基于APM32F411 移植 U8g2

只看该作者 · 2023-9-13 09:49

本帖最后由 kai迪皮于 2023-9-13 09:50 编辑

#申请原创# @21小跑堂

1 前言

最近拿到了极海的APM32F411 TINY 板卡，APM32F411是其新推出的新品，资源如下：

基于Arm® Cortex®-M4F内核，工作主频120MHz，具有高速运算能力、多种工作模式、以及丰富的高精度外设和通讯接口；内置CRC32运算单元，可为用户提供高集成度、高可靠性的SoC方案；作为APM32F4系列MCU的超值型拓展产品，能很好的满足用户对功耗、性能、性价比方面的产品均衡需求，可适用于电力，仪器仪表，工控，家电，物联网，新能源，智慧楼宇等广泛的应用领域。

更多内容可以看他们的官网：[APM32F411 (geehy.com)](https://geehy.com/apm32?id=81)

拿到了他们的APM32F411 TINY 板卡后想着搞点事情，手上有一个0.96寸的OLED屏幕，想着拿这个板卡点亮这个屏幕，但想着点亮多没意思，于是便有了这个笔记“基于APM32F411 移植 U8g2”。刚好这个 TINY 板卡是没有屏幕显示的，后面的小伙伴也可以在我做的demo上做一些自己的应用显示。

那话不多说，现在开始吧。

2 APM32F411 源码准备

APM32F411 的评估源码可以在他们官网获取：https://geehy.com/uploads/tool/APM32F4xx_SDK_V1.4.zip

我手上的OLED使用的是I2C进行驱动的，所以我这里直接在他们的“APM32F4xx_SDK_V1.4\Examples\I2C\”目录下复制“I2C_TwoBoards_Master”demo并改名为“I2C_U8g2”。

我们将在这个demo的基础上实现U8g2适配。

3 U8g2源码准备

U8g2的源码在GitHub上开源：https://github.com/olikraus/u8g2

我们把它的源码下载下来。

4 移植U8g2至APM32F411

4.1 复制U8g2源码

我们在APM32F4xx_SDK_V1.4\Middlewares下新建U8g2文件夹用于保存我们工程所需的U8g2源码。

由于U8g2支持多种显示驱动的屏幕，因为源码中也包含了各个驱动对应的文件（所以不需要自己去写屏幕底层驱动了），为了减小整个工程的代码体积，我们在移植U8g2时，可以删除一些对本工程来说无用的文件。

这里我们主要关注的是**U8g2库文件**中的**csrc文件**。我们把csrc文件夹中的内容添加入我们的APM32F4xx_SDK_V1.4\Middlewares\U8g2中。

4.2 工程包含U8g2源码

在工程下新建“U8g2”分组用于存放U8g2源码。

由于“u8x8_d_sxxx.c”等源码是驱动屏幕的驱动文件，这里我们选用“u8x8_d_ssd1306_128x64_noname.c”，又因为u8g2_d_memory.c，u8g2_d_setup.c是必须的驱动函数所在文件这两个我们保留。（即：u8x8_d_sxxx.c样式的文件仅保留u8x8_d_ssd1306_128x64_noname.c、u8g2_d_memory.c、u8g2_d_setup.c）。

4.3 添加延时函数功能

APM32F4的SDK中已经有一个“bsp_delay.c”文件使用滴答定时器做的延时，我们包含进工程。

包含进工程后，我们要把“APM_DelayTickDec()”函数放置至 apm32f4xx_int.c中的滴答定时器中断。

如此一来我们便可以正常使用“APM_DelayMs”及“APM_DelayUs”函数了。

4.4 完善I2C初始化及发送函数

由于本demo使用的是I2C的主机功能，且只需要发送功能，我们把I2C的初始化函数编写如下：

复制

/*!

 *  I2C Init

 *

 * @param     None

 *

 * @retval    None

 */

void I2CInit(void)

{

    GPIO_Config_T gpioConfigStruct;

    I2C_Config_T i2cConfigStruct;



    /* Enable I2C related Clock */

    RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOB);

    RCM_EnableAPB1PeriphClock(RCM_APB1_PERIPH_I2C1);



    /* Free I2C_SCL and I2C_SDA */

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOB, GPIO_PIN_SOURCE_6, GPIO_AF_I2C1);

    GPIO_ConfigPinAF(GPIOB, GPIO_PIN_SOURCE_7, GPIO_AF_I2C1);



    gpioConfigStruct.mode = GPIO_MODE_AF;

    gpioConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_50MHz;

    gpioConfigStruct.pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;

    gpioConfigStruct.otype = GPIO_OTYPE_OD;

    gpioConfigStruct.pupd = GPIO_PUPD_NOPULL;

    GPIO_Config(GPIOB, &gpioConfigStruct);



    /*  Config I2C1 */

    I2C_Reset(I2C1);

    i2cConfigStruct.mode = I2C_MODE_I2C;

    i2cConfigStruct.dutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;

    i2cConfigStruct.ackAddress = I2C_ACK_ADDRESS_7BIT;

    i2cConfigStruct.ownAddress1 = 0XA0;

    i2cConfigStruct.ack = I2C_ACK_ENABLE;

    i2cConfigStruct.clockSpeed = 100000;

    I2C_Config(I2C1, &i2cConfigStruct);



    I2C_DisableDualAddress(I2C1);



    /* Enable I2Cx */

    I2C_Enable(I2C1);

}

原demo是使用字符串结束符来判断发送内容的结束的，我们简单修改一下发送函数，传参内容有：

1. 目标I2C从机地址
2. 发送数组
3. 发送数据的大小

这里我们固定I2C从机地址为7bit。

复制

/*!

 *   Write data to the I2C1

 *

 * @param     pBuffer: wiret buffer

 *

 * @retval    0: Error  1:Succee

 */

uint8_t I2C_Write_Buff(uint16_t DevAddress, uint8_t *pBuffer, uint16_t Size)

{

    uint16_t tx_size = Size;

    uint16_t I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;



    while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET)

    {

        I2CInit();



        if ((I2CTimeout--) == 0)

        {

            return I2C_TIMEOUT_UserCallback(4);

        }

    }



    I2C_DisableInterrupt(I2C1, I2C_INT_EVT);

    /* Send START condition */

    I2C_EnableGenerateStart(I2C1);



    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;



    while (!I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))  //EV5

    {

        if ((I2CTimeout--) == 0)

        {

            return I2C_TIMEOUT_UserCallback(5);

        }

    }



    /* Send address for write */

    I2C_Tx7BitAddress(I2C1, DevAddress, I2C_DIRECTION_TX);



    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;



    while (!I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))  //EV6

    {

        if ((I2CTimeout--) == 0)

        {

            return I2C_TIMEOUT_UserCallback(6);

        }

    }



    /* While there is data to be written */

    while (tx_size > 0u)

    {

        I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;



        /* Send the current byte */

        I2C_TxData(I2C1, *pBuffer);



        while (!I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING))   //EV8

        {

            if ((I2CTimeout--) == 0)

            {

                return I2C_TIMEOUT_UserCallback(8);

            }

        }



        /* Point to the next byte to be written */

        pBuffer++;

        tx_size --;

    }



    while (!I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))   //EV8-2

    {

        if ((I2CTimeout--) == 0)

        {

            return I2C_TIMEOUT_UserCallback(9);

        }

    }



    I2C_EnableGenerateStop(I2C1);



    return 1;

}

4.5 修改u8g2_d_memory.c

该源文件中包含着各个屏幕的驱动缓存，这里我们仅保留“uint8_t *u8g2_m_16_8_f(uint8_t *page_cnt)”，其他函数进行注释。

4.6 修改u8g2_d_setup.c

该源文件中包含着各个屏幕的驱动缓存，这里我们仅保留“uint8_t *u8g2_m_16_8_f(uint8_t *page_cnt)”，其他函数进行注释。

5 编写u8g2初始化代码

我们要使用u8g2需要对其进行一些初始化操作，我们新建一个“apm32_u8g2.c”保存这部分内容。这里主要写一下“u8x8_byte_hw_i2c”函数内容，需要吧I2C初始化和I2C发送函数放在这里面。

复制

uint8_t u8x8_byte_hw_i2c(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr)

{

    /* u8g2/u8x8 will never send more than 32 bytes between START_TRANSFER and END_TRANSFER */

    static uint8_t buffer[128];

    static uint8_t buf_idx;

    uint8_t *data;



    switch (msg)

    {

        case U8X8_MSG_BYTE_INIT:

        {

            /* add your custom code to init i2c subsystem */

            I2CInit(); 

        }

    break;



    case U8X8_MSG_BYTE_START_TRANSFER:

    {

        buf_idx = 0;

    }

    break;



    case U8X8_MSG_BYTE_SEND:

    {

        data = (uint8_t *)arg_ptr;



        while (arg_int > 0)

        {

            buffer[buf_idx++] = *data;

            data++;

            arg_int--;

        }

    }

    break;



    case U8X8_MSG_BYTE_END_TRANSFER:

    {

        if (I2C_Write_Buff( OLED_ADDRESS, buffer, buf_idx) != 1)

            return 0;

    }

    break;



    case U8X8_MSG_BYTE_SET_DC:

        break;



    default:

        return 0;

    }



    return 1;

}