LVGL V0.01版本移植到STM32F4

LVGL简介

LVGL特点

LVGL运行的硬件要求

LVGL相关网址

LVGL源码下载

LVGL移植需求

LVGL移植过程

添加源码

添加源码头文件路径

修改堆栈大小

C99的支持

修改工程

编译工程

更改lv_conf文件

更改lv_port_disp_template.c接口文件

修改 lv_conf.h

显示实现

实验结果

LVGL简介

LittlevGL是一个免费的开源图形库，提供了创建嵌入式GUI所需的一切，具有易于使用的图形元素、漂亮的视觉效果和低内存占用。

LVGL特点

强大的构建模组：按钮、图表、列表、滑块、图像等
先进的图形：动画、反锯齿、半透明、平滑滚动
多样的输入设备：触摸板、鼠标、键盘、编码器等
多显示器支持：支持同时使用多个TFT或单色显示器
多语言支持：格式文字编码
硬件无关：可用于任UTF-8意微控制器或显示器
可裁剪：用于小内存（64 KB FLASH，16 KB RAM）操作
外部支持：操作系统、外部存储以及GPU
单帧缓存：即可实现先进的图形效果
C语言编写：以最大化兼容（C++ 兼容）
模拟器：无需嵌入式硬件就可以在电脑上开始GUI设计
文档：在线及离线
免费开源：基于MIT协议

LVGL运行的硬件要求

名称	最小值	推荐值
Arch	>= 16位的微控制器或处理器
Clock	> 16 MHz 时钟速度
Flash/ROM	> 64 kB	> 180 kB
Static RAM	~2 kB，取决于使用的功能和对象类型
Stack	> 2 kB	> 8 kB
Heap	> 4 KB	> 32 kB
Compiler	C99或以上

LVGL相关网址

LVGL官网：LVGL - Light and Versatile Embedded Graphics Library
LVGL代码库地址（Simulator、Source、Examples、Esp32、MicroPython）：https://github.com/lvgl
LVGL源码下载地址：https://github.com/lvgl/lvgl

LVGL源码下载

在源码链接中下载一份源码，LVGL已经更新迭代了很多个版本，这里我们选择8.0.1版本来移植。

注意：不同版本之间有很大的不同，尽量使用与本文相同的版本，否则不予解释。

3. 下载后得到如下目录结构

4. 源码各文件作用

github：github的配置文件，忽略即可。
docs：说明文档。
examples：示例代码。
scripts：配置脚本，Linux平台会用到，Windows忽略即可。
src：源代码。
tests：测试代码。
zephyr：忽略即可。

LVGL移植需求

STM32工程，该工程应具备功能

LCD显示（必备）
TOUCH触摸（可选）
DMA刷屏（可选）
内存管理（可选）
操作系统（可选）

注意：本示例中使用1.3寸TFTLCD，分辨率为240*240，使用SPI驱动。采用DMA双缓冲刷屏。

LVGL移植过程

添加源码

在工程目录下创建LVGL文件夹，如下图所示

2. 将LVGL的源码目录(lvgl-8.0.1\src)复制到工程中的LVGL目录中

3. 将LVGL的驱动接口文件目录(lvgl-8.0.1\examples\porting)复制到本工程中的LVGL文件夹中。其中共六个文件，disp为显示接口驱动文件（LCD），fs为文件系统接口驱动文件(FATFS)，indev为输入设备接口驱动文件(TOUCH)。

4. 将LVGL源码中(lvgl-8.0.1)的lv_conf_template.h更名为lv_conf.h，随后将其与lvgl.h一同拷贝到本地工程中的LVGL目录下。

完成后LVGL目录下的文件如下图所示：

5. 打开工程，在工程的目录结构中添加二个文件夹LVGL_SRC和LVGL_PORT，并把源码添加到其中。（可根据需要进行裁剪）。

添加src目录下的文件如下图：

添加porting目录文件如下图

lv_port_disp_template.c：显示接口文件

lv_port_indev_template.c：输入设备接口文件

本示例只使用lv_port_disp_template.c这个显示的模板。

添加源码头文件路径

修改堆栈大小

如果工程中没有内存管理，则需要修改启动文件中的堆栈。根据官方推荐我们可以把堆栈修改为4K，假如使用的功能比较多，还需要再适当增大。

C99的支持

LVGL的源码需要C99的支持，否则编译无法通过。

修改工程

编译工程

出现错误：

双击错误定位到错误位置发现，该代码包含的头文件路径层级错误，根据目录层级修改。（原来是../../lv_conf，更改为../ lv_conf）

更改lv_conf文件

lv_conf的条件编译没有打开，去到此文件下打开该文件修改保存即可。

再次编译，已没有错误。

更改lv_port_disp_template.c接口文件

1. 默认lv_port_disp_template.c和lv_port_disp_template.h的条件编译是关闭的，我们需要把他打开并修改包含目录层级。

把头文件更改如下：

2. 更改lv_port_disp_templ.c 文件中lv_port_disp_init驱动函数。此函数提供了三种写缓存方式，保留其中一种即可，本示例采用方式二。更改如下。

3. 更改屏的大小。

4. 添加DMA实现代码，并在disp_init函数中调用DMA的初始化函数（如果不使用DMA，disp_flush函数中只需要保留LCD_Color_Fill、lv_disp_flush_ready这两个函数即可）。注意添加需要的头文件。如#include "lcd.h"

1）添加一个全局变量static lv_disp_drv_t *disp_drv_p;

2）把以下代码添加到lv_port_disp_template.c

/*********************************************************************************************************
* 函 数 名 : DisPlay_SPI_DMA_Init
* 功能说明 : SPI3 DMA1初始化
* 形    参 : 无
* 返 回 值 : 无
* 备    注 : DMA1_Stream7搬运显示数据到SPI3的DR寄存器
*********************************************************************************************************/
static void DisPlay_SPI_DMA_Init()
{DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure = {0};NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct  = {0};RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1, ENABLE); //DMA1时钟使能DMA_DeInit(DMA1_Stream7);while(DMA_GetCmdStatus(DMA1_Stream7) != DISABLE) {}  //等待DMA可配置/* 配置 DMA Stream */DMA_InitStructure.DMA_Channel               = DMA_Channel_0;                //通道选择DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr  = (unsigned int)&SPI3->DR;       //DMA外设地址DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr      = (unsigned int)buf_2_1;        //DMA 存储器0地址DMA_InitStructure.DMA_DIR                   = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;   //存储器到外设模式DMA_InitStructure.DMA_BufferSize          = sizeof(buf_2_2);              //数据传输量DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc      = DMA_PeripheralInc_Disable;    //外设非增量模式DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc            = DMA_MemoryInc_Enable;         //存储器增量模式DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize   = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //外设数据长度:8位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize         = DMA_MemoryDataSize_Byte;      //存储器数据长度:8位DMA_InitStructure.DMA_Mode                  = DMA_Mode_Normal;              //使用普通模式DMA_InitStructure.DMA_Priority              = DMA_Priority_High;            //中等优先级DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode               = DMA_FIFOMode_Disable;         //不使用fifoDMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold        = DMA_FIFOThreshold_Full;       //fifo全容量DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst          = DMA_MemoryBurst_Single;       //存储器突发单次传输DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst        = DMA_PeripheralBurst_Single;   //外设突发单次传输DMA_Init(DMA1_Stream7, &DMA_InitStructure);                                   //初始化DMA StreamSPI_I2S_DMACmd(SPI3, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); // SPI3使能DMA发送NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = DMA1_Stream7_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);DMA_ITConfig(DMA1_Stream7, DMA_IT_TC, ENABLE);DMA_Cmd(DMA1_Stream7, DISABLE);
}
/*********************************************************************************************************
* 函 数 名 : DisPlay_SPI_DMA_Enable
* 功能说明 : 配置DMA并启动一次传输
* 形    参 : buf：需要搬运的数据的指针；size：搬运的数据量
* 返 回 值 : 无
* 备    注 : 无
*********************************************************************************************************/
void DisPlay_SPI_DMA_Enable(void *buf, unsigned int size)
{DMA1_Stream7->CR &= ~(0x01);while((DMA1_Stream7->CR&0X1)){}DMA1_Stream7->M0AR = (unsigned int)buf;DMA1_Stream7->NDTR = size;DMA1_Stream7->CR |= (0x01);
}
/*********************************************************************************************************
* 函 数 名 : DMA1_Stream7_IRQHandler
* 功能说明 : DMA1_Stream7发送完成中断
* 形    参 : 无
* 返 回 值 : 无
* 备    注 : 无
*********************************************************************************************************/
void DMA1_Stream7_IRQHandler(void)
{if(DMA_GetITStatus(DMA1_Stream7, DMA_IT_TCIF7) != RESET)//if(DMA1->HISR & (1<<27)){DMA_ClearITPendingBit(DMA1_Stream7, DMA_IT_TCIF7);//DMA1->HIFCR |= (1<<27);LCD_CS = 1;SPI3->DR;    lv_disp_flush_ready(disp_drv_p);    /* tell lvgl that flushing is done */}
}

5. 在disp_init函数中调用DMA的初始化函数。

6. 修改disp_flush函数如下

static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
{unsigned int size = (area->x2 - area->x1 + 1) * (area->y2 - area->y1 + 1) * 2;disp_drv_p = disp_drv;LCD_Address_Set(area->x1, area->y1, area->x2, area->y2+1); LCD_CS = 0;DisPlay_SPI_DMA_Enable(color_p, size);
}

lv_port_disp_templ.c 文件最终更改后如下：


#if 1
#include "lv_port_disp_template.h"
#include "lcd.h"#define MY_DISP_HOR_RES 240  //屏的大小
#define MY_DISP_VER_RES 240
static lv_color_t buf_2_1[MY_DISP_HOR_RES * 10];                        /*A buffer for 10 rows*/
static lv_color_t buf_2_2[MY_DISP_VER_RES * 10];                        /*An other buffer for 10 rows*/static lv_disp_drv_t *disp_drv_p;static void disp_init(void);static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p);/*********************************************************************************************************
* 函 数 名 : DisPlay_SPI_DMA_Init
* 功能说明 : SPI3 DMA1初始化
* 形    参 : 无
* 返 回 值 : 无
* 备    注 : DMA1_Stream7搬运显示数据到SPI3的DR寄存器
*********************************************************************************************************/
static void DisPlay_SPI_DMA_Init()
{DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure = {0};NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct  = {0};RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1, ENABLE); //DMA1时钟使能DMA_DeInit(DMA1_Stream7);while(DMA_GetCmdStatus(DMA1_Stream7) != DISABLE) {}  //等待DMA可配置/* 配置 DMA Stream */DMA_InitStructure.DMA_Channel               = DMA_Channel_0;                //通道选择DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr  = (unsigned int)&SPI3->DR;       //DMA外设地址DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr      = (unsigned int)buf_2_1;        //DMA 存储器0地址DMA_InitStructure.DMA_DIR                   = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;   //存储器到外设模式DMA_InitStructure.DMA_BufferSize          = sizeof(buf_2_2);              //数据传输量DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc      = DMA_PeripheralInc_Disable;    //外设非增量模式DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc            = DMA_MemoryInc_Enable;         //存储器增量模式DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize   = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //外设数据长度:8位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize         = DMA_MemoryDataSize_Byte;      //存储器数据长度:8位DMA_InitStructure.DMA_Mode                  = DMA_Mode_Normal;              //使用普通模式DMA_InitStructure.DMA_Priority              = DMA_Priority_High;            //中等优先级DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode               = DMA_FIFOMode_Disable;         //不使用fifoDMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold        = DMA_FIFOThreshold_Full;       //fifo全容量DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst          = DMA_MemoryBurst_Single;       //存储器突发单次传输DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst        = DMA_PeripheralBurst_Single;   //外设突发单次传输DMA_Init(DMA1_Stream7, &DMA_InitStructure);                                   //初始化DMA StreamSPI_I2S_DMACmd(SPI3, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); // SPI3使能DMA发送NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = DMA1_Stream7_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);DMA_ITConfig(DMA1_Stream7, DMA_IT_TC, ENABLE);DMA_Cmd(DMA1_Stream7, DISABLE);
}
/*********************************************************************************************************
* 函 数 名 : DisPlay_SPI_DMA_Enable
* 功能说明 : 配置DMA并启动一次传输
* 形    参 : buf：需要搬运的数据的指针；size：搬运的数据量
* 返 回 值 : 无
* 备    注 : 无
*********************************************************************************************************/
void DisPlay_SPI_DMA_Enable(void *buf, unsigned int size)
{DMA1_Stream7->CR &= ~(0x01);while((DMA1_Stream7->CR&0X1)){}DMA1_Stream7->M0AR = (unsigned int)buf;DMA1_Stream7->NDTR = size;DMA1_Stream7->CR |= (0x01);
}
/*********************************************************************************************************
* 函 数 名 : DMA1_Stream7_IRQHandler
* 功能说明 : DMA1_Stream7发送完成中断
* 形    参 : 无
* 返 回 值 : 无
* 备    注 : 无
*********************************************************************************************************/
void DMA1_Stream7_IRQHandler(void)
{if(DMA_GetITStatus(DMA1_Stream7, DMA_IT_TCIF7) != RESET)//if(DMA1->HISR & (1<<27)){DMA_ClearITPendingBit(DMA1_Stream7, DMA_IT_TCIF7);//DMA1->HIFCR |= (1<<27);LCD_CS = 1;SPI3->DR;    lv_disp_flush_ready(disp_drv_p);    /* tell lvgl that flushing is done */}
}void lv_port_disp_init(void)
{disp_init();static lv_disp_draw_buf_t draw_buf_dsc_2;lv_disp_draw_buf_init(&draw_buf_dsc_2, buf_2_1, buf_2_2, MY_DISP_HOR_RES * 10);   static lv_disp_drv_t disp_drv;  lv_disp_drv_init(&disp_drv);   disp_drv.hor_res = MY_DISP_HOR_RES;disp_drv.ver_res = MY_DISP_VER_RES;disp_drv.flush_cb = disp_flush;disp_drv.draw_buf = &draw_buf_dsc_2;lv_disp_drv_register(&disp_drv);
}static void disp_init(void)
{/*You code here*/DisPlay_SPI_DMA_Init();
}static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
{unsigned int size = (area->x2 - area->x1 + 1) * (area->y2 - area->y1 + 1) * 2;disp_drv_p = disp_drv;LCD_Address_Set(area->x1, area->y1, area->x2, area->y2+1); LCD_CS = 0;DisPlay_SPI_DMA_Enable(color_p, size);
}#else
typedef int keep_pedantic_happy;
#endif

修改 lv_conf.h

根据需求修改lv_conf.h中的宏定义

LV_COLOR_DEPTH：屏幕的色彩深度，支持1bit、8bit、16bit、32bit。
LV_COLOR_16_SWAP：字节交换，DMA刷屏的时候需要置1。
LV_MEM_SIZE：GUI可支配的内存空间，根据使用的功能调节。
LV_FONT_MONTSERRAT_*：字体大小，太小会很模糊。

如果需要更改默认字体大小，则把相应的宏设置为1.

显示实现

1. 配置一个定时器为LVGL提供1ms的时钟心跳，该定时器的中断服务函数中调用lv_tick_inc(1);即可。本示例使用基本定时器7.

2. 主程序中循环调用lv_task_handler函数处理事件

3. 编写显示程序

#include "lvgl.h"
#include "lv_port_disp_template.h"
void Lvgl_Lable_Demo(void)
{lv_obj_t *scr = lv_scr_act();lv_obj_t * label1 = lv_label_create(scr);lv_label_set_long_mode(label1, LV_LABEL_LONG_WRAP);    lv_label_set_recolor(label1, true);                      lv_label_set_text(label1, "#0000ff Re-color# #ff00ff words# #ff0000 of a# label, align the lines to the center ""XYD NN.");  lv_obj_set_width(label1, 150);  lv_obj_set_style_text_align(label1, LV_TEXT_ALIGN_CENTER, 0);   lv_obj_align(label1, LV_ALIGN_CENTER, 0, -40);  lv_obj_t * label2 = lv_label_create(scr);lv_label_set_long_mode(label2, LV_LABEL_LONG_SCROLL_CIRCULAR);     lv_obj_set_width(label2, 150);  lv_label_set_text(label2, "My Name is Chenxingxing. "); lv_obj_align(label2, LV_ALIGN_CENTER, 0, 40);
}

4. main函数调用

int main()
{…..Lcd_Init();lv_init();                       // 初始化lvgllv_port_disp_init();              // 显示初始化Lvgl_Lable_Demo();….while(1){lv_task_handler();Delay_Ms(1);}
}

实验结果