STM32CubeMX系列教程24:STemWim移植

摘要：本章教程带领大家移植StmemWin 5.22到STM32的LDTC接口控制的RGB接口屏幕。（注：本章只针对STM32芯片F7,F4系列带LDTC接口控制的RGB屏幕，对F1系列通过FMC控制的带控制器的屏幕不适用）
一、STemWin 简介        emWin是segger公司出一种高效的而图形用户界面，是我们能够摆脱处理器和显示控制器而更专注于GUI的设计。uCGUI是segger公司授权Micrum公司推出的,uCOS操作系统也是这个公司出的。STemWin是SEGGER公司授权给ST的，使用ST芯片的用户可以免费使用STemWin。出于一定保护措施，STemWin的库是不能用在其他公司的处理器上，因为工程初始化STemWin前要使能CRC检验。
二、新建工程    本章以上一章LCD触摸控制工程的基础上移植，复制上一章Touch的工程，修改文件夹名。打开STM32cubeMX的工程文件重新配置，开启CRC校验。

CRC为默认配置。

LDTC，FMC(SDRAM)，DMA2D配置还是按照原来的设置，这里不再详细简介。另外注意一点堆栈的大小设置大一点，否则会程序会触发硬件错误中断(HardFault)。

生成报告以及初始化代码，编译程序。在ST固件库中可以找到STemWin的文件,路径：STM32Cube_FW_F7_V1.3.0\Middlewares\ST\STemWin其目录结构如下，其中Config为配置文件和移植相关，Lib为STemWin封装库，emWin 5.22不再提供源码，Software为电脑上用到的软件,Documentation为STemWin的使用文档。

将STemWin文件夹复制到工程目录下。在下面的路径下找到Demo程序目录复制到刚才的STemWin目录STM32Cube_FW_F7_V1.3.0\Projects\STM32756G_EVAL\Applications\STemWin\STemWin_SampleDemo打开工程添加应用文件：

这里简单介绍一下STemWin的几个文件。1.stm32746g_sdram.c为SDRAM驱动文件，程序中使用SDRAM作为LCD的显存2.GT811.c为触摸芯片驱动文件，TS_I2C.c为模拟I2C驱动文件3.GUIConf.c为STemWin软件包中Config目录下的文件。4.GUI_X.c文件为OS目录下的文件，其中GUI_X.c为不带操作系统。版本，GUI_X_OS.c为带操作系统版本。本实验不带OS。

5.LCDConf.c为LCD底层移植文件，需要用户实现。Config目录下面提供几种移植模块。

本章是这个底层移植文件是复制STM32库固件STM32746G-Discovery示例程序的模板再修改。将这个路径下的LCDConf.c文件，以及Inc目录下的LCDConf.h文件复制到Config目录中并添加进工程。
STM32Cube_FW_F7_V1.3.0\Projects\STM32746G-Discovery\Applications\STemWin\STemWin_HelloWorld\Src
6.STemWin528_CM7_Keil.lib为STemWin封装库文件，emWin 5.22不再提供源码，而是提供封装库。Lib目录下含有KEIL,IRA和GCC三个编译环境的库，而且还区分带OS和不带OS版本。本教程选择KEIL不带OS版本。

7.Demo程序里面包含很多显示程序，为STemWin的示例程序，展示STemWin的各种控件的功能。直接复制固件库STM32756G_EVAL的STemWin Demo程序路径如下：STM32Cube_FW_F7_V1.3.0\Projects\STM32756G_EVAL\Applications\STemWin\STemWin_SampleDemo

最后要添加目录的路径到工程。

三、STemWin底层移植最后修改一下底层移植文件，GUI_Init初始化流程图如下（可能有些函数有改变）。

底层移植主要是GUI_X_Config()、LCD_X_Config()和LCD_X_DisplayDriver()三个函数。打开GUIConf.c文件，找到 下面宏定义

//
// Define the available number of bytes available for the GUI
//
#define GUI_NUMBYTES  (1024)*150
 
/*********************************************************************
*
*       Public code
*
**********************************************************************
*/
/*********************************************************************
*
*       GUI_X_Config
*
* Purpose:
*   Called during the initialization process in order to set up the
*   available memory for the GUI.
*/
void GUI_X_Config(void) {
  //
  // 32 bit aligned memory area
  //
  static U32 aMemory[GUI_NUMBYTES / 4];
  //
  // Assign memory to emWin
  //
  GUI_ALLOC_AssignMemory(aMemory, GUI_NUMBYTES);
  //
  // Set default font
  //
  GUI_SetDefaultFont(GUI_FONT_6X8);
}

此处初始化GUI可用内存，宏定义GUI的内存大小改小一点，否则编译程序会提示空间不足错误。

// Define the available number of bytes available for the GUI
//
#define GUI_NUMBYTES  (1024)*150

LCD_X_Config()和LCD_X_DisplayDriver()函数可以在LCDConf.c文件中找到，下载重点讲解一下如何修改一下LCDConf.c文件.1.修改分辨率#define XSIZE_PHYS 480#define YSIZE_PHYS 272改为#define XSIZE_PHYS 1024#define YSIZE_PHYS 600

2.修改图像格式，此处改为RGB565格式。程序中设置的是单层显示，故只需layer 0;#define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_M8888I#define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_32改为

#define COLOR_CONVERSION_0 GUICC_M565
#define DISPLAY_DRIVER_0   GUIDRV_LIN_16

/**
  * @brief  Return Pixel format for a given layer
  * @param  LayerIndex : Layer Index 
  * @retval Status ( 0 : 0k , 1: error)
  */
static inline U32 LCD_LL_GetPixelformat(U32 LayerIndex)
{
  if (LayerIndex == 0)
  {
    return LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565;
  } 
  else
  {
    return LTDC_PIXEL_FORMAT_ARGB1555;
  } 
}

上面函数中也改为
return LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565;
3.修改显存地址，Open746I-C 的SDRAM接到区域2，起始地址为0xD000 0000。

/* From SDRAM */
#define LCD_LAYER0_FRAME_BUFFER  ((int)0xC0200000)
#define LCD_LAYER1_FRAME_BUFFER  ((int)0xC0400000)

/* From SDRAM */
#define LCD_LAYER0_FRAME_BUFFER  ((int)0xD0200000)
#define LCD_LAYER1_FRAME_BUFFER  ((int)0xD0400000)

LCD_LL_LayerInit函数中图层的地址也改为
   layer_cfg.FBStartAdress = ((uint32_t)0xD0000000);4.由于DMA2D、LTDC的初始化已经有Cube自动生成的，故不需再在LCDConf.c中初始化。故LTDC and DMA2D BSP Routines部分的初始化函数可以注释掉。下面两个变量也注释掉

LTDC_HandleTypeDef                   hltdc;  static DMA2D_HandleTypeDef

 hdma2d;添加ltdc.h、dma2d.h头文件

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "LCDConf.h"

#include "GUI_Private.h"

#include "ltdc.h"

#include "dma2d.h"

另外一下其他改动我就不详细说明了，我这里提供一个已经修改好的文件。

lcdconfig.zip

Demo.c总包含的main.h头文件去掉，改为#include "stm32f7xx_hal.h"
编译程序，看程序还有错误提示。
四、编辑应用程序
在main函数中添加应用程序，程序中先初始化SDRAM，GUI以及GT811触摸控制芯片。最后调用Demo main函数展示各种酷炫效果。

/* USER CODE BEGIN 2 */
/* Initializes the SDRAM device */
BSP_SDRAM_Init();
 
/* Init the STemWin GUI Library */
GUI_Init();
 
/* Initialize the GT811 */
GT811_Init();
 
/* Activate the use of memory device feature */
WM_SetCreateFlags(WM_CF_MEMDEV);
 
 /* Start Demo */
GUIDEMO_Main();
/* USER CODE END 2 */

STemWin的触屏移植只要是通过GUI_TOUCH_StoreStateEx函数不断将当前的触摸状态更新到GUI即可。可以定时器周期性的调用这个函数，本校准是通过触摸中断函数处理，当有触摸时触发外部中断，然后掉用次函数更新坐标到GUI。在main.c文件后面添加中断服务函数。

/* USER CODE BEGIN 4 */
/**
  * @brief  Provide the GUI with current state of the touch screen
  * @param  None
  * @retval None
  */
void BSP_Pointer_Update(void)
{
  GUI_PID_STATE TS_State;
    TS_StateTypeDef  ts = {0};
     
    GT811_GetState(&ts);
     
  TS_State.Pressed = ts.touchDetected & 0x01;
  if(TS_State.Pressed != 0 )
  {
        TS_State.Layer = 0;
        TS_State.x = ts.touchX[0];
        TS_State.y = ts.touchY[0];
        GUI_TOUCH_StoreStateEx(&TS_State);
  } 
}
 
/**
  * @}
  */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_7)
    {
        BSP_Pointer_Update();
    }
}
/* USER CODE END 4 */

另外GUI需要一个时基源，本教程用SysTick作为GUI的时基源。在stm32f7xx_it.c文件中添加GUIt头文件已经声明外部变量OS_TimeMS。

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "GUI.h"
extern volatile GUI_TIMER_TIME OS_TimeMS;
/* USER CODE END 0 */

在SysTick中断处理函数中添加语句，使OS_TimeMS加1计时。

/**
* @brief This function handles System tick timer.
*/
void SysTick_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 */
 
  /* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */
  HAL_IncTick();
  HAL_SYSTICK_IRQHandler();
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 */
  OS_TimeMS++;
  /* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */
}

最后编译程序，并下载到开发板，如果没有错误则LCD上会显示各种酷炫吊炸天的界面。