第8章真彩图像显示

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