第8章真彩圖像顯示

第8章真彩圖像顯示

本項(xiàng)目引入具有32位、三級(jí)流水處理功能的ARMCortex-M3內(nèi)核嵌入式系統(tǒng)——STM32F107單片機(jī)，在ST提供的STM32固件庫(kù)基礎(chǔ)上，利用ARM-MDK開(kāi)發(fā)環(huán)境，快速、方便地實(shí)現(xiàn)彩色液晶真彩圖形顯示【城市交通地圖顯示】。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，了解ARMCortex?-M3內(nèi)核結(jié)構(gòu)，掌握ARMCortex?-M3

內(nèi)核單片機(jī)的基本應(yīng)用，及采用MDK開(kāi)發(fā)環(huán)境操作、編程和下載方法；了解STM32固件庫(kù)，并學(xué)會(huì)使用；了解32位單片機(jī)的應(yīng)用市場(chǎng)及發(fā)展動(dòng)態(tài)。

8.1任務(wù)描述8.2電路設(shè)計(jì)8.3軟件設(shè)計(jì)8.1任務(wù)描述

利用AT公司提供的固件庫(kù)，在給出的用STM32F107【stm32】為控制核心的LED_LCD目標(biāo)板上，用MDK開(kāi)發(fā)軟件編程，通過(guò)兩個(gè)案例的實(shí)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目要求：TFT_LCD顯示真彩色圖像，實(shí)物效果見(jiàn)圖8.1。圖8.1TFT_LCD顯示真彩圖像實(shí)物圖實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目案例功能的電路圖見(jiàn)圖8.2和8.3。圖8.2是真彩圖像顯示系統(tǒng)主要應(yīng)用模塊結(jié)構(gòu)圖。8.3是真彩圖像顯示系統(tǒng)完整電路原理圖。圖8.2真彩圖像顯示系統(tǒng)主要應(yīng)用模塊結(jié)構(gòu)圖圖8.3真彩圖像顯示系統(tǒng)完整電路原理圖8.2電路設(shè)計(jì)圖8.4LED燈流水顯示效果

電路原理：利用STM32F107的PA、PB、PC、PD的部分口，實(shí)現(xiàn)8只LED燈流水顯示，流水的模式可以通過(guò)按鍵選擇。本任務(wù)主要是掌握固件庫(kù)對(duì)I/O口的操作，學(xué)會(huì)MDK操作步驟，學(xué)會(huì)JTAG調(diào)試、下載方法，并簡(jiǎn)單編程。圖8.5LED彩燈流程圖利用MDK與ST固件庫(kù)實(shí)現(xiàn)LCD顯示真彩圖像，顯示效果見(jiàn)圖8.6。圖8.6LCD真彩圖像顯示效果圖電路原理：利用STM32F107的PE、PC、PD口，讀取SD卡中的圖像數(shù)據(jù)，在320x240彩色液晶屏TFT_LCD，實(shí)現(xiàn)真彩LCD圖像顯示，并通過(guò)觸摸按鍵選擇圖像不同區(qū)域的顯示。本任務(wù)主要是掌握固件庫(kù)對(duì)中斷事件的操作，進(jìn)一步了解Cortex-M寄存器，學(xué)會(huì)對(duì)外設(shè)（SD卡）的操作方法，加深MDK操作步驟、JTAG調(diào)試、程序下載方法，并能進(jìn)行略復(fù)雜程序的編制、調(diào)試。8.3軟件分析實(shí)現(xiàn)本任務(wù)需要有功能的模塊程序，除STM32固件庫(kù)中：處理外設(shè)中斷服務(wù)程序stm32f10x_it（包括按鍵處理）、時(shí)鐘寄存器配置程序stm32f10x_rcc、端口設(shè)置處理程序stm32f10x_gpio、系統(tǒng)初始化system_stm3210x

、flash處理stm32f10x_flash、SD卡的讀寫(xiě)程序、TFT_LCD驅(qū)動(dòng)顯示程序、BMP與JPG圖像轉(zhuǎn)換程序。圖8.7LCD真彩圖像顯示流程（1）LED顯示主程序(main.c)/************************************************************實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):流水燈功能:實(shí)現(xiàn)IO的輸入輸出,即流水燈和按鍵功能.左右按鍵負(fù)責(zé)控制流水燈方向,

上下控制速度.*************************************************************/#include"stm32f10x.h"#include"GPIO.h"#include"GPIO.c"/*******************************函數(shù)名稱(chēng)：Delay功能：延時(shí)參數(shù)：speed返回值：無(wú)*******************************/voidDelay(u16speed){ u16i;

while(speed!=0) { speed--;

for(i=0;i<400;i++); }}int

main(void){ u16speed=2000; u8turn=0;

SystemInit(); //系統(tǒng)初始化

GPIO_Configuration(); //端口初始化

while(1) { if(!turn)//向左循環(huán)

{ LED1_ON; Delay(speed); LED1_OFF; LED2_ON; Delay(speed); LED2_OFF; LED3_ON; Delay(speed); LED3_OFF; LED4_ON; Delay(speed); LED4_OFF; LED5_ON; Delay(speed); LED5_OFF; LED6_ON; Delay(speed); LED6_OFF; LED7_ON; Delay(speed); LED7_OFF; LED8_ON; Delay(speed); LED8_OFF;

Delay(speed); }else//向左循環(huán)

{ LED8_ON; Delay(speed); LED8_OFF; LED7_ON; Delay(speed); LED7_OFF; LED6_ON; Delay(speed); LED6_OFF; LED5_ON; Delay(speed); LED5_OFF; LED4_ON; Delay(speed); LED4_OFF; LED3_ON; Delay(speed); LED3_OFF; LED2_ON; Delay(speed); LED2_OFF; LED1_ON; Delay(speed); LED1_OFF; } /*判斷鍵盤(pán)輸入*/

if(GET_LEFT()) turn=1; elseif(GET_RIGHT())turn=0;

if(GET_UP()) { if(speed>200) speed-=200; } elseif(GET_DOWN()) { if(speed<20000) speed+=200; } }}（2）輸入輸出宏定義(GPIO.h)/****************輸入輸出宏定義******************/#ifndefGPIO_H#defineGPIO_H/*****************輸出宏定義*********************/#defineLED1_ON GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineLED1_OFF GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineLED2_ON GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)#defineLED2_OFF GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)#defineLED3_ON GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7)#defineLED3_OFF GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7)#defineLED4_ON GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5)#defineLED4_OFF GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5)#defineLED5_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)#defineLED5_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)#defineLED6_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#defineLED6_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#defineLED7_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)#defineLED7_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)#defineLED8_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)#defineLED8_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)/*********************輸入宏定義****************************/#defineGET_LEFT() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_3))#defineGET_UP() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_4))#defineGET_RIGHT() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_5))#defineGET_DOWN() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_6))#endif（3）管腳配置程序（GPIO.c）/****************************************函數(shù)名稱(chēng)：GPIO_Configuration功能：設(shè)置PA8、PD7、PC7、PC5、PB9、PB8、PB5、PB0為輸出LED燈設(shè)置PD3、PD4、PD5、PD6為鍵盤(pán)輸入?yún)?shù)：無(wú)返回值：無(wú)****************************************/voidGPIO_Configuration(void){ GPIO_InitTypeDef

GPIO_InitStructure; /*******允許總線CLOCK********************/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE); /******在設(shè)置LED輸出前，先把LED關(guān)閉*****/ LED1_OFF; LED2_OFF; LED3_OFF; LED4_OFF; LED5_OFF; LED6_OFF; LED7_OFF; LED8_OFF; /****************設(shè)置PA8為輸出*******************/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //開(kāi)漏輸出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //50M時(shí)鐘速度

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /**************設(shè)置PB0,5,8,9為輸出*****************/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //開(kāi)漏輸出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //50M時(shí)鐘速度

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); /**************設(shè)置PC5,7為輸出**********************/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //開(kāi)漏輸出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //50M時(shí)鐘速度

GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); /**************設(shè)置PD7為輸出**************************/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //開(kāi)漏輸出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //50M時(shí)鐘速度

GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure); /**************設(shè)置PD3,4,5,6為按鍵輸入******************/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; //上拉輸入

GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);}（4）時(shí)鐘配置程序（RCC.c）/****************************************函數(shù)名稱(chēng)：RCC_Configuration功能：寄存器配置參數(shù)：無(wú)返回值：無(wú)****************************************/#include"STM32Lib\\stm32f10x.h"RCC_ClocksTypeDef

RCC_ClockFreq;voidRCC_Configuration(void){SystemInit();//源自system_stm32f10x.c文件,只需要調(diào)用此函數(shù),則可完成RCC的配置.具體請(qǐng)看2_RCC /**************************************************

獲取RCC的信息,調(diào)試用 請(qǐng)參考RCC_ClocksTypeDef結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容,當(dāng)時(shí)鐘配置完成后,

里面變量的值就直接反映了器件各個(gè)部分的運(yùn)行頻率 ***************************************************/

RCC_GetClocksFreq(&RCC_ClockFreq); /*這個(gè)配置可使外部晶振停振的時(shí)候,產(chǎn)生一個(gè)NMI中斷,不需要用的可屏蔽掉*/ //RCC_ClockSecuritySystemCmd(ENABLE); //SYSTICK分頻--1ms的系統(tǒng)時(shí)鐘中斷

if(SysTick_Config(SystemFrequency/1000)) { /*Captureerror*/ while(1); }}/**********************************************函數(shù)名:SysTickDelay**功能:使用系統(tǒng)時(shí)鐘的硬延遲**注意事項(xiàng):一般地,不要在中斷中調(diào)用本函數(shù),否則會(huì)存在重入問(wèn)題.另外如果屏蔽了全局中斷,則不要使用此函數(shù)********************************************/volatileu16Timer1,Timer2;voidSysTickDelay(u16dly_ms){ Timer1=dly_ms; while(Timer1);}（5）LED與單片機(jī)硬件連接宏定義(HAL.h)/****************輸入輸出宏定義******************/#ifndefHAL_H#defineHAL_H/*****************輸出宏定義*********************///輸出宏定義#defineLED1_ON GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineLED1_OFF GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineLED2_ON GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)#defineLED2_OFF GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)#defineLED3_ON GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7)#defineLED3_OFF GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7)#defineLED4_ON GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5)#defineLED4_OFF GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5)#defineLED5_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)#defineLED5_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)#defineLED6_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#defineLED6_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#defineLED7_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)#defineLED7_OFF