U8g2 应用笔记

U8g2 应用笔记

1 本文目录与结构

1.1 本文的目的与背景

因DT609项目开发，接触到1602和12864两款单色液晶模块的驱动开发。其中1602是带字库版本，而12864则不是。带字库的液晶模组一大优势是内置CGRAM，支持GB2312字体，因而软件设计时只需要将代码文件设定成GB2312格式，通过printf就可以处理。而对于无字库模组，则需要软件取模，制定数组后进行调用，增加了很多工作量。为提高研发效率，同时便于后期维护。在网上搜索了诸多开源的字库软件并对比后，最终选择U8g2字库进行移植。

1.2 本文的结构

本文主要分为三个部分，首先介绍U8g2字库，其次介绍移植流程，最后介绍移植过程中的注意事项。

2 U8g2字库移植

U8g2是用于嵌入式设备的单色图形库。U8g2支持基于控制器（例如SSD1306）的单色OLED和LCD（有关支持的显示控制器的完整列表，请参阅U8g2 / U8x8设置指南）。

2.1 驱动层移植

参照GitHub上Porting to new MCU platform指导，本平台控制器为7565，选择FULL BUFF模式。因此驱动移植需要实现u8g2_Setup_st7565_64128n_f函数

void u8g2_Setup_st7565_64128n_f(u8g2_t *u8g2, const u8g2_cb_t *rotation, u8x8_msg_cb byte_cb, u8x8_msg_cb gpio_and_delay_cb)

函数入参	含义	可选项
u8g2	字库数据结构指针
rotation	显示方向	0度,90度,180度,270度
byte_cb*	硬件通信方式选择	4线SPI，硬件SPI。。。
gpio_and_delay_cb**	管脚配置及延时

[*]硬件平台通信方式选则4线模拟SPI连接，byte_cb直接调用字库函数u8x8_byte_4wire_sw_spi。
[**]gpio_and_delay_cb实现如下：

uint8_t RegisterGPIOAndDelayFunc(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr)
{    
    switch (msg)
    {
        case U8X8_MSG_GPIO_AND_DELAY_INIT:
        {
            break;
        }
        case U8X8_MSG_DELAY_100NANO:
        {
            __NOP();
            break;
        }
        case U8X8_MSG_DELAY_10MICRO:
        {
            LcdWaitUs(10);
            break;
        }
        case U8X8_MSG_DELAY_MILLI:
        {
            LcdWaitMs(arg_int);
            break;
        }
        case U8X8_MSG_GPIO_CS:
        {
            if (arg_int > 0)
            {
                LPC_GPIO0->SET = LCDCS;
            }
            else
            {
                LPC_GPIO0->CLR = LCDCS;
            }
            break;
        }
        case U8X8_MSG_GPIO_RESET:
        {
            if (arg_int > 0)
            {
                LPC_GPIO1->SET = LCDRST;
            }
            else
            {
                LPC_GPIO1->CLR = LCDRST;
            }
            break;
        }
        case U8X8_MSG_GPIO_SPI_DATA:
        {
            if (arg_int > 0)
            {
                LPC_GPIO1->SET = LCDSID;
            }
            else
            {
                LPC_GPIO1->CLR = LCDSID;
             }
            break;
        }
        case U8X8_MSG_GPIO_DC:
        {
            if (arg_int > 0)
            {
                LPC_GPIO2->SET = LCDA0;
            }
            else
            {
                LPC_GPIO2->CLR = LCDA0;
            }
            break;
        }
        case U8X8_MSG_GPIO_SPI_CLOCK:
        {
            if (arg_int > 0)
            {
                LPC_GPIO1->SET = LCDCLK;
            }
            else
            {
                LPC_GPIO1->CLR = LCDCLK;
            }
            break;
        }
        default:
        {
            return 0;
        }
    }
    return 1;
}

完整字库初始化流程为：

Created with Raphaël 2.2.0 STart u8g2_Setup_st7565_64128n_f() u8g2_InitDisplay() u8g2_ClearDisplay() u8g2_SetPowerSave() u8g2_SetContrast() APiLcdFontInit() End

2.2 应用层接口封装

U8g2字库提供了完善的应用层接口函数，包括线、块、圆、椭圆、三角形等等，我们在其基础上又进行了一层封装，用以适配原有的菜单设计。详细函数接口有:

函数接口	含义
ApiSetFont	字库设定
LCD_EnableShow	刷新字库buf内容，显示于屏幕
ApiWriteStr	写入字符到数据结构中，不立即刷新显示
LcdOutText	输出单行文本到显存，并立即刷新
LCD_ClearBuffer	清空buf
ApiSetHLine	设置水平线
FlashHLine	闪烁水平线，光标效果
ApiCleanHLine	擦除水平线，清除光标

3 提醒

3.1 自定义中文字库制作方法

实际应用中并不需要GB2312全部中文字符，为节约代码空间，选择建立一个自定义字库，并进行维护。

• 收集字符串文件

新建utf-8格式txt文件，将用到的中文写到其中，可以有回车换行，但是不能有ASCII字符。

• 使用下方bash命令将txt转换成map文件

echo '32-128,' > myfont.map
cat str.txt | iconv -f utf-8 -t c99 | sed 's/\\u\([0-9a-f]\{4\}\)/\$\1,\n/g' | sort | uniq | sed '/^$/d' | tr '/a-f/' '/A-F/' >> myfont.map

• 新增buildmyfont.bat脚本，添加下方内容后双击生成C代码后增加到u8g2_fonts.c中。

bdfconv.exe -v -b 0 -f 1 -M ../myfont.map -n u8g2_font_myfont -o u8g2_font_myfont.c ../bdf/wenquanyi_10pt.bdf

注意: 参考文档3中的说明有误，bdfconv代码已无需修改。

3.2 精简字库代码的技巧

1. u8g2_fonts.c包含字库支持的所有字体数组，可只留一个自用的字体，其余删除。
2. u8g2_d_setup.c包含所有的驱动函数接口，可只留至工程用到的，其余删除。

4 参考文档

1. U8g2 Github代码库
2. 如何自定义中文字库
3. bdfconv命令解释
4. 基于以7920为核心的点阵型LCD12864成熟代码工程u8g2的移植