STM32 + RT-Thread + LVGL

一、基本信息

• MCU：STM32F103ZET6
• RT-Thread：5.0.2
• LVGL：8.3.11
• LCD：ST7735s
• 编译环境：RTThread studio

二、LVGL 移植要求

• 16、32或64位微控制器或处理器
• 建议速度大于16 MHz
• 闪存/ROM: > 64 kB(建议180 kB)
• 内存:8 kB(建议24 kB)
• 1个帧缓冲器:在MCU、外部RAM或显示控制器中
• LVGL的图形缓冲:>“水平分辨率”像素(推荐1/10“屏幕尺寸”)
• C99或更新的编译器
• 基本的C(或C++)知识:指针、结构、回调

三、添加 LVGL 软件包

1. 添加软件包
   
   

2. LVGL 文件目录
   

3. lv_rt_thread_port.c 文件
   
   由上图可知：文件已经帮我们完成了三个函数的调用，只需要在对函数进行实例即可，由于我没用到触摸屏，所以将 lv_port_indev_init() 的调用屏蔽了

四、lv_user_gui_init() 函数

此函数的主要作用是 LVGL 启动的初始化界面，相当于开机界面，主要是消除初始化启动功能时导致屏幕出现长时间的白屏的现象，程序如下

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#include <lvgl.h>  void lv_user_gui_init(void) {     /* 获取默认显示器的活动屏幕 */     lv_obj_t *scr = lv_scr_act();     lv_obj_clean(scr); /* 清屏 */      /* 创建界面启动界面 */     lv_obj_t *page = lv_obj_create(scr);     lv_obj_set_size(page, LV_HOR_RES, LV_VER_RES);     lv_obj_set_style_bg_color(page, lv_color_black(), LV_PART_MAIN);            /* 设置背景颜色 */     lv_obj_set_style_radius(page, 0, LV_PART_MAIN | LV_STATE_DEFAULT);          /* 设置导角为0 */     lv_obj_set_style_border_width(page, 0, LV_PART_MAIN | LV_STATE_DEFAULT);    /* 设置边框为0 */      /* 添加标签 */     lv_obj_t *label = lv_label_create(page);     lv_label_set_text(label, "Loading");     lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0); } 

五、lv_port_disp_init() 函数

此函数主要的作用是，初始化显示屏，并将显示屏的图像刷新函数与 flush_cb 函数进行绑定，程序如下

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#include <lvgl.h> #include <rtthread.h> #include <board.h>  //#define DRV_DEBUG #define LOG_TAG             "LVGL.port.disp" #include <drv_log.h>  static rt_device_t lcd_device = RT_NULL; static struct rt_device_graphic_info lcd_info;  static lv_disp_drv_t disp_drv;  /* 显示驱动程序的描述符 */ /* 用于存储缓冲区的静态或全局变量 */ static lv_disp_draw_buf_t disp_buf;  void lv_port_disp_init(void) {     rt_err_t result;     void *lv_disp_buf1 = RT_NULL;    void *lv_disp_buf2 = RT_NULL;     /* 查找 LCD 设备 */    lcd_device = rt_device_find("lcd");    if (lcd_device == 0)    {        LOG_E("lcd_device error!");        return;    }     result = rt_device_open(lcd_device, RT_DEVICE_FLAG_RDWR);    if(result != RT_EOK)    {        LOG_E("open lcd device failed");        return;    }     /* get framebuffer address */    result = rt_device_control(lcd_device, RTGRAPHIC_CTRL_GET_INFO, &lcd_info);    if (result != RT_EOK)    {        LOG_E("error!");        /* get device information failed */        return;    }     RT_ASSERT (lcd_info.bits_per_pixel == 8 || lcd_info.bits_per_pixel == 16 ||            lcd_info.bits_per_pixel == 24 || lcd_info.bits_per_pixel == 32);     lv_disp_buf1 = rt_malloc(lcd_info.smem_len * sizeof(lv_color_t));    rt_memset(lv_disp_buf1, 0, lcd_info.smem_len * sizeof(lv_color_t));    RT_ASSERT(lv_disp_buf1 != RT_NULL);     lv_disp_buf2 = rt_malloc(lcd_info.smem_len * sizeof(lv_color_t));    rt_memset(lv_disp_buf2, 0, lcd_info.smem_len * sizeof(lv_color_t));    RT_ASSERT(lv_disp_buf2 != RT_NULL);     /* 使用缓冲区初始化 disp_buf */    lv_disp_draw_buf_init(&disp_buf, lv_disp_buf1, lv_disp_buf2, lcd_info.smem_len);     lv_disp_drv_init(&disp_drv);     /* 设置显示器的分辨率 */    disp_drv.hor_res = lcd_info.width;    disp_drv.ver_res = lcd_info.height;     /* 设置显示缓冲区 */    disp_drv.draw_buf = &disp_buf;     /* 用于将缓冲区的内容复制到显示器 */    disp_drv.flush_cb = lcd_device->user_data;     /* 注册驱动程序 */    lv_disp_drv_register(&disp_drv);   }  

六、ST7735s 驱动程序

这里不要局限于 ST7735s 这个显示屏，主要是介绍 LCD 与 LVGL 对接的 bsp 的编写过程。程序中的其他函数主要都是初始化 lcd 的工作，主要关注 lcd_fb_flush 函数，此函数会在 LVGL 中界面更新的时候调用，从而刷新屏幕的显示。

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/**  * @brief  LCD 驱动的操作函数  * @param  device LCD 设备结构体  * @param  cmd 操作命令  * @param  args 传入的参数  * @retval None  */ static rt_err_t drv_lcd_control(struct rt_device *device, int cmd, void *args) {     LOG_D("drv_lcd_control cmd is: %dn", cmd);     switch (cmd)     {         case RTGRAPHIC_CTRL_RECT_UPDATE:         break;          case RTGRAPHIC_CTRL_POWERON:         {             /* LCD 退出睡眠模式 */             lcd_display_on();             lcd_exit_sleep();         }         break;          case RTGRAPHIC_CTRL_POWEROFF:         {             /* LCD 进入睡眠模式 */             lcd_display_off();             lcd_enter_sleep();         }         break;          case RTGRAPHIC_CTRL_GET_INFO:         {             /* 获取 LCD 参数 */             memcpy(args, &lcd_info, sizeof(lcd_info));         }         break;           default:             return -RT_EINVAL;     }      return RT_EOK; }  static void lcd_fb_flush(lv_disp_drv_t *disp_drv, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p) {     rt_uint32_t px_size = (area->x2 - area->x1 + 1) * (area->y2 - area->y1 + 1);      /* 设置屏幕刷新区域 */     lcd_draw_area_set(area->x1, area->y1, area->x2, area->y2);      /* 这里直接通过 SPI 发送数据，所以需要单独将数据引脚拉高 */     rt_pin_write(LCD_DC_PIN, PIN_HIGH);      /* SPI 发送时是 uint_8, 而像素是  uint_16 */     rt_spi_send(spi_dev_lcd, color_p, px_size * 2);      lv_disp_flush_ready(disp_drv); }  /* 驱动函数实现的结构体 */ #ifdef RT_USING_DEVICE_OPS const static struct rt_device_ops lcd_ops = {     drv_lcd_init,     RT_NULL,     RT_NULL,     RT_NULL,     RT_NULL,     drv_lcd_control }; #endif  /**  * @brief  LCD 设备注册  *  * @param  None  * @retval int 注册结果  */ int drv_lcd_hw_init(void) {     rt_err_t result = RT_EOK;     rt_uint32_t lcd_buff_size = LCD_HEIGHT * LCD_WIDTH * 2;      device.user_data = lcd_fb_flush;      /* 设置 LCD 设备信息 */     lcd_info.height = LCD_HEIGHT;     lcd_info.width = LCD_WIDTH;     lcd_info.bits_per_pixel = LCD_BITS_PER_PIXEL;     lcd_info.pixel_format = RTGRAPHIC_PIXEL_FORMAT_RGB565;     // 图像的格式（RGB：565）      /* LCD 显示缓冲区，大小为显示一帧图像所需空间 */     lcd_info.smem_len = lcd_buff_size;  #ifdef RT_USING_DEVICE_OPS     device.ops     = &lcd_ops; #else     device.init    = drv_lcd_init;     device.control = drv_lcd_control; #endif      /* 注册 LCD 设备 */     result = rt_device_register(&device, "lcd", RT_DEVICE_FLAG_RDWR);      return result; }  INIT_DEVICE_EXPORT(drv_lcd_hw_init); 

七、总结

从上面的过程可以看出，移植 LVGL 的过程很简单，最主要的是 lcd_fb_flush 函数的实现。需要注意的便是 lv_disp_flush_ready(disp_drv) 这个函数一定要添加，后面的界面可能不刷新，或者刷新不正常等现象。最后还需要添加一个头文件，如下所示

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#ifndef LV_CONF_H #define LV_CONF_H  #define LV_COLOR_DEPTH          16   #endif /*LV_CONF_H*/