野火指南者开发板移植lvgl库

前言

由于近期要做一个装置 ，想着把装置做的好看一点，就打算使用 GUI 来做一个信息的相关显示，之前听说过一款比较轻量级的图形库，也就是 lvgl，手头又正好有一块搭配屏幕的野火指南者开发板，单片机型号是 STM32F103VET6，Flash 为 512KB，RAM 为 64KB，屏幕为 3.2 寸电阻触摸屏，我们在来看一下运行 lvgl 这个 GUI 需要的资源，所需资源如下图所示：

几个比较关键的就是控制器的主频需要大于 16 MHz，对于 STM32F103来说，主频可以达到 72MHz，满足要求，所需要的 Flash 要大于 64KB,对于指南者这款开发板来将，他的主控是 STM32F103VET6，Flash 具有 512KB，远远满足要求。对于 RAM 来讲，lvgl 所需要的 RAM 是 8KB，推荐使用 24 KB，对于具有 64KB的 STM32F103VET6 来讲，是完全满足要求的。

综上，可以知道，使用野火指南者开发板来跑 lvgl 是完全没有问题的。

移植准备

为了更加快捷的完成移植，在这里就直接使用野火官方写好的液晶屏幕的驱动来进行 lvgl 的移植，首先找到野火配套例程中的第 30 号例程，也就是电阻触摸屏--触摸画板这个例程，将这个例程拷贝出来，在这个基础上进行移植。

拷贝出来之后，进入到工程目录里，工程目录结构如下图所示：

紧接着，我们进到 lvgl 的 github 仓库，选择已经发布的 v7.6.1 版本进行移植，


我们将代码下载下来，放到 Libraries 里面，如下图所示：

至此，我们就完成了移植前的准备工作，接下来进行移植代码。

导入 lvgl 库到 keil 工程中

首先在 keil 工程中新建 lvgl Groups 组，然后将 lvgl/src/lv_core lvgl/src/lv_draw lvgl/src/lv_font lvgl/src/lv_hal lvgl/src/lv_misc lvgl/src/lv_themes lvgl/src/lv_widgets 路径下的文件加入到新建的组中， 如下图所示：

紧接着，我们来看一下 lvgl 官网中的文档对于 lvgl 运行的要求：


从序号 1 ，可以看出，栈空间需要大于 2KB 的空间，推荐大于 8 KB，我们这里设置栈空间为 8KB，也就是将如下所示位置的值改为 0x00002000

从序号 2 可以知道，它需要 C99 或者更新的编译器，我们这里选择 C99 进行编译，


修改 lv_conf.h 配置文件

接下来，需要修改 lv_conf.h 这个文件，这个文件需要修改的地方有好几个，分别是如下几个地方：

• 首先先将田间编译宏更改为 #if 1

• 修改屏幕的分辨率，由于当前所用的野火指南者所搭配的是分辨率为 320 * 240 的，因此需要将 LV_HOR_RES_MAX更改为 240以及将 LV_VER_RES_MAX 更改为 320 ,如下图所示：

• 修改 LV_COLOR_DEPTH,此值 1 是用于单色屏，当前我们的是彩色屏，应该设置为 16

• 修改LV_DPI 的值,默认值为 130,我们把他设置到 60,这个宏是用来调节界面缩放比例的,此值越大,控件分布的就越散,控件自身的间隔也会变大 ，如下图所示:

• 配置 lvgl 运行的动态堆的大小，再官方给出的堆的要求中，对于堆的要求是这样的：

推荐使用大于 16KB 的堆内存，因此这里配置的是 20KB，也就是将LV_MEM_SIZE 设置为 20KB，也就是将 LV_MEM_SIZE 的值设置为 20U * 1024U

• 因为当前开发板没有使用到 GPU 和文件系统，所以将 GPU 和文件系统的宏定义设置为 0，如下所示：

• 

至此，lvgl 的文件就修改完毕了。接下来，就需要提供 lvgl 运行的心跳节拍

lvgl 心跳节拍设置

这里采取的一个方案是通过定时器来为 lvgl 来提供心跳节拍，更为直观的叙述也就是通过定时器产生 1ms 的定时中断，然后在中断服务函数里调用 lvgl 的心跳函数。野火的官方例程李提供了定时中断的代码，我们直接将这部分代码移植过来就好，下面是定时中断服务函数里面的相关内容：

#include "lvgl.h"
void TIM6_IRQHandler(void)
{
    if ( TIM_GetITStatus( TIM6, TIM_IT_Update) != RESET ) 
    {   
        lv_tick_inc(1);                     //lvgl 的 1ms 心跳
        TIM_ClearITPendingBit(TIM6 , TIM_FLAG_Update);           
    }
}

有了中断服务函数，那相应的就需要有初始化，下面是主函数的相关代码：

int main(void)
{        
    //LCD 初始化
    ILI9341_Init();  

    //触摸屏初始化
    XPT2046_Init();

    BASIC_TIM_Init();

    lv_init();          /* lv 系统初始化 */

    //其中0、3、5、6 模式适合从左至右显示文字，
    //不推荐使用其它模式显示文字 其它模式显示文字会有镜像效果          
    //其中 6 模式为大部分液晶例程的默认显示方向  
    ILI9341_GramScan ( 3 );    

    while ( 1 )
    {
        lv_task_handler();
    }

}

最后，我们需要将 lvgl 的相关头文件路径加入到 keil 的工程路径中去，添加完成之后，就可以编译了，但是使用野火的编写的 LCD 驱动编译之后会出现三个错误，如下图所示：

出现该错误的原因是因为 C99 跟内联函数的一些关联，具体的细节不在这里深究了，更改方式是在三个函数前加上 static,如下图所示：

这样更改之后，整个代码就编译通过了。

移植底层屏幕驱动

接下来就需要完成移植屏幕底层驱动了，对于这部分内容，总的来说分为两部分：

• 移植底层显示驱动

• 移植底层触摸驱动

我们将 Libraries\lvgl\examples\porting里面的文件复制到Libraries\lvgl_driver里面，并重命名为如下几个文件：

移植底层显示驱动

移植底层显示驱动只需要更改 lv_port_disp.c和 lv_port_disp.h两个文件，首先是 lv_port_disp.h的更改，更改后的文件为：

#if 1

#ifndef LV_PORT_DISP_H
#define LV_PORT_DISP_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "lvgl/lvgl.h"

void lv_port_disp_init(void);

#ifdef __cplusplus
} /* extern "C" */
#endif

#endif /*LV_PORT_DISP_TEMPL_H*/

#endif /*Disable/Enable content*/

更改后的lv_port_disp.c文件为：

第一个是留下一个例子，第二个是更改屏幕的分辨率。第三部分是

红色标注部分的函数也就是以单个像素点填充屏幕的函数，这个函数野火写的不满足调用要求，笔者稍微将原来的驱动代码进行了更改，实现了如下所示的单个像素点填充函数：

void ILI9341_DrawPixel(uint16_t usX, uint16_t usY,uint16_t color)
{
    if ((usX < LCD_X_LENGTH) && (usY < LCD_Y_LENGTH))
    {
        ILI9341_SetCursor (usX,usY);

        ILI9341_FillColor (1,color);
    }
}

这样，就完成了底层屏幕显示驱动的移植。

底层屏幕触摸驱动移植

移植底层屏幕触摸驱动只需要更改 lv_port_indev.c和 lv_port_indev.h两个文件，首先是 lv_port_indev.h的更改，更改后的文件为

#if 1

#ifndef LV_PORT_INDEV_H
#define LV_PORT_INDEV_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "lvgl/lvgl.h"
void lv_port_indev_init(void);


#ifdef __cplusplus
} /* extern "C" */
#endif

#endif /*LV_PORT_INDEV_TEMPL_H*/

#endif /*Disable/Enable content*/

紧接着就是lv_port_indev.c的更改，关于这部分代码，lvgl 官方给出了好几个输入设备的函数，触摸屏，鼠标，小键盘，旋钮，按键等输入设备，我们这里所选用的是触摸屏，那么就可以把其他的都删去。下面是几处关键代码：

最后，加入一个简单的示例，GUI 就可以运行起来了，加如的程序如下所示：

static void btn_event_cb(lv_obj_t * btn, lv_event_t event)
{
    if(event == LV_EVENT_CLICKED) {
        static uint8_t cnt = 0;
        cnt++;

        /*Get the first child of the button which is the label and change its text*/
        lv_obj_t * label = lv_obj_get_child(btn, NULL);
        lv_label_set_text_fmt(label, "Button: %d", cnt);
    }
}

/**
 * Create a button with a label and react on Click event.
 */
void lv_ex_get_started_1(void)
{
    lv_obj_t * btn = lv_btn_create(lv_scr_act(), NULL);     /*Add a button the current screen*/
    lv_obj_set_pos(btn, 10, 10);                            /*Set its position*/
    lv_obj_set_size(btn, 120, 50);                          /*Set its size*/
    lv_obj_set_event_cb(btn, btn_event_cb);                 /*Assign a callback to the button*/

    lv_obj_t * label = lv_label_create(btn, NULL);          /*Add a label to the button*/
    lv_label_set_text(label, "Button");                     /*Set the labels text*/
}

主函数如下所示：

int main(void)
{        
    //LCD 初始化
    ILI9341_Init();  

    //触摸屏初始化
    XPT2046_Init();

    BASIC_TIM_Init();

    lv_init();          /* lv 系统初始化 */
    lv_port_disp_init();    /* lvgl 显示接口初始化，放在 lv_init()后面 */
    lv_port_indev_init();   /* lvgl 输入接口初始化，放在 lv_init() 后面 */

    lv_ex_get_started_1();


    //其中0、3、5、6 模式适合从左至右显示文字，
    //不推荐使用其它模式显示文字 其它模式显示文字会有镜像效果          
    //其中 6 模式为大部分液晶例程的默认显示方向  
    ILI9341_GramScan ( 6 );    

    while ( 1 )
    {
        lv_task_handler();
    }

}

最终的显示效果如下图所示：

官方的 github 仓库也有做好的比较完善的 demo 可供参考，下图是 github 上的例程的截图：

参照 README.md 文档就可以顺利跑起来，下图是运行 demo 的动图，效果还是很华丽的。

总结

上述就是移植 lvgl 的整个过程，写下来记录一下，移植结束，可以学习如何制作一个精美的界面了，这次的内容就到这里，如果在使用过程中，有新的体会，再进行更文~

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