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文档简介
第8章真彩图像显示
本项目引入具有32位、三级流水处理功能的ARMCortex-M3内核嵌入式系统——STM32F107单片机,在ST提供的STM32固件库基础上,利用ARM-MDK开发环境,快速、方便地实现彩色液晶真彩图形显示【城市交通地图显示】。通过本项目的学习,了解ARMCortex™-M3内核结构,掌握ARMCortex™-M3
内核单片机的基本应用,及采用MDK开发环境操作、编程和下载方法;了解STM32固件库,并学会使用;了解32位单片机的应用市场及发展动态。
8.1任务描述8.2电路设计8.3软件设计8.1任务描述
利用AT公司提供的固件库,在给出的用STM32F107【stm32】为控制核心的LED_LCD目标板上,用MDK开发软件编程,通过两个案例的实验,最终实现项目要求:TFT_LCD显示真彩色图像,实物效果见图8.1。图8.1TFT_LCD显示真彩图像实物图实现项目案例功能的电路图见图8.2和8.3。图8.2是真彩图像显示系统主要应用模块结构图。8.3是真彩图像显示系统完整电路原理图。图8.2真彩图像显示系统主要应用模块结构图图8.3真彩图像显示系统完整电路原理图8.2电路设计图8.4LED灯流水显示效果
电路原理:利用STM32F107的PA、PB、PC、PD的部分口,实现8只LED灯流水显示,流水的模式可以通过按键选择。本任务主要是掌握固件库对I/O口的操作,学会MDK操作步骤,学会JTAG调试、下载方法,并简单编程。图8.5LED彩灯流程图利用MDK与ST固件库实现LCD显示真彩图像,显示效果见图8.6。图8.6LCD真彩图像显示效果图电路原理:利用STM32F107的PE、PC、PD口,读取SD卡中的图像数据,在320x240彩色液晶屏TFT_LCD,实现真彩LCD图像显示,并通过触摸按键选择图像不同区域的显示。本任务主要是掌握固件库对中断事件的操作,进一步了解Cortex-M寄存器,学会对外设(SD卡)的操作方法,加深MDK操作步骤、JTAG调试、程序下载方法,并能进行略复杂程序的编制、调试。8.3软件分析实现本任务需要有功能的模块程序,除STM32固件库中:处理外设中断服务程序stm32f10x_it(包括按键处理)、时钟寄存器配置程序stm32f10x_rcc、端口设置处理程序stm32f10x_gpio、系统初始化system_stm3210x
、flash处理stm32f10x_flash、SD卡的读写程序、TFT_LCD驱动显示程序、BMP与JPG图像转换程序。图8.7LCD真彩图像显示流程(1)LED显示主程序(main.c)/************************************************************实验名称:流水灯功能:实现IO的输入输出,即流水灯和按键功能.左右按键负责控制流水灯方向,
上下控制速度.*************************************************************/#include"stm32f10x.h"#include"GPIO.h"#include"GPIO.c"/*******************************函数名称:Delay功能:延时参数:speed返回值:无*******************************/voidDelay(u16speed){ u16i;
while(speed!=0) { speed--;
for(i=0;i<400;i++); }}int
main(void){ u16speed=2000; u8turn=0;
SystemInit(); //系统初始化
GPIO_Configuration(); //端口初始化
while(1) { if(!turn)//向左循环
{ LED1_ON; Delay(speed); LED1_OFF; LED2_ON; Delay(speed); LED2_OFF; LED3_ON; Delay(speed); LED3_OFF; LED4_ON; Delay(speed); LED4_OFF; LED5_ON; Delay(speed); LED5_OFF; LED6_ON; Delay(speed); LED6_OFF; LED7_ON; Delay(speed); LED7_OFF; LED8_ON; Delay(speed); LED8_OFF;
Delay(speed); }else//向左循环
{ LED8_ON; Delay(speed); LED8_OFF; LED7_ON; Delay(speed); LED7_OFF; LED6_ON; Delay(speed); LED6_OFF; LED5_ON; Delay(speed); LED5_OFF; LED4_ON; Delay(speed); LED4_OFF; LED3_ON; Delay(speed); LED3_OFF; LED2_ON; Delay(speed); LED2_OFF; LED1_ON; Delay(speed); LED1_OFF; } /*判断键盘输入*/
if(GET_LEFT()) turn=1; elseif(GET_RIGHT())turn=0;
if(GET_UP()) { if(speed>200) speed-=200; } elseif(GET_DOWN()) { if(speed<20000) speed+=200; } }}(2)输入输出宏定义(GPIO.h)/****************输入输出宏定义******************/#ifndefGPIO_H#defineGPIO_H/*****************输出宏定义*********************/#defineLED1_ON GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineLED1_OFF GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineLED2_ON GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)#defineLED2_OFF GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)#defineLED3_ON GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7)#defineLED3_OFF GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7)#defineLED4_ON GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5)#defineLED4_OFF GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5)#defineLED5_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)#defineLED5_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)#defineLED6_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#defineLED6_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#defineLED7_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)#defineLED7_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)#defineLED8_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)#defineLED8_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)/*********************输入宏定义****************************/#defineGET_LEFT() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_3))#defineGET_UP() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_4))#defineGET_RIGHT() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_5))#defineGET_DOWN() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_6))#endif(3)管脚配置程序(GPIO.c)/****************************************函数名称:GPIO_Configuration功能:设置PA8、PD7、PC7、PC5、PB9、PB8、PB5、PB0为输出LED灯设置PD3、PD4、PD5、PD6为键盘输入参数:无返回值:无****************************************/voidGPIO_Configuration(void){ GPIO_InitTypeDef
GPIO_InitStructure; /*******允许总线CLOCK********************/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE); /******在设置LED输出前,先把LED关闭*****/ LED1_OFF; LED2_OFF; LED3_OFF; LED4_OFF; LED5_OFF; LED6_OFF; LED7_OFF; LED8_OFF; /****************设置PA8为输出*******************/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //50M时钟速度
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /**************设置PB0,5,8,9为输出*****************/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //50M时钟速度
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); /**************设置PC5,7为输出**********************/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //50M时钟速度
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); /**************设置PD7为输出**************************/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //50M时钟速度
GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure); /**************设置PD3,4,5,6为按键输入******************/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);}(4)时钟配置程序(RCC.c)/****************************************函数名称:RCC_Configuration功能:寄存器配置参数:无返回值:无****************************************/#include"STM32Lib\\stm32f10x.h"RCC_ClocksTypeDef
RCC_ClockFreq;voidRCC_Configuration(void){SystemInit();//源自system_stm32f10x.c文件,只需要调用此函数,则可完成RCC的配置.具体请看2_RCC /**************************************************
获取RCC的信息,调试用 请参考RCC_ClocksTypeDef结构体的内容,当时钟配置完成后,
里面变量的值就直接反映了器件各个部分的运行频率 ***************************************************/
RCC_GetClocksFreq(&RCC_ClockFreq); /*这个配置可使外部晶振停振的时候,产生一个NMI中断,不需要用的可屏蔽掉*/ //RCC_ClockSecuritySystemCmd(ENABLE); //SYSTICK分频--1ms的系统时钟中断
if(SysTick_Config(SystemFrequency/1000)) { /*Captureerror*/ while(1); }}/**********************************************函数名:SysTickDelay**功能:使用系统时钟的硬延迟**注意事项:一般地,不要在中断中调用本函数,否则会存在重入问题.另外如果屏蔽了全局中断,则不要使用此函数********************************************/volatileu16Timer1,Timer2;voidSysTickDelay(u16dly_ms){ Timer1=dly_ms; while(Timer1);}(5)LED与单片机硬件连接宏定义(HAL.h)/****************输入输出宏定义******************/#ifndefHAL_H#defineHAL_H/*****************输出宏定义*********************///输出宏定义#defineLED1_ON GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineLED1_OFF GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8)#defineLED2_ON GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)#defineLED2_OFF GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7)#defineLED3_ON GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7)#defineLED3_OFF GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7)#defineLED4_ON GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5)#defineLED4_OFF GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5)#defineLED5_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)#defineLED5_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)#defineLED6_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#defineLED6_OFF GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#defineLED7_ON GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)#defineLED7_OFF
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