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：
- /*!
- * 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。
- /*!
- * 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。
- 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;
- }
6 编写OLED测试函数
OLED需要进行一些测试，如画点，画圆等操作，我这里写了一个“oled_test.c”文件进行了测试验证。因为这里面的代码比较多就不一一说明了。
7 最终效果
完成代码编写后，即可通过APM32F411TINY板卡的板载仿真器进行程序下载啦。
程序运行如下所示：
代码在这里（文件名改为APM32F4xx_SDK_V1.4_I2C_U8g2.zip.001，APM32F4xx_SDK_V1.4_I2C_U8g2.zip.002再解压）：
APM32F4xx_SDK_V1.4_I2C_U8g2.002.zip
(2.28 MB, 下载次数: 17)
，
APM32F4xx_SDK_V1.4_I2C_U8g2.001.zip
(8 MB, 下载次数: 13)
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