使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（一）——使用STM32CUBMX5.6移植touchGFX4.13

目录：

1.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（一）——使用STM32CUBMX5.6移植touchGFX4.13
2.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（二）——把TouchGFX移植到RTThread系统
3.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（三）——获取温湿度传感器数据
4.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（四）——同步网络时间
5.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（五）——同步天气信息
6.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（六）——链接阿里云物联网平台
7.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（七）——使用MQTT.fx模拟手机设备进行M2M设备间通信
8.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（八）——开发微信小程序
9.使用RTThread和TouchGFX实现DIY数字仪表（九）——TouchGFX控件使用教程

实验平台：

硬件： 野火挑战者STM32F767 V1开发版
软件： TouchGFXDesigner v4.13和 STM32CubeMX v5.6.0，开发环境MDK v5.29

实验前准备工作：

1.准备一套 野火挑战者STM32F767 开发版或其他核心板
2.下载 TouchGFXDesigner v4.13
压缩包下载完后，解压如下：

Projects目录下有STM32H7B3I-DK的工程，可以用来参考。touchGFX Designer的PC端安装包在Utilities目录下，找到后安装。
3.下载 STM32CubeMX v5.6.0
安装完STM32CubeMX v5.6.0版本后，还需要安装X_CUBE_TOUCHGFX软件包，安装路径如下：

4.下载 MDK v5.27以上版本

下载：

代码持续更新中：github代码下载地址https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX.git

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通过STM32CubeMX从零驱动STM32F767，并创建一个TouchGFX工程：

步骤

组件

1.使能CRC校验，ST使用TouchGFX必须使能CRC
2.配置RCC时钟
像素时钟大小：866 * 525 * 60/1024/1024=26M,像素时钟最大值为26M，防止花屏，设置为25M。

3.配置FMC（SDRAM）


4.配置DMA2D,打开DMA2D中断

5.配置LTDC，打开LTDC中断


更改LTDC的复用IO口，使符合野火的开发板

6.配置其余GPIO口

7.配置freeRTOS


8.配置QSPI

9.配置touchgfx
打开touchgfx软件包：

配置touchgfx：

10.配置串口，用于调试

10.生成工程

11.执行TouchGFX Designer
生成工程后，打卡src文件夹，打开ApplicationTemplate.touchgfx.part，即可开始配置：
官方说明如下：



我做的DEMO如下：
1.添加屏幕1

2.添加屏幕2


3.添加屏幕1按键，
在工程目录的…\Src\assets\images下添加两张按键图片，矢量图可以到阿里巴巴矢量图标库自行下载，下载地址https://www.iconfont.cn




4.添加屏幕2按键
同样方法添加屏幕2的按键，使按下按键切换到屏幕1
5.点击Generate Code生成代码
生成代码后，再打开src文件夹，会多出”xxxx.touchgfx“的文件，以后可以直接打开这个文件配置。

更改代码，添加添加SDRAM的配置代码

SDRAM的初始化程序需要移植以前的工程代码，到main.c里。手动添加的代码需要放在/* USER CODE BEGIN 0 /和/ USER CODE END 0 */之间，防止重新生成工程被覆盖。


把MX_SDRAM_InitEx();初始化函数放在static void MX_FMC_Init(void)里：

更改代码，添加触摸驱动

新建Drivers\Touch_Driver文件夹，从野火源代码《21-电容触摸屏—触摸画板》里复制touch触摸驱动文件到这个文件夹下：

添加到工程里：

更改代码：
使用软件I2C

在gt9xx.c里添加freertos头文件：

添加中断处理函数：

屏蔽部分代码：


更改部分代码：

在STM32TouchController.cpp里添加触摸代码

更改代码，添加QSPI烧写算法，将图片文字等数据放到W25Q128

1.添加QSPI下载算法文件
下载算法的模版在keil安装目录\ARM\Flash下的_Template文件夹，把此文件夹复制出来，进行修改。也可以自行修改此工程名。

打开此工程，选择自己的芯片类型：

添加W25QXX的驱动代码：
去正点原子的论坛下载STM32F767的寄存器工程《实验28 QSPI实验》拷贝出HARDWARE文件夹下的QSPI和W25QXX驱动，和SYSTEM文件夹。

对工程进行相应的修改：
我根据网上的例程，修改后的工程链接如下，可以看代码自行理解。https://download.csdn.net/download/sinat_31039061/12249290
注意：W25Q256需要开启4字节地址,W25Q256以下容量的是3字节地址，我在工程里已经做了适配，对于不同的容量只需要更改FlashDev.c里边的大小配置即可。
编译后将STM32F767_W25QXX.FLM拷贝到keil安装目录\ARM\Flash下
2.工程添加STM32F767_W25QXX.FLM，关闭Verify，增加RAM的大小

3.更改分散加载文件
通过下面Edit按钮打开KEIL自己生成的sct文件，将该文件复制下来，并重命名为flash.sct，然后添加以下代码，并保存


编译生成的map文件：

更改代码，添加qspi flash驱动

还是拷贝正点原子的qspi HAL库驱动，只是要将QSPI 配置为memory-mapped mode，这样我们才可以像访问内存一样访问QSPI FLASH空间。

void W25QXX_MemoryMappedMode(void)
{
  QSPI_CommandTypeDef s_command;
  QSPI_MemoryMappedTypeDef s_mem_mapped_cfg;
 
  /* Configure the command for the read instruction */
  s_command.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_4_LINES;
  s_command.Instruction = W25X_FastReadData;
  s_command.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES;
  s_command.AddressSize = QSPI_ADDRESS_24_BITS;
  s_command.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;
  s_command.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES;
  s_command.DummyCycles = 8;
  s_command.DdrMode = QSPI_DDR_MODE_DISABLE;
  s_command.DdrHoldHalfCycle = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;
  s_command.SIOOMode = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD;
 
  /* Configure the memory mapped mode */
  s_mem_mapped_cfg.TimeOutActivation = QSPI_TIMEOUT_COUNTER_DISABLE;
  s_mem_mapped_cfg.TimeOutPeriod = 0; //1;
 
  if (HAL_QSPI_MemoryMapped(&hqspi, &s_command, &s_mem_mapped_cfg) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

编译运行：

代码地址：hellotouchGFX/ 3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/1_freertos_TouchGFX_transplant

移植touchgfx的demo

touchgfx的应用和底层驱动是分开的，如果上一步移植成功了，可以跑跑touchgfx的demo例程。
1.导入touchgfx的GUI

2.选择一个demo 导入。

3.生成代码

4.编译下载看效果
代码地址：hellotouchGFX/ 3_STM32F767_RTThread_TouchGFX/2_freertos_Start_game

一些经验：

0. touchGFX4.13版本介绍
TouchGFX 4.13 版本是继 TouchGFX 4.12 之后的又一重要版本。4.13版具备了将动画推到60FPS的功能，还增加了可缓存容器、不完全帧缓冲区以及新的L8压缩格式等性能，这表明了 ToughGFX 不断追求优化性能和持续迭代的匠心。4.13版本还解决了另一个问题：嵌入式系统开发人员的用户界面可访问性。通过将TouchGFX Generator集成到 STM32CubeMX 中，经验较少的工程师在使用 TouchGFX 4.13 时，可以通过 STM32CubeMX 这个广为流行的 ST 实用软件程序快速启动项目。这样做的目的在于降低开发者入门门槛，让专业人士和爱好者都能受益于这个交互式的高效解决方案。
TouchGFX 4.13 还附带了大量的错误修复和优化。在这个版本里，TouchGFX 4.13 Engine 得到重大更新引擎：优化的纹理映射。当处理具有固化内存或功耗限制的智能手表或嵌入式系统时，新的纹理映射功能可显著提升性能，达到 60 FPS。例如，当指南针显示有移动时，系统会调整操作以更快地渲染帧。开发者可以通过TouchGFX Designer 中的纹理映射小装置来实现，并减少60%的渲染时间。与拍摄帧快照并从缓存中检索帧的可缓存容器不同，新的纹理映射功能更适合较大的移动场景，同时仍优化性能，在某些情况下启用 30 FPS 甚至 60 FPS。
官方资料下载：
旧版本快速开发指南：https://download.csdn.net/download/sinat_31039061/12236944

1. 使用Visual Stdudio开发界面
touchgfx的代码与系统的耦合度不是很高，MDK或者IAR的编译和代码提示也过于不人性化，建议使用touchGFX Designer配合Visual Stdudio来开发界面，与硬件解耦。界面调试完，再打开MDK，烧到板子上验证，加速开发，工具用的6，可以事半功倍。前提是使用Visual Stdudio不能调用HAL库的代码，要不然VS会报错。代码中可以使用宏来规避，或者通过中间件来解耦合。
例如通过宏：

#ifdef SIMULATOR
/*使用VS仿真的代码*/
#else
/*使用HAL库的代码*/
#endif

2. C语言和C++如何互相调用：
c方式编译和c++方式编译，其差异就在于符号表标识符。同一个函数名，在c方式编译的其函数名跟编译前的函数一致，c++方式编译的则是以函数名结合参数作为编译后的函数名。cpp编译器是兼容c语言的编译方式的，所以在编译cpp文件的时候，调用到.c文件的函数的地方时，需要用extern “C”指定用c语言的方式去编译它，extern “C”是c++方式编译才认识的关键字，在c++编译的方式会定义__cplusplus宏，c语言编译器没有__cplusplus宏和extern “C”关键字。
C++语言调用C:
在编译cpp文件的时候，调用到.c文件的函数的地方时，需要用extern “C”指定用c语言的方式去编译它

extern "C"
{
	uint32_t LCD_GetXSize();
	uint32_t LCD_GetYSize();
}

C的头文件要使用宏定义包含函数接口。

#ifdef __cplusplus
 extern "C" {
#endif
.
.
.
#ifdef __cplusplus
}
#endif

C语言调用C++文件中的函数:
对于C++文件中的普通函数，可以直接用extern “C” 对函数进行修饰，对于c++的重载函数或成员函数，需要进行二次封装后，再使用extern "C"对函数修饰，函数内部的代码依然是使用c++的编译器编译。
例如在xx.cpp中对函数进行声明，在xx.c中进行调用：
xx.cpp

extern "C" void touchgfx_init();
extern "C" void touchgfx_taskEntry();
void touchgfx_init()
{

}
void touchgfx_taskEntry()
{

}

xx.c

void touchgfx_init(void);
void touchgfx_taskEntry(void);

void MX_TouchGFX_Init(void)
{

  touchgfx_init();
}

void MX_TouchGFX_Process(void)
{
  touchgfx_taskEntry();
}

3. 学习touchgfx，官方网站是最权威的方式。
touchgfx官网为https://support.touchgfx.com/docs/introduction/welcome/

touchgfx官方论坛为https://community.st.com/s/topic/0TO0X0000003iw6WAA/touchgfx

ST官方针对GUI的网址：https://www.st.com/content/st_com/en/stm32-graphic-user-interface.html

TouchGFX中文网址：https://www.touchgfx.com.cn/i.php

ST MCU培训资料合集：http://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-622729-1-1.html