16. emXGUI扩展功能移植

    • 注意！！！！！！* *

    • 本章教程里介绍的代码都是针对旧版的，新版本配套的说明后续会持续更新。* *

    • 目前霸道开发板使用的emXGUI例程改进了不少，但大体的原理还是和旧版类似的，所以本部分内容保留，阅读源码的时候使用新版代码即可。* *

    • 当前各开发板均已配套好emXGUI的基础例程，即基础的工程模板已经搭建完成，可以根据自己的需要直接着手开发APP了。* *

在前面的教程中已经完成了emXGUI基本功能的移植，已经可以用它来做绝大部分的应用了，但在制作显示图片、中文字体等应用时，需要用到文件系统，对内存空间消耗较大的应用需要扩展外部SRAM，这些在windows不需要操心的事情，在嵌入式平台上都需要我们亲自去完善。

16.1. 添加文件系统

16.1.1. 实验描述及工程文件清单

16.1.1.1. 实验描述

emXGUI有文件系统的支持后，可以显示SD卡内的图片、文件数据，以及使用SD卡内的字库文件。在这个小节我们在emXGUI_touch工程上添加fatfs文件系统，具体操作其实只是把以前移植到STM32平台的文件添加到这个工程中，非常简单。

16.1.1.2. 硬件连接

需要为板子接上液晶屏，液晶屏与板子的连接原理图见工程文档 ，给板子接入FAT格式的SD卡(支持32G以下的SD卡)。

16.1.1.3. 主要工程文件

工程名称

emXGUI_fatfs

emXGUI库文件

STemXGUI522/STemXGUI522_CM3_Keil.lib

STemXGUI522/GUIConf.c

STemXGUI522/LCDConf_FlexColor_Template.c

STemXGUI522/GUI_X.c

STemXGUI522/GUI_X_Touch_Analog.c

用户编写的文件

USER/main.c

USER/stm32f10x_it.c

USER/bsp_led.c

USER/bsp_ili9341_lcd.c

USER/bsp_usart1.c

USER/bsp_SysTick.c

USER/bsp_touch.c

USER/bsp_gpio_spi.c

USER/bsp_sdio_sdcard.c

GUI应用文件

Demo/GUIDEMO_Touch.c

Demo/GUIDEMO_Fatfs.c

ST固件库

所有ST3.5版本标准库文件

文件系统

ff9/diskio.c

ff9/ff.c

ff9/ccbcs.c

16.1.1.4. 配置工程环境

以emWin的例程为基础，我们往该工程目录中添加fatfs文件系统相关的库文件，这些文件可以从野火STM32-ISO的例程中找到，具体fatfs移植的教程在《STM32库开发实战指南》中已有讲解。有点小区别的是，在本工程中我们使用的bsp_sdio_sdcard.c驱动是 ST官方的5.0.1版本，这个版本相对于以前使用的4.5.0版本要稳定一点，图16_1。

图 16‑1 emXGUI_fatfs工程目录

图 16‑1 emXGUI_fatfs工程目录

16.1.2. 测试文件系统

添加了fatfs相关的bsp_sdio_sdcard.c、diskio.c、ff.c及ccbcs.c文件后，要注意在stm32f10x_it.c文件中添加sd相关的中断服务函数，见 代码清单16_1。

代码清单 16‑1要添加到stm32f10x_it.c文件的中断服务函数
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/*
* 函数名：SDIO_IRQHandler
* 描述  ：在SDIO_ITConfig(）这个函数开启了sdio中断 ，
*         数据传输结束时产生中断
* 输入  ：无
* 输出  ：无
*/
void SDIO_IRQHandler(void)
    {
    /* Process All SDIO Interrupt Sources */
    SD_ProcessIRQSrc();
    }

void SD_SDIO_DMA_IRQHANDLER(void)
    {
    /* Process DMA2 Stream3 or DMA2 Stream6 Interrupt Sources */
    SD_ProcessDMAIRQ();
    }

完成了以上的步骤，就可以编写测试程序了，本工程的main文件内容见 代码清单16_2。

代码清单 16‑2emXGUI_fatfs工程的main文件
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#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_led.h"
#include "GUI.h"
#include "diskio.h"
#include "bsp_touch.h"
#include "bsp_SysTick.h"
#include "bsp_usart1.h"
#include "bsp_sdio_sdcard.h"

extern void Touch_MainTask(void);
extern void Fatfs_MainTask(void);

/**
* @brief  主函数
* @param  无
* @retval 无
*/
int main(void)
    {
    /* LED 端口初始化 */
    LED_GPIO_Config();

    /* 初始化触屏 */
    Touch_Init();

    /* 初始化定时器 */
    SysTick_Init();

    /*初始化sd卡*/
    disk_initialize(0);

    /*CRC和emXGUI没有关系，只是他们为了库的保护而做的，
    这样STemXGUI的库只能用在ST的芯片上面，别的芯片是无法使用的。 */
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_CRC, ENABLE);

    /* 初始化GUI */
    GUI_Init();

    /* 初始化串口*/
    USART1_Config();

    DEBUG("\r\n wildfire ISO board emXGUI test \r\n");

    GUI_Delay (20);

#if 0
    /* 触摸校准demo */
    Touch_MainTask();
#else
    Fatfs_MainTask();
#endif

    }

/**************************END OF FILE**********************/

在emXGUI_touch工程的基础上，初始化了各种外设用emXGUI后，在第32行添加了disk_initialize函数用于初始化SD卡及文件系统，在第52行，调用了自己编写的文件系统测试函数Fatfs_MainTask，其内容见 代码清单16_3。

代码清单 16‑3Fatfs_MainTask函数内容
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/**
*********************************************
* @file    GUIDEMO_Fatfs.c
* @author  fire
* @version V1.0
* @date    2013-xx-xx
* @brief   测试文件系统
*********************************************
* @attention
*
* 实验平台:野火 iSO STM32 开发板
* 论坛    :http://www.chuxue123.com
* 淘宝    :http://firestm32.taobao.com
*
*********************************************
*/

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_sdio_sdcard.h"
#include "bsp_usart1.h"
#include "ff.h"
#include "GUI.h"

FIL fnew;             /* file objects */
FATFS fs;             /* Work area (file system object) for logical drives */
FRESULT res;
UINT br, bw;                  /* File R/W count */
BYTE buffer[4096]= {0};           /* file copy buffer */
BYTE textFileBuffer[] = "Welcome to use Wildfire iso stm32 Development
Board today is a good day";

void Fatfs_MainTask(void)
    {
    /* 用于显示文件内容的窗口大小 */
    GUI_RECT file_content= {5,120,235,200};

    /* 给屏幕刷上背景颜色 */
    GUI_ClearRect(0,0,240,320);

    /* 设置字体颜色 */
    GUI_SetFont(&GUI_Font8x16);

    GUI_DispStringAt ("f_mount...",5,20);

    /* Register work area for each volume
    (Always succeeds regardless of disk status) */
    f_mount(0,&fs);

    /* function disk_initialize() has been called in f_open */

    GUI_DispStringAt ("f_open :newfile.txt ...",5,40);

    /* Create new file on the drive 0 */
    res = f_open(&fnew, "0:newfile.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE );

    if ( res == FR_OK )
        {
        res = f_write(&fnew, textFileBuffer, sizeof(textFileBuffer), &bw);
        f_close(&fnew);
        }

    GUI_DispStringAt ("f_read :newfile.txt ...",5,60);

    res = f_open(&fnew, "0:newfile.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);
    res = f_read(&fnew, buffer, sizeof(buffer), &br);

    printf("\r\n %s ", buffer);

    GUI_DispStringAt ("file content:",5,100);

    /* 设置前景颜色（字体颜色）*/
    GUI_SetColor(GUI_RED);

    /* 设置字体 */
    GUI_SetFont(GUI_FONT_COMIC18B_ASCII);

    /* 显示文本到屏幕上 */
    GUI_DispStringInRectWrap((const char*)buffer,
&file_content,GUI_TA_LEFT,GUI_WRAPMODE_WORD) ;

    /* Close open files */
    f_close(&fnew);

    /* Unregister work area prior to discard it */
    f_mount(0, NULL);

    while (1);
}

本函数先在sd卡中创建一个空白的txt文件，并向txt文件写入句子“Welcome to use Wildfire iso stm32 Development Board today is a good day”，关闭文件后重新打开，读取文件的内容，并把读到的内容使用emXGUI的库函数显示到液晶屏上。

16.1.3. 实验步骤及现象

16.1.3.1. 实验步骤

直接把程序下载到STM32-ISO板子上，注意要给板子插入一张格式为FAT的SD卡(支持32G以下的SD卡)。

16.1.3.2. 实验现象

液晶屏上显示出文件系统调用的函数流程f_mount、f_open、f_read等，在最后以红色字体显示从文件中读取到的文件内容，见 图16_2。

图 16_2 emXGUI_fatfs实验截图

图 16_2 emXGUI_fatfs实验截图

16.2. 使用外部SRAM

16.2.1. 实验描述及工程文件清单

16.2.1.1. 实验描述

复杂的emXGUI应用场合对RAM空间消耗较大，而片上RAM空间的资源非常紧张，这时我们就会用到外部扩展的SRAM芯片了，当STM32平台上使用外部SRAM时，对emXGUI也需要进行一些配置。

16.2.1.2. 硬件连接

为板子接上液晶屏，液晶屏与板子的连接原理图见工程文档 ，给板子接入FAT格式的SD卡(支持32G以下的SD卡)，还需要接入配套的SRAM模块，野火使用的外部SRAM芯片型号为IS62WV51216BLL，其大小为1MB。野火外部SRAM模块实物见硬件文档。它与STM32芯片的连接见 图16_3 。

图 16‑3 SRAM模块原理图

图 16‑3 SRAM模块原理图

16.2.1.3. 主要工程文件

工程名称

emXGUI_sram

emXGUI库文件

STemXGUI522/STemXGUI522_CM3_Keil.lib

STemXGUI522/GUIConf.c

STemXGUI522/LCDConf_FlexColor_Template.c

STemXGUI522/GUI_X.c

STemXGUI522/GUI_X_Touch_Analog.c

用户编写的文件

USER/main.c

USER/stm32f10x_it.c

USER/bsp_led.c

USER/bsp_ili9341_lcd.c

USER/bsp_usart1.c

USER/bsp_SysTick.c

USER/bsp_touch.c

USER/bsp_gpio_spi.c

USER/bsp_sdio_sdcard.c

USER/bsp_fsmc_sram.c

GUI应用文件

Demo/GUIDEMO_Touch.c

Demo/GUIDEMO_Fatfs.c

ST固件库

所有ST3.5版本标准库文件

文件系统

ff9/diskio.c

ff9/ff.c

ff9/ccbcs.c

16.2.1.4. 配置工程环境

以emXGUI_sram中的例程为基础，我们往该工程目录中添加SRAM的驱动bsp_fsmc_sram.c文件。

16.2.2. 初始化外部SRAM

我们先从emXGUI_sram这个工程的main文件来分析一下，相对于上一个工程，它的改动不大，仅是在第32行添加了对FSMC_SRAM_Init函数的调用，见 代码清单16_4。

代码清单 16‑4 emXGUI工程的main文件
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 #include "stm32f10x.h"
 #include "bsp_led.h"
 #include "GUI.h"
 #include "diskio.h"
 #include "bsp_touch.h"
 #include "bsp_SysTick.h"
 #include "bsp_usart1.h"
 #include "bsp_sdio_sdcard.h"
 #include "bsp_fsmc_sram.h"

 extern void Touch_MainTask(void);
 extern void Fatfs_MainTask(void);

 /**
 * @brief 主函数
 * @param 无
 * @retval 无
 */
 int main(void)
 {
    /* LED 端口初始化 */
    LED_GPIO_Config();

    /* 初始化触屏 */
    Touch_Init();

    /* 初始化定时器 */
    SysTick_Init();

    /* 配置 FSMC Bank1 NOR/SRAM3 */
    FSMC_SRAM_Init();

    /* 初始化sd卡 */
    disk_initialize(0);

    /*CRC和emXGUI没有关系，只是他们为了库的保护而做的，
    这样STemXGUI的库只能用在ST的芯片上面，别的芯片是无法使用的。 */
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_CRC, ENABLE);

    /* 初始化GUI */
    GUI_Init();

    /* 初始化串口*/
    USART1_Config();

    DEBUG("\r\n wildfire ISO board emXGUI test \\r\n");

    GUI_Delay (20);

#if 0
    /* 触摸校准demo */
    Touch_MainTask();
#else
    Fatfs_MainTask();
#endif

 }

 /END OF FILE/

由于SRAM也是使用FSMC外设驱动的，所以它的初始化和液晶屏的很类似，主要过程是对使用到的的GPIO引脚初始化、配置FSMC的使用模式，在这里不对SRAM的初始化函数FSMC_SRAM_Init详细讲解。

16.2.3. 给emXGUI分配外部SRAM空间

本章的重点在于给emXGUI分配外部SRAM空间，关于emXGUI 的内存空间配置，都会于GUIConf.c文件中，在不使用外部SRAM时，我们也需要配置该文件，前面章节已有介绍，在本工程中，该文件内容见 代码清单16_5。

代码清单 16‑5 emXGUI_sram工程的GUIConf.c文件内容
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 #include "GUI.h"
 #include "bsp_fsmc_sram.h"

 /*
 *
 * Defines
 *
 *
 */

 //
 // Define the available number of bytes available for the GUI
 //
 #define GUI_NUMBYTES 1024*53 //modify by fire 原值为 0x200000

 #define GUI_BLOCKSIZE 0x80
 /*
 *
 * Public code
 *
 *
 *
 *
 *
 * GUI_X_Config
 *
 * Purpose:
 * Called during the initialization process in order to set up the
 * available memory for the GUI.
 */
 void GUI_X_Config(void)
 {
#if 0
    //
    // 32 bit aligned memory area
    //
    static U32 aMemory[GUI_NUMBYTES / 4];
    //
    // Assign memory to emXGUI
    //
    GUI_ALLOC_AssignMemory(aMemory, GUI_NUMBYTES);

    GUI_ALLOC_SetAvBlockSize(GUI_BLOCKSIZE);
    //
    // Set default font
    //
    GUI_SetDefaultFont(GUI_FONT_6X8);
#else
    //
    // 32 bit aligned memory area
    //
    //
    // Assign memory to emXGUI
    //
    GUI_ALLOC_AssignMemory((U32 *)Bank1_SRAM3_ADDR, 1024*1024);

    GUI_ALLOC_SetAvBlockSize(GUI_BLOCKSIZE);
    //
    // Set default font
    //
    GUI_SetDefaultFont(GUI_FONT_6X8);
#endif
 }

 /* End of file */

在本文件中修改的内容为GUI_X_Config函数中调用的GUI_ALLOC_AssignMemory文件的输入参数(请对比第40行及第54行)。我们知道GUI_ALLOC_AssignMemory库函数是用于给emXGUI分配内存空间的，其中第一个输入参数为分配给它的内存空间首地址，第二个参数为内 存空间大小。

原来没有使用外部SRAM的时候，我们定义了一个大小为1024*53字节大小的数组aMemory，并把它作为GUI_ALLOC_AssignMemory函数的输入参数，作为分配给emXGUI。

在使用外部SRAM时，我们把外部SRAM的首地址Bank1_SRAM3_ADDR作为emXGUI内存空间的首地址，大小为1024*1024字节(1MB)，即我们简单粗暴地把整个外部SRAM芯片的空间都分配给了emXGUI使用。其中Bank1_SRAM3_ADDR参数是一个宏，它是一个指向外部SRAM 的首地址，使用原理就和FSMC驱动ILI9341液晶屏一样，宏定义如下：

Bank1_SRAM3_ADDR
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#define Bank1_SRAM3_ADDR ((uint32_t)0x68000000)

完成了emXGUI的内存分配之后，就没有之后了，添加外部SRAM的支持就是这么简单。

16.2.4. 实验步骤及现象

16.2.4.1. 实验步骤

直接把程序下载到STM32-ISO板子上，注意要给板子插入一张格式为FAT的SD卡(支持32G以下的SD卡)，给STM32-ISO板子接入外部SRAM模块。

16.2.4.2. 实验现象

正常的实验现象跟上一个章节一样。液晶屏上显示出文件系统调用的函数流程f_mount、f_open、f_read等，在最后以红色字体显示从文件中读取到的文件内容，见 图16_2。

图 16‑4emXGUI_fatfs实验截图

图 16‑4 emXGUI_fatfs实验截图