摘 要：介紹了Micrium公司開發(fā)的一個(gè)為嵌入式應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)的通用圖形軟件庫(kù)μC/GUI，提出了在μC/GUI中T6963C LCD控制器驅(qū)動(dòng)移植及矢量漢字顯示的實(shí)現(xiàn)方法。該方法為μC/GUI的其他LCD控制器驅(qū)動(dòng)移植及字庫(kù)實(shí)現(xiàn)提供了參考,，同時(shí)為利用μC/GUI實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的圖形用戶界面打下了基礎(chǔ)。
　　關(guān)鍵詞：圖形用戶界面,；矢量漢字,；液晶控制器

 　　在眾多嵌入式系統(tǒng)中，如手機(jī),、PDA和數(shù)字機(jī)頂盒(STB）等,，系統(tǒng)使用者往往要求具有菜單,、窗口和按鈕等圖形元素的人機(jī)交互界面UI(User Interface）,，而系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)者又迫切需要系統(tǒng)UI模塊開發(fā)的支撐平臺(tái),。該支撐平臺(tái)以應(yīng)用開發(fā)組件(Application Development Component）的方式來(lái)有效提高嵌入式應(yīng)用的開發(fā)效率，這種組件被稱為嵌入式圖形用戶界面(GUI）,。
　　當(dāng)前比較流行的GUI主要有MicroWindows,、MiniGUI、QT/Embedded,、OpenGUI等,，普遍采用客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)、多線程概念,，主要用于嵌入式Linux系統(tǒng)中,。本文介紹的μC/GUI是Micrium公司開發(fā)的一個(gè)為嵌入式應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)的通用圖形軟件庫(kù)。它為任何一個(gè)使用圖形LCD的應(yīng)用提供一個(gè)有效的不依賴于處理器和LCD控制器的圖形用戶接口,。它能工作于單任務(wù)或多任務(wù)的系統(tǒng)環(huán)境下,。μC/GUI適用于使用任何LCD控制器和CPU的任何尺寸的物理和虛擬顯示。同時(shí),，μC/GUI適用于所有的CPU,，因?yàn)樗怯?00%的ANSI的C語(yǔ)言編寫的。而且,，μC/GUI適合于大多數(shù)使用黑白/彩色LCD的應(yīng)用程序,。它有一個(gè)很好的顏色管理器，允許它處理灰階,。μC/GUI還提供一個(gè)可擴(kuò)展的2D圖形庫(kù)和一個(gè)視窗管理器,，用很少的RAM就能支持顯示窗口。更重要的是μC/GUI開放源代碼,，以便了解更多GUI實(shí)現(xiàn)的具體細(xì)節(jié),。
1 μC/GUI的主要特點(diǎn)
　　(1)一般特點(diǎn)：適合于任何8/16/32/64位CPU，只需要有一個(gè)ANSIC兼容的編譯器,；適合于任何控制器支持(如果有合適的驅(qū)動(dòng)程序）的任何單色/灰度級(jí)/彩色LCD,；顯示屏大小可配置；使用配置宏定義各種接口,；大小和速度都優(yōu)化過(guò)的函數(shù),；清晰的結(jié)構(gòu)；支持虛擬顯示,，虛擬顯示能夠比實(shí)際顯示表現(xiàn)更大尺寸的內(nèi)容,。
　　(2)在圖形庫(kù)方面：支持不同色深的位圖；有效的位圖轉(zhuǎn)換器,；絕對(duì)沒(méi)有浮點(diǎn)運(yùn)算;快速線/點(diǎn)繪制(不使用浮點(diǎn)指令）,；快速的圓和多邊形繪制,。
　　(3)在字體方面：支持多種不同的字體如4×6、6×8,、6×9,、8×8、8×9,、8×16,、24×32等，支持像素高為8,、10,、13、16等比例字體,；可以定義新字體,，而且很容易被程序使用；只有實(shí)際被應(yīng)用程序用到的字體才會(huì)真正被鏈接到目標(biāo)文件,，這樣可以節(jié)省ROM的使用;字體在橫向(X軸）和縱向(Y軸）都可以自由伸縮,。
　　(4)在字符串/值輸出函數(shù)方面：具有能夠顯示二進(jìn)制、十進(jìn)制,、十六進(jìn)制和任何字體的值的函數(shù),。
　　(5)在窗口管理器WM方面：包括可裁減的完全的窗口支持，改寫超出一個(gè)窗口的區(qū)域是不可行的,；支持回調(diào)函數(shù),；WM使用極少的內(nèi)存，例如每個(gè)窗口大約20 B,。
2 T6963C LCD控制器驅(qū)動(dòng)移植
　　作為一個(gè)通用的圖形函數(shù)軟件庫(kù),，μC/GUI能夠適用于各種LCD控制器和LCD，但是,，針對(duì)具體的目標(biāo)系統(tǒng),，由于LCD及其控制器的訪問(wèn)方式不同，以及顯示緩存的訪問(wèn)方式不同,，還是要做具體的移植工作,。對(duì)于內(nèi)存映射的LCD控制器，只需要在LCDConf.h文件中設(shè)置LCD的訪問(wèn)函數(shù),；對(duì)于端口/緩存模式的LCD控制器,，必須在LCD_X.C文件中定義訪問(wèn)LCD的接口函數(shù)。μC/GUI的移植主要是設(shè)置子文件夾config中的頭文件,，其中包括LCD宏(定義LCD顯示屏的屬性）和LCD控制器宏的設(shè)置(定義如何訪問(wèn)LCD控制器）,。
　　LCD控制器有兩種基本類型的總線接口：完全和簡(jiǎn)單的總線接口。大多數(shù)小一些的顯示屏(通常最大為240×128或320×240）的LCD控制器使用簡(jiǎn)單總線接口與CPU連接。對(duì)于簡(jiǎn)單總線,，只有一個(gè)地址位(通常是A0）連接到LCD控制器,。這樣的控制器比較慢，硬件設(shè)計(jì)者可以將其連接到I/O腳而不是地址總線,。圖1為帶有簡(jiǎn)單總線的LCD控制器的方框圖,。

　　用于簡(jiǎn)單總線接口控制器的宏：
　　(1)LCD_READ_A0在A0(C/D）引腳為低電平時(shí)，從LCD控制器讀取1B,；
　　(2)LCD_READ_A1在A0(C/D）引腳為高電平時(shí),，從LCD控制器讀取1B；
　　(3)LCD_WRITE_A0在A0(C/D）引腳為低電平時(shí),，向LCD控制器寫1B；
　　(4)LCD_WRITE_A1 在A0(C/D）引腳為高電平時(shí),，向LCD控制器寫1B,。
　　液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制器T6963C，是日本東芝公司的產(chǎn)品,，目前被廣泛應(yīng)用于內(nèi)置控制器型液晶顯示模塊,。T6963C的最大特點(diǎn)是具有獨(dú)特的硬件初始值設(shè)置功能，顯示驅(qū)動(dòng)所需的參數(shù)如占空比系數(shù),、驅(qū)動(dòng)傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)/行及字符的字體選擇等均有引腳電平設(shè)置,，這樣T6963C的初始化在上電時(shí)就已經(jīng)基本設(shè)置完成，軟件操作的主要精力就可全部用于顯示畫面的設(shè)計(jì),。
　　T6963C屬于具有簡(jiǎn)單總線接口的LCD驅(qū)動(dòng)控制器,。以Philips公司的LPC2104 ARM芯片為CPU控制T6963C為例來(lái)說(shuō)明具體的移植過(guò)程。LPC2104的P0.0～P0.7與T6963C的D0～D7相連,，P0.8與WR相連,，P0.9與RD相連，P0.10與C/D相連,。根據(jù)T6963C的時(shí)序圖(如圖2所示）,，可以很方便地修改LCD底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)。

　　#define wr 1<<8
　　#define rd 1<<9
　　#define cd 1<<10
　　/*讀取T6963狀態(tài)字*/
　　uint8 LCD_READ_A1(void)
　　{
　　uint8 temp;
　　IODIR=0x000000700,；
　　           　　　　　　//設(shè)置P0.8～P0.10為輸出,，P0.0～P0.7為輸入
　　IOSET=cd；               //把C/D引腳置位
　　IOCLR=rd,；        //把RD引腳置低電平
　　temp=IOPIN,；          //讀數(shù)據(jù)總線上的數(shù)
　　IOSET=rd；               //把RD引腳置位
　　return(temp);
　　}
　　/*向T6963C寫一個(gè)字節(jié)（控制指令）*/
　　void LCD_WRITE_A1(int Byte)
　　{
　　IODIR=0x000007ff,；             //設(shè)置P0.0～P0.10為輸出
　　IOSET=cd,；               //把C/D引腳置位
　　IOCLR=0xff；                            //清除數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)
　　IOCLR=wr；                               //把WR引腳置低電平
　　IOSET=Byte,；   //把要發(fā)送的控制指令放數(shù)據(jù)總線上
　　IOSET=wr,；            //把WR引腳置位
　　}
　　/*向T6963C寫一個(gè)字節(jié)（數(shù)據(jù)）*/
　　void LCD_WRITE_A0(int Byte)
　　{
　　IODIR=0x000007ff；                //設(shè)置P0.0～P0.10為輸出
　　IOCLR=cd,；        把C/D引腳置低電平
　　IOCLR=0xff,；     //清除數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)
　　IOCLR=wr；     //把WR引腳置低電平
　　IOSET=Byte,；           //把要發(fā)送的數(shù)據(jù)放數(shù)據(jù)總線上
　　IOSET=wr,；              //把WR引腳置位
　　}
　　圖3為T6963C指令寫入的流程圖，對(duì)該流程圖的理解是通過(guò)CPU向T6963C發(fā)送指令的關(guān)鍵,。當(dāng)計(jì)算機(jī)寫指令或一次讀/寫數(shù)據(jù)時(shí),，S0和S1要同時(shí)有效，即“準(zhǔn)備好”狀態(tài),。對(duì)T6963C的軟件操作每一次之前都要進(jìn)行判“忙”,，只有在不“忙”的狀態(tài)下CPU對(duì)T6963C的操作才有效。

　　/*判定S0和S1的狀態(tài),，“忙”即等待*/
　　#define LCD_WAIT() while ((LCD_READ_A1()&3)!=3)
　　/*寫命令宏*/
　　#define LCD_WRITECMD(cmd)     
　　{ LCD_WAIT(); LCD_WRITECMD0(cmd); }
　　/*寫數(shù)據(jù)宏*/
　　#define LCD_WRITEDATA(Data)   
　　{ LCD_WAIT(); LCD_WRITEDATA0(Data);}
　　/*T6963C初始化*/
　　void  LCD_T6963_Init(void)
　　{
　　/*設(shè)置文本顯示區(qū)首地址*/
　　LCD_WRITEDATA(0x00) ,；                    //參數(shù)1
　　LCD_WRITEDATA(0x00) ；         //參數(shù)2
　　LCD_WRITECMD(0x40) ,；              //指令代碼
　　/*設(shè)置文本顯示區(qū)寬度*/
　　LCD_WRITEDATA(0x14) ,； 　　　　　//一行顯示所占的字節(jié)數(shù)
　　LCD_WRITEDATA(0x00) ；
　　LCD_WRITECMD(0x41) ,；
　　/*設(shè)置圖形顯示區(qū)首地址*/
　　LCD_WRITEDATA(0x40) ,；       //低字節(jié)
　　LCD_WRITEDATA(0x01) ；                  //高字節(jié)
　　LCD_WRITECMD(0x42) ,；
　　/*設(shè)置圖形顯示區(qū)寬度*/
　　LCD_WRITEDATA(0x14) ,； //一行顯示所占的字節(jié)數(shù)
　　LCD_WRITEDATA(0x00) ；
　　LCD_WRITECMD(0x43) ,；
　　/*顯示開關(guān)設(shè)置開文本和圖形顯示*/
　　LCD_WRITECMD(0x9c) ,；
　　/*顯示方式設(shè)置邏輯或合成*/
　　LCD_WRITECMD(0x80) ；
　　/*設(shè)置光標(biāo)顯示形狀*/
　　LCD_WRITECMD(0xa1) ,；
　　}
　　在LCDConf.h中,，可以根據(jù)實(shí)際情況更改設(shè)置，如：
　　#define LCD_XSIZE  (160)
　　　　　　　　　          // LCD x坐標(biāo)方向的分辨率
　　#define LCD_YSIZE (128)
　　　　　　　　　          // LCD y坐標(biāo)方向的分辨率
　　#define LCD_CONTROLLER (6963)
　　　　　　　               //LCD控制器型號(hào)
　　#define LCD_BITSPERPIXEL (1)
　　　　　　　　             //LCD每像素的位數(shù)
3  在μC/GUI中矢量漢字的顯示
　　μC/GUI中字體的顯示是通過(guò)查找字模的方式實(shí)現(xiàn)的,。字體庫(kù)中的每一個(gè)字母都有其對(duì)應(yīng)的字模,。所有的字母的字模由GUI_FONT和GUI_FONT_PROP這2個(gè)結(jié)構(gòu)體來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一管理。GUI_FONT結(jié)構(gòu)體中定義了該字母的點(diǎn)陣大小(比如16×16或者8×8）和GUI_FONT_PROP結(jié)構(gòu)體的入口地址,。GUI_FONT_PROP這個(gè)結(jié)構(gòu)體建立了字庫(kù)中字母編碼(比如字母A在ASCII中的字母編碼為33）和字模數(shù)據(jù)存放地址的映像,。GUI_FONT_PROP中pNext指針指向下一個(gè)GUI_FONT_PROP數(shù)據(jù)的入口地址，這為解決在字母編碼不連續(xù)的情況下，保證字模數(shù)據(jù)在程序段的存儲(chǔ)連續(xù)這一問(wèn)題提供了一個(gè)良好的解決方案,。設(shè)計(jì)人員可以定義多個(gè)GUI_FONT_PROP結(jié)構(gòu),，只要使上一個(gè)結(jié)構(gòu)體的pNext指針指向下一個(gè)GUI_FONT_PROP結(jié)構(gòu)體，并且保證該指針最終指向零地址空間即可,。掌握這一原理后,，可以方便地制作自己的漢字字庫(kù)。
　　利用μC/GUI漢字庫(kù)生成器可以生成指定字體矢量漢字的字模文件,。該文件與μC/GUI字庫(kù)文件格式相同,，但是該文件包含所有GB2312中的漢字，字號(hào)越大文件會(huì)變得很大,，只需找出自己需要的漢字字模,，并按μC/GUI中字體文件的格式得到自己的字體文件，這個(gè)過(guò)程可以編程實(shí)現(xiàn),。圖4是用Proteus仿真的結(jié)果,。
本文通過(guò)對(duì)μC/GUI T6963C LCD控制器驅(qū)動(dòng)移植及μC/GUI中實(shí)現(xiàn)矢量漢字的介紹，為μC/GUI其他LCD控制器驅(qū)動(dòng)的移植提供了參考,，同時(shí)也為利用μC/GUI實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的圖形用戶界面打下了基礎(chǔ)。

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