本帖最后由 GPTKEY 于 2024-9-15 00:56 编辑

为什么最终选择了 LVGL?

经过比较多种主流的界面设计软件,emWin 开发方便 ,但是没有开放源码  ,之前没用过, 不过GD32 和emWin 有合作,官方推荐这个;

TouchGFX目前仅限于STM32用, 应用范围小;

ThreadX 的配套GUI  GUIX   这个用起来感觉确实很方便,其实很想用, 但是由于对ThreadX还不太熟悉,所以GD32移植ThreadX还是有点麻烦,所以暂时放弃,但是 不得不说ThreadX 系统的性能还是很厉害的,它的中断响应速度在目前流行的多数嵌入式系统中是数一数二的,

国产的周立功也推出了GUI界面库以及配套设计,AWTK全称为Toolkit AnyWhere,是周立功倾心打造的一套基于C语言开发的GUI框架。旨在为用户提供一个功能强大、高效可靠、简单易用、可轻松做出炫酷效果的GUI引擎。其特点是支持跨平台同步开发,一次编程,到处编译,跨平台使用。但是目前感觉用的人不多,根据官方介绍 ,对系统资源也是有些要求的,

QT for MCU  对资源受限的单片机来说 还是不太流畅

GuiLite 是简单,易学的GUI库,代码量少,例子很多, 但是没有图形化设计软件;

所以最终综合考虑 ,LVGL 可以在多平台运行, 也有图形化设计软件,就选择了它,不过LVGL 目前对GD32的硬件加速没有什么支持,各种图像处理都在使用CPU ,这个面对动态复杂画面就不太合适了

2024-09-10补充:  
最近我测试了STM32H7RS 系列的芯片,也跑了LVGL, 抑制了经典Demo,
发现LVGL的一些问题, 就是这个UI库 比较吃CPU资源, 在动态画面或者辅助画面的适合就比较明显
绝大多数高端单片机的GPU它还不支持,目前支持的GPU仅有 NXP 和 renesas 的, 使用涉及到图像处理时 大部分情况都得靠CPU,这回导致系统性能下降,而且LVGLV8的 图像刷新处理机制采用的是阻塞方式,所以就算使用了硬件加速单元也不能很好的让出CPU资源。
所以LVGL 适合简单的静态界面设计,不适合 持续动态画面 以及 拖动或滚动的设计

移植LVGL  基本的思路是

1使用GUI Guider 设计好LVGL的界面, 这个软件是 NXP官方为自家芯片的图形化界面设计而推出的, 也支持PC端模拟设计, 可以生成lvgl图形的源码;

2创建目标板的工程,调试好液晶屏的驱动程序 RGB,SPI等任何接口都可以

3界面移植工作

        1)移植LVGL 源码,不包含设计的GUI界面;(先把文件加入工程中)

        2)移植GUI Guider生成的界面代码(先把文件加入工程中)

        3)对LVGL界面库的代码进行配置,主要是修改一些头文件里的 宏定义(修改文h件)

        4)对GUI Guider的代码移植后 要在主函数中进行 配置和调用 (修改c文件)

        5) 有时候要根据GUI Guider界面所用到的控件和资源 对 LVGL的配置文件进行二次调整

        移植时注意 建议尽量按照官方指导的文件结构去移植,


GD32H7 移植要点

1 搞明白TLI的用法。

TLI实际上是rgb接口液晶屏的控制器,除了要定义基本的rgb接口输出时要设置参数之外。

里面有两个图层控制单元,图层0和图层1可以进行简单的图层混合操作。

在使用时可以使用一个图层,也可以使用两个图层。但是即使不用的图层也会参与到后期的2个图层的混合过程中,最后输出混合的图像。不使用的图层可以设置一个默认的图层参数。图层没有使用时,这个默认参数就会被激活。

TLI的工作过程是将 初始化时指定的显存区域的 图像内容 输出到GRB接口上。

暂时先用一个图层。

2移植 LVGL  的要点

1 .定义显存,定义显存位置,因为这个板子的屏幕也不小。,所以就算是单个整屏显存也要占用250kb左右的大小。使用双显存的话,需要将显存的位置定义在外部的任务中。

将显存定义在外部任务中有几种方式。

1) 不使用自定义sct文件,在Keil的工程中配置好外部显存的地址。然后在代码中指定分配地址,或者在代码属性中设置分配地址

2)使用自定义的sct文件, 在代码中指定 显存的位置

如 Arm V6下 :

先在sct中定义 SDRAM 的分配区,然后再代码中定义:

__ALIGNED(32) lv_color_t buf_disp[LV_HOR_RES_MAX * LV_VER_RES_MAX] __attribute__((section("SDRAM")));

2 .实现刷屏函数

static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p);

这个的函数实现 是lvgl的一个重点,涉及到系统工作效率

方式1  内存到内存 想 准备好的显示内容  逐个字节搬运至 指定的TLI显存地址中

方式2  使用IPA的DMA

方式3 使用DMA-DMA


  1. /*Flush the content of the internal buffer the specific area on the display
  2. *You can use DMA or any hardware acceleration to do this operation in the background but
  3. *'lv_disp_flush_ready()' has to be called when finished.*/
  4. static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
  5. {
  6.     SCB_CleanInvalidateDCache();
  7.     /*The most simple case (but also the slowest) to put all pixels to the screen one-by-one*/
  8. #if (USE_IPA_INT == 0)
  9.     uint32_t time_out;
  10. #endif
  11.     uint16_t offline;
  12.     offline = LV_HOR_RES_MAX - (area->x2 - area->x1 + 1);
  13.    
  14.     IPA_CTL = 0x0;
  15.     IPA_FMADDR = (uint32_t)color_p;
  16.     IPA_DMADDR = (uint32_t)buf_disp + 2*(LV_HOR_RES_MAX*area->y1+area->x1);
  17.     IPA_FLOFF = 0;
  18.     IPA_DLOFF = offline;
  19.     IPA_FPCTL = FOREGROUND_PPF_RGB565;
  20.     IPA_IMS = (uint32_t)((area->x2 - area->x1 + 1) << 16) | (uint16_t)(area->y2 - area->y1 + 1);
  21.    
  22. #if (USE_IPA_INT == 1)
  23. g_disp_drv = disp_drv;  // 将disp_drv的值赋给全局变量g_disp_drv,可能是用于设定显示驱动的参数
  24. /* enable IPA interrupt */
  25. // IPA_CTL_FTFIE :传输完成中断使能位 软件置位和清除 0:传输完成中断禁止 1:传输完成中断使能
  26. //IPA_CTL_TAEIE : 传输访问错误中断使能位
  27. //IPA_CTL_WCFIE : 配置错误中断使能位
  28. IPA_CTL |= IPA_CTL_FTFIE | IPA_CTL_TAEIE | IPA_CTL_WCFIE;  // 将IPA_CTL_FTFIE,IPA_CTL_TAEIE,IPA_CTL_WCFIE这些标志位设置到IPA_CTL中,启用对应的IPA中断
  29. IPA_CTL |= IPA_CTL_TEN;  // 将IPA_CTL_TEN设置到IPA_CTL中,可能为启用IPA的工作(例如开启传输等)
  30. g_ipa_flag = 1;  // 将全局变量g_ipa_flag设置为1,表示IPA已经被设定并启用

  31. #else
  32.     IPA_CTL |= IPA_CTL_TEN;
  33.     /* Wait until transfer is done */
  34.     while (IPA_CTL & IPA_CTL_TEN)
  35.     {
  36.         if(time_out++ >= 0XFFFFFFFF) break;
  37.     }

  38.     /* IMPORTANT!!!
  39.      * Inform the graphics library that you are ready with the flushing*/
  40.     lv_disp_flush_ready(disp_drv);
  41. #endif

  42. }

  43. #if (USE_IPA_INT == 1)

  44. // /*!
  45. //     \brief      this function handles IPA exception
  46. //     \param[in]  none
  47. //     \param[out] none
  48. //     \retval     none
  49. // */
  50. // void IPA_IRQHandler(void)
  51. // {
  52. //     if(RESET != ipa_interrupt_flag_get(IPA_INT_FLAG_FTF)){
  53. //         if(0U != (IPA_CTL & IPA_CTL_FTFIE)){
  54. //             IPA_CTL &= (uint32_t)(~IPA_CTL_FTFIE);
  55. //             ipa_interrupt_flag_clear(IPA_INT_FLAG_FTF);
  56.             
  57. //             if(1U == g_ipa_flag){
  58. //                 g_ipa_flag = 0U;
  59. //                 /* IMPORTANT!!!
  60. //                  * Inform the graphics library that you are ready with the flushing*/
  61. //                 lv_disp_flush_ready(g_disp_drv);
  62. //             }
  63. //         }
  64. //     }
  65. // }
  66. /*!
  67.     \brief      this function handles IPA exception
  68.     \param[in]  none
  69.     \param[out] none
  70.     \retval     none
  71. */
  72. void IPA_IRQHandler(void)
  73. {
  74.     // 检查是否有IPA FTF(Frame Transfer Finish)中断标志被置位
  75.     if(RESET != ipa_interrupt_flag_get(IPA_INT_FLAG_FTF)){
  76.         // 如果IPA 控制寄存器中启用了FTF中断(Frame Transfer Finish Interrupt Enable)
  77.         if(0U != (IPA_CTL & IPA_CTL_FTFIE)){
  78.             // 关闭FTF中断使能,防止中断重入问题
  79.             IPA_CTL &= (uint32_t)(~IPA_CTL_FTFIE);
  80.             // 清除FTF中断标志位,以便能够检测下一个FTF事件
  81.             ipa_interrupt_flag_clear(IPA_INT_FLAG_FTF);
  82.             // 如果全局的g_ipa_flag标志位被设定,说明正在等待处理某些操作
  83.             if(1U == g_ipa_flag){
  84.                 // 将g_ipa_flag标志位清零,表示当前的操作已完成
  85.                 g_ipa_flag = 0U;
  86.                 /* 重要!!!
  87.                  * 通知图形库刷新操作已经完成,可以进行下一个渲染周期。
  88.                  * lv_disp_flush_ready是一个在图形库中定义的函数,它的调用
  89.                  * 通知图形库当前的绘制操作已经完成,图形库可以对显示进行更新
  90.                  * 或者处理其他图形任务。
  91.                  */
  92.                 lv_disp_flush_ready(g_disp_drv);
  93.             }
  94.         }
  95.     }
  96. }

  97. #endif