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害怕追新?LVGL8发布稳定性更新(附部署教程)

jf_L18yujSQ 来源:小飞哥玩嵌入式 2023-02-09 10:55 次阅读

【说在前面的话】


LVGL的刚刚完成了对LVGL8的维护更新,发布了v8.3.5版。相对master分支上正在开发的LVGL9,该版本是一个吐血推荐的稳定版本:
  • 它是 LVGL8 的维护性更新,API保持不变,只做了一些修修补补的工作
  • 修复和更新了对众多GPU的支持,包括

用LVGL做产品的小伙伴可以放心食用。

9f9a609a-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

用户也直接通过MDKPack-Installer进行直接安装,就像lwIP那样:

9fb77cd4-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

无论采用哪种方法,一旦完成安装,以后就可以通过Pack-Installer来获取最新版本啦。

【如何在MDK中部署LVGL】


步骤一:配置RTE

MDK中通过菜单 Project->Manage->Run-Time Enviroment 打开RTE配置窗口:

9fe823f2-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

RTE配置界面中找到LVGL,将其展开:

9ffd1f8c-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

与其它平台下部署LVGL不同,cmsis-pack允许大家像点菜那样只将所需的模块(或者功能)加入到工程中。

注意,这里必点的是“Essential”,它是LVGL的核心服务。一般来说,为了使用LVGL所携带的丰富控件(Widgets),我们还需要选中“Extra Themes”。如果你是第一次为当前硬件平台进行LVGL移植,则非常推荐加点“Porting”——它会为你添加移植所需的模板,非常方便。 单击“OK”关闭RTE配置窗口,我们会看到LVGL已经被加入到工程列表中了:

a0120de8-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

此时,我们就已经可以成功编译了。

步骤二:配置LVGL

将LVGL展开,找到配置头文件 lv_conf_cmsis.h

a070fff6-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

该文件其实就是LVGL官方移植文档中所提到的lv_conf.h,它是基于lv_conf_template.h修改而来。值得说明的是,一些模块的开关宏都被删除了,例如:

LV_USE_GPU_ARM2D
LV_USE_GPU_STM32_DMA2D
LV_USE_GPU_NXP_PXP
……

这是因为,当我们在RTE配置窗口中勾选对应选项时,cmsis-pack就会自动把对应的宏定义加入到 RTE_Components.h 里——换句话说,再也不用我们手动添加啦!

a0807e86-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

a093c39c-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

其它对LVGL的配置,请参考官方文档,这里就不再赘述。

步骤三:使用模板进行移植

当我们在RTE中选择了porting模块后,三个移植模板会被加入到工程列表中。

a0a44780-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

它们是可以编辑的,保存在当前工程的RTE/LVGL目录中。

a0b2d728-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

这些模板极大的简化了我们的驱动移植过程,下面,我们将以lv_port_disp_template为例,为大家介绍这些模板的使用方法:

1、打开 lv_port_disp_template.h,将开头处 #if0 修改为 #if 1,使整个头文件生效:

a0c613ba-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2、打开lv_port_disp_template.c,将开头处#if0修改为#if 1,使整个远文件生效。

a0d787e4-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

4、根据官方 porting 文档的指导,根据你的硬件实际情况,在三种缓冲模式中做出选择:

a0f23b8e-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

需要特别强调的是:如果你的系统没有DMA或者替用户完成Frame Buffer刷新的专门LCD控制器,那么双缓冲其实是没有意义的(因为无论如何都是CPU在干活,因此不会比单缓冲模式有任何性能上的本质不同)

5、找到disp_init() 函数,并在其中添加LCD的初始化代码。该函数会被 lv_port_disp_init()调用。

6、找到 disp_flush()函数,并根据你的硬件实际情况,将其改写。比如这是使用 GLCD_DrawBitmap进行实现的参考代码:

/*Flush the content of the internal buffer the specific area on the display
 *You can use DMA or any hardware acceleration to do this operation in the background but
 *'lv_disp_flush_ready()' has to be called when finished.*/
static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
{
    if (disp_flush_enabled) {
        GLCD_DrawBitmap(area->x1,               //!< x
                        area->y1,               //!< y
                        area->x2 - area->x1 + 1,    //!< width
                        area->y2 - area->y1 + 1,    //!< height
    (constuint8_t*)color_p);
}
    /*IMPORTANT!!!
     *Inform the graphics library that you are ready with the flushing*/
    lv_disp_flush_ready(disp_drv);
}


GLCD_DrawBitmap 用于将给定的显示缓冲区刷新到LCD,其函数原型如下:
/**
  fn          int32_t GLCD_DrawBitmap (uint32_t x, uint32_t y, uint32_t width, uint32_t height, const uint8_t *bitmap)
  rief       Draw bitmap (bitmap from BMP file without header)
  param[in]   x      Start x position in pixels (0 = left corner)
  param[in]   y      Start y position in pixels (0 = upper corner)
  param[in]   width  Bitmap width in pixels
  param[in]   height Bitmap height in pixels
  param[in]   bitmap Bitmap data
  
eturns
   -   0: function succeeded
   -  -1: function failed
*/
int32_t GLCD_DrawBitmap (uint32_t x, 
                         uint32_t y, 
                         uint32_t width, 
                         uint32_t height, 
                         const uint8_t *bitmap)

这里,5个参数之间的关系如下图所示:

a104bb6a-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png简单来说,这个函数就是把bitmap指针所指向的“连续存储区域”中保存的像素信息拷贝到LCD的一个指定矩形区域内,这一矩形区域由位置信息x,y和体积信息(widthheight)共同确定。

很多LCD都支持一个叫做“操作窗口”的概念,这里的窗口其实就是上图中的矩形区域——一旦你通过指令设置好了窗口,随后连续写入的像素就会被依次自动填充到指定的矩形区域内(而无需用户去考虑何时进行折行的问题)。

此外,如果你有幸使用带LCD控制器的芯片——LCD的显示缓冲区被直接映射到Cortex-M芯片的4GB地址空间中,则我们可以使用简单的存储器读写操作来实现上述函数,以STM32F746G-Discovery开发板为例:

//!STM32F746G-Discovery
#define GLCD_WIDTH     480
#define GLCD_HEIGHT    272


#defineLCD_DB_ADDR   0xC0000000
#define LCD_DB_PTR    ((volatile uint16_t *)LCD_DB_ADDR)


int32_t GLCD_DrawBitmap (uint32_t x, 
                         uint32_t y, 
                         uint32_t width, 
                         uint32_t height, 
                         const uint8_t *bitmap) 
{
volatileuint16_t*phwDes=LCD_DB_PTR+y*GLCD_WIDTH+x;
    const uint16_t *phwSrc = (const uint16_t *)bitmap;
    for (int_fast16_t i = 0; i < height; i++) {
        memcpy ((uint16_t *)phwDes, phwSrc, width * 2);
        phwSrc += width;
        phwDes += GLCD_WIDTH;
    }


return 0;
}


7、在 main.c 中加入对 lv_port_disp_template.h 的引用:

#include "lv_port_disp_template.h"

8、在main()函数中对LVGL进行初始化:

int main(void)
{
...
    lv_init();
lv_port_disp_init();
    ...
    while(1) {
        
}
}

至此,我们就完成了LVGL在MDK工程的部署。是不是特别简单?

【时间相关的移植】


根据官方移植文档的要求,我们实际上还需要处理两个问题:
  • 让lvgl 知道从复位开始经历了多少毫秒

  • 以差不多5ms为间隔,调用函数lv_timer_handler() 来进行事件处理(包括刷新)

依据平台的不同,小伙伴们当然有自己的解决方案。这里,我推荐一个MDK环境下基于perf_counter的方案,它更通用,也更简单。关于它的使用文章,小伙伴可以参考《【喂到嘴边了的模块】超级嵌入式系统“性能/时间”工具箱》,这里就不再赘述。 步骤一:获取 perf_counter 的cmsis-pack

关注公众号【裸机思维】后,向后台发送关键字“perf_counter”获取对应的cmsis-pack网盘链接。下载后安装。

步骤二:在工程中部署 perf_counter

打开RTE配置窗口,找到 Utilities 后展开,选中 perf_counter的 Core:

a128a28c-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

需要说明的是,无论你用不用操作系统这里关于各类操作系统的 Patch 你即便不选择也能正常工作,不必担心。单击OK后即完成了部署。 在main()函数中初始化 perf_counter(别忘记添加对头文件 perf_counter.h 的包含):
#include "perf_counter.h"


intmain(void)
{
/*配置MCU的系统时钟频率 */

/*重要:更新 SystemCoreClock 变量*/
SystemCoreClockUpdate(); 

/*初始化perf_counter*/
init_cycle_counter(true);
...
while(1) {
}
...
}

需要特别说明的是:

  • 调用 init_cycle_counter() 之前,最好通过 SystemCoreClockUpdate() 来将当前的系统频率更新到关键全局变量 SystemCoreClock 上。你当然也可以自己用赋值语句来做,比如:

extern uint32_t SystemCoreClock;
SystemCoreClock=72000000ul;  /* 72MHz */
  • 如果你已经有应用或者RTOS占用了SysTick(一般都是这样),则应该将 true 传递给 init_cycle_counter() 作为参数——告诉 perf_counter SysTick已经被占用了;反之则应该传递 false,此时 perf_counter 会用最大值 0x00FFFFFF来初始化SysTick。

步骤三:更新超级循环

最新版本的LVGL为用户提供了一个全新的方式来周期性的刷新 LVGL任务函数:lv_timer_handler_run_in_period(毫秒数)。无论是裸机还是RTOS环境,你都可以简单的将其插入超级循环中——以指定的ms数为间隔刷新LVGL的任务函数,例如:

int main(void)
{
...
lv_init();
    lv_port_disp_init();
    lv_port_indev_init();
    ...
while(1){
lv_timer_handler_run_in_period(LV_DISP_DEF_REFR_PERIOD);
    }
    
}

【跑分从未如此简单】


完成移植后,也许你会急于想知道当前环境下自己的平台能跑出怎样的帧率吧?别着急,LVGLcmsis-pack已经为您好了准备。打开RTE配置窗口,勾选benchmark

a13613ea-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

main.c 中加入对lv_demo_benchmark.h 的“间接”引用:

#include"demos/lv_demos.h"

在 LVGL 初始化代码后,加入benchmark 无脑入口函数:

int main(void)
{
    lv_init();
    lv_port_disp_init();
    
#if LV_USE_DEMO_BENCHMARK
    lv_demo_benchmark();
#endif
    
    while(1) {
        lv_timer_handler_run_in_period(5);
    }
    
}

编译,运行,走起:

a15bfaec-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

嗯…… Slow but common case……

最新的 benchmark 允许我们通过lv_demo_benchmark_set_finished_cb()注册一个回调函数——用于告知我们所有测试已经完成:

static void on_benchmark_finished(void)
{

}


int main(void)
{
    lv_init();
    lv_port_disp_init();
lv_port_indev_init();
    
    lv_demo_benchmark_set_finished_cb(&on_benchmark_finished);
    lv_demo_benchmark();
    //lv_demo_benchmark_set_max_speed(true);
    
//lv_demo_benchmark_run_scene(43);//runsceneno31


    while(1) {
        lv_timer_handler();
}
}

如果我们对具体某一个测试场景感兴趣,还可以在注释掉 lv_demo_benchmark()后通过函数lv_demo_benchmark_run_scene() 来运行指定编号的场景。

【装逼从未如此简单】


完成移植后,也许你“”会急于想知道当前环境下自己的平台能跑出怎样的效果吧?(咦?为什么要说又?)别着急,LVGLcmsis-pack已经为您好了准备。打开RTE配置窗口,勾选Demo:Widgets

a182b4e8-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

main.c中加入对lv_demo_widgets.h的“间接”引用:

#include "demos/lv_demos.h"

在 LVGL 初始化代码后,加入Demo Widgets的无脑入口函数:

int main(void)
{


    lv_init();
    lv_port_disp_init();
    
#if LV_USE_DEMO_BENCHMARK
    lv_demo_benchmark();
#endif
    
#if LV_USE_DEMO_WIDGETS
    lv_demo_widgets();
#endif


    while(1) {
        lv_timer_handler_run_in_period(5);
    }
    
}

需要特别注意的是:要跑这个Demo,Stack(栈)不能小于 4K,切记,切记!

编译,运行,走起:

a1921690-a7e3-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

【说在后面的话】


最后,对在MDK中用cmsis-pack来部署LVGL的过程感到好奇,但又想有个参考的小伙伴,可以关注下面这个开源项目(也是我负责维护的): https://github.com/lvgl/lv_port_an547_cm55_sim 按照readme的教程你甚至不需要硬件就可以在MDK中免费模拟一个Arm开发板来跑LVGL。加之最近MDK为非商业应用场景提供了几乎没有什么限制的社区版,大家已经可以挺直腰板白嫖MDK啦。

此外,如果你是Raspberry Pi Pico的爱好者,还可以参考这个官方仓库(“又”是我维护的哦):

https://github.com/lvgl/lv_port_raspberry_pi_pico_mdk

如果他对你有所帮助的话,还请赏赐个Star呀。

审核编辑 :李倩


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原文标题:【喂到嘴边了的模块】害怕追新?LVGL8发布稳定性更新(附部署教程)

文章出处:【微信号:小飞哥玩嵌入式,微信公众号:小飞哥玩嵌入式】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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