev_str7565.c & dev_str7565.h dev_ili9341.c & dev_ili9341.h
3、接口层 mcu_spi.c & mcu_spi.h stm324xg_eval_fsmc_sram.c & stm324xg_eval_fsmc_sram.h
gui和lcd层 这层主要有3个功能 ：
「1、设备管理」
首先定义了一堆lcd参数结构体，结构体包含id，像素。并且把这些结构体组合到一个list数组内。
/* 各种lcd的规格参数*/_lcd_pra lcd_iil9341 ={ .id = 0x9341, .width = 240, //lcd 宽度 .height = 320, //lcd 高度};.../*各种lcd列表*/_lcd_pra *lcdpralist[5]= { &lcd_iil9341, &lcd_iil9325, &lcd_r61408, &lcd_cog12864, &lcd_oled12864, }; 然后定义了所有驱动list数组，数组内容就是驱动，在对应的驱动文件内实现。
/* 所有驱动列表 驱动列表*/_lcd_drv *lcddrvlist[] = { &tftlcdili9341drv, &tftlcdili9325drv, &coglcdst7565drv, &oledlcdssd1615rv, 定义了设备树，即是定义了系统有多少个lcd，接在哪个接口，什么驱动ic。如果是一个完整系统，可以做成一个类似linux的设备树。
/*设备树定义*/#define dev_lcd_c 3//系统存在3个lcd设备lcdobj lcdobjlist[dev_lcd_c]={ {oledlcd, lcd_bus_vspi, 0x1315}, {coglcd, lcd_bus_spi, 0x7565}, {tftlcd, lcd_bus_8080, null},}; 「2 、接口封装」
void dev_lcd_setdir(devlcd *obj, u8 dir, u8 scan_dir)s32 dev_lcd_init(void)devlcd *dev_lcd_open(char *name)s32 dev_lcd_close(devlcd *dev)s32 dev_lcd_drawpoint(devlcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color)s32 dev_lcd_prepare_display(devlcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey)s32 dev_lcd_display_onoff(devlcd *lcd, u8 sta)s32 dev_lcd_fill(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color)s32 dev_lcd_color_fill(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 color)s32 dev_lcd_backlight(devlcd *lcd, u8 sta) 大部分接口都是对驱动ic接口的二次封装。有区别的是初始化和打开接口。初始化，就是根据前面定义的设备树，寻找对应驱动，找到对应设备参数，并完成设备初始化。打开函数，根据传入的设备名称，查找设备，找到后返回设备句柄，后续的操作全部需要这个设备句柄。
「3 、简易gui层」
目前最重要就是显示字符函数。
s32 dev_lcd_put_string(devlcd *lcd, fonttype font, int x, int y, char *s, unsigned colidx) 其他划线画圆的函数目前只是测试，后续会完善。
驱动ic层 驱动ic层分两部分：
「1 、封装lcd接口」
lcd有使用8080总线的，有使用spi总线的，有使用vspi总线的。这些总线的函数由单独文件实现。但是，除了这些通信信号外，lcd还会有复位信号，命令数据线信号，背光信号等。我们通过函数封装，将这些信号跟通信接口一起封装为「lcd通信总线」， 也就是buslcd。bus_8080在dev_ili9341.c文件中封装。bus_lcd1和bus_lcd2在dev_str7565.c 中封装。
「2 驱动实现」
实现_lcd_drv驱动结构体。每个驱动都实现一个，某些驱动可以共用函数。
_lcd_drv coglcdst7565drv = { .id = 0x7565, .init = drv_st7565_init, .draw_point = drv_st7565_drawpoint, .color_fill = drv_st7565_color_fill, .fill = drv_st7565_fill, .onoff = drv_st7565_display_onoff, .prepare_display = drv_st7565_prepare_display, .set_dir = drv_st7565_scan_dir, .backlight = drv_st7565_lcd_bl }; 接口层 8080层比较简单，用的是官方接口。spi接口提供下面操作函数，可以操作spi，也可以操作vspi。
extern s32 mcu_spi_init(void);extern s32 mcu_spi_open(spi_dev dev, spi_mode mode, u16 pre);extern s32 mcu_spi_close(spi_dev dev);extern s32 mcu_spi_transfer(spi_dev dev, u8 *snd, u8 *rsv, s32 len);extern s32 mcu_spi_cs(spi_dev dev, u8 sta); 至于spi为什么这样写，会有一个单独文件说明。
总体流程 前面说的几个模块时如何联系在一起的呢？请看下面结构体：
/* 初始化的时候会根据设备数定义， 并且匹配驱动跟参数，并初始化变量。 打开的时候只是获取了一个指针 */struct _strdevlcd{ s32 gd;//句柄，控制是否可以打开 lcdobj *dev; /* lcd参数，固定，不可变*/ _lcd_pra *pra; /* lcd驱动 */ _lcd_drv *drv; /*驱动需要的变量*/ u8 dir; //横屏还是竖屏控制：0，竖屏；1，横屏。 u8 scandir;//扫描方向 u16 width; //lcd 宽度 u16 height; //lcd 高度 void *pri;//私有数据，黑白屏跟oled屏在初始化的时候会开辟显存}; 每一个设备都会有一个这样的结构体，这个结构体在初始化lcd时初始化。
成员dev指向设备树，从这个成员可以知道设备名称，挂在哪个lcd总线，设备id。 typedef struct{ char *name;//设备名字 lcdbustype bus;//挂在那条lcd总线上 u16 id;}lcdobj; 成员pra指向lcd参数，可以知道lcd的规格。 typedef struct{ u16 id; u16 width; //lcd 宽度 竖屏 u16 height; //lcd 高度 竖屏}_lcd_pra; 成员drv指向驱动，所有操作通过drv实现。 typedef struct { u16 id; s32 (*init)(devlcd *lcd); s32 (*draw_point)(devlcd *lcd, u16 x, u16 y, u16 color); s32 (*color_fill)(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey, u16 color); s32 (*fill)(devlcd *lcd, u16 sx,u16 ex,u16 sy,u16 ey,u16 *color); s32 (*prepare_display)(devlcd *lcd, u16 sx, u16 ex, u16 sy, u16 ey); s32 (*onoff)(devlcd *lcd, u8 sta); void (*set_dir)(devlcd *lcd, u8 scan_dir); void (*backlight)(devlcd *lcd, u8 sta);}_lcd_drv; 成员dir、scandir、 width、 height是驱动要使用的通用变量。因为每个lcd都有一个结构体，一套驱动程序就能控制多个设备而互不干扰。 成员pri是一个私有指针，某些驱动可能需要有些比较特殊的变量，就全部用这个指针记录，通常这个指针指向一个结构体，结构体由驱动定义，并且在设备初始化时申请变量空间。目前主要用于cog lcd跟oled lcd显示缓存。 整个lcd驱动，就通过这个结构体组合在一起。
1、初始化，根据设备树，找到驱动跟参数，然后初始化上面说的结构体。
2、要使用lcd前，调用dev_lcd_open函数。打开成功就返回一个上面的结构体指针。
3、显示字符，接口找到点阵后，通过上面结构体的drv，调用对应的驱动程序。
4、驱动程序根据这个结构体，决定操作哪个lcd总线，并且使用这个结构体的变量。
用法和好处 好处1 请看测试程序
void dev_lcd_test(void){ devlcd *lcdcog; devlcd *lcdoled; devlcd *lcdtft; /* 打开三个设备 */ lcdcog = dev_lcd_open(coglcd); if(lcdcog==null) uart_printf(open cog lcd err); lcdoled = dev_lcd_open(oledlcd); if(lcdoled==null) uart_printf(open oled lcd err); lcdtft = dev_lcd_open(tftlcd); if(lcdtft==null) uart_printf(open tft lcd err); /*打开背光*/ dev_lcd_backlight(lcdcog, 1); dev_lcd_backlight(lcdoled, 1); dev_lcd_backlight(lcdtft, 1); dev_lcd_put_string(lcdoled, font_songti_1212, 10,1, abc-abc，, black); dev_lcd_put_string(lcdoled, font_siyuan_1616, 1, 13, 这是oled lcd, black); dev_lcd_put_string(lcdoled, font_songti_1212, 10,30, www.wujique.com, black); dev_lcd_put_string(lcdoled, font_siyuan_1616, 1, 47, 屋脊雀工作室, black); dev_lcd_put_string(lcdcog, font_songti_1212, 10,1, abc-abc，, black); dev_lcd_put_string(lcdcog, font_siyuan_1616, 1, 13, 这是cog lcd, black); dev_lcd_put_string(lcdcog, font_songti_1212, 10,30, www.wujique.com, black); dev_lcd_put_string(lcdcog, font_siyuan_1616, 1, 47, 屋脊雀工作室, black); dev_lcd_put_string(lcdtft, font_songti_1212, 20,30, abc-abc，, red); dev_lcd_put_string(lcdtft, font_siyuan_1616, 20,60, 这是tft lcd, red); dev_lcd_put_string(lcdtft, font_songti_1212, 20,100, www.wujique.com, red); dev_lcd_put_string(lcdtft, font_siyuan_1616, 20,150, 屋脊雀工作室, red); while(1);} 使用一个函数dev_lcd_open，可以打开3个lcd，获取lcd设备。然后调用dev_lcd_put_string就可以在不同的lcd上显示。其他所有的gui操作接口都只有一个。这样的设计对于app层来说，就很友好。显示效果：
好处2 现在的设备树是这样定义的
lcdobj lcdobjlist[dev_lcd_c]={ {oledlcd, lcd_bus_vspi, 0x1315}, {coglcd, lcd_bus_spi, 0x7565}, {tftlcd, lcd_bus_8080, null},}; 某天，oled lcd要接到spi上，只需要将设备树数组里面的参数改一下，就可以了，当然，在一个接口上不能接两个设备。
lcdobj lcdobjlist[dev_lcd_c]={ {oledlcd, lcd_bus_spi, 0x1315}, {tftlcd, lcd_bus_8080, null},}; 字库 暂时不做细说，例程的字库放在sd卡中，各位移植的时候根据需要修改。具体参考font.c。
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