《怎样在点阵屏上绘图.docVIP

怎样在点阵屏上绘图 ——基于LCD12864 — 前言 — 前言往往要解释写文章的动机和原因，同时给作者一个正题以外灌水的机会——本文也不例外。 一、为什么我要写这篇文章。 不可否认，我的确受到了Armok的利诱影响，但是最近发生的一些事情却使我觉得写这篇文章是非常有必要的。在OurAVR上看到很多版本的LCD驱动程序，几乎每一个版本都只是简单的将全部或部分的显示数据Cover到LCD的显存上，完成一个字或者是图片的显示就等着大家喊“牛”了。其实要走的路还很远。对一个工程项目来说，增加n多的成本来提供一个点阵屏作为用户接口，不是一两幅欢迎图片和Now Loading...Please Standy By的提示能糊弄的过去的。用户希望你提供的是友好的图形界面GUI，虽然比不过XP和Apple的华丽，但是由各种基本图形组成的窗口界面还是需要的。 当我们真的想实现一个图形界面的时候，很快就会发现，我们需要的不仅仅是一个被喊了“牛”的初级驱动，我们需要的是一个图形引擎——一个自定义的图形函数包，没有DirectX的华丽，但是能绘制一个任意的直线或是矩形就够了——结果往往发现无所适从。这个时候，我们遇到的就是一个门槛，真正的嵌入式工程师和一个业余电子爱好者之间的门槛。 二、我如何写这篇文章 考虑到本人老王卖瓜的习惯，所以请大家一定无比在吃饭前看本人写的技术文章，同时保持耐心等待续集（绝对有续集）。本人现单身，个人问题众多，学习任务重，所以可能有时候写文章象羊拉屎，不对大家胃口，请见谅。 硬件平台：AVR Mega8级 软件平台：ICC LCD：不带字库的12864 规范：符合基本的C编程规范 三、何时开始正文 — 预备知识 — 其实，本文应该算是计算机图形学的一个具体分支，所以，计算机图形学的基本要求就是本文的基本要求，考虑到各位兄弟的胃口，我就多罗嗦下。 （1）位操作 向LCD12864这种二值屏幕，我们习惯于用1个字节表示连续的8个点，1表示对应位被点亮，0表示不被点亮，所以对图形的操作最基本的手段就是位操作。 复习下，常用的位操作，假设Dis表示某一个现存地址的内容 Dis = Dis~ 黑白颠倒 Dis = ~(1n) 第n处被擦去， Dis |= (1n) 第n处被画了一个点 Dis ^= (1n) 如果n处是亮的，就变被擦掉；如果n处是空白的，就被点亮。 （2）作图原理 点是一切光栅显示设备的基本要素，所有的操作都是以点为基础的，所以学会如何利用点构成线、圆、填充就是必须掌握的——几何不能太差哦。 还有，结合屏幕的硬件特点，对算法进行优化的一些方法也是需要掌握的。比方说，如何填充之类的……后面会针对LCD12864作详细介绍的。 (3)人机交互学 虽然很多人都没有实实在在学过这门功课，但是多多少少对于界面应该怎样有些许了解。如何利用手中的基本操作函数做出一些特效，如何安排窗体，如何绘制图形界面的一些基本元素如按钮，甚至如何显示汉字，都是人际交互学需要教会你的——总之，如果你没有学过这门课程，你的产品只有你自己用的话——跟着感觉走，没错的。 (4)最最重要的物质基础 你要掌握一种单片机，掌握一种点阵屏幕。 前面已经说过，对于栅格显示设备来说，点是一切图形的基础，说白了，不会在液晶屏幕的任意位置随心所欲的画点就不能说你已经掌握了某种液晶屏幕的使用了。事实上，根据笔者的经验，尝试画点往往能暴露出很多问题。就拿LCD12864来说吧，一段时间，笔者总是发现，在片切换的地方有一点点错误…… 在说明如何画点之前先说明一个概念：显示缓冲区。 所谓显示缓冲区，顾名思义，就是显示数据的一个缓冲地带。一般情况下，我们绘图也是直接对这块缓冲区域进行操作的。 很多朋友就要提问了：我们为什么不直接对屏幕操作呢？ 事实上，LCD本身存在一块显示存储器，也可以被认为是一个显示缓存，直接写在这个存储器的数据并非直接显示出来，而多半需要一个显示指令来影射一下。我们有时候也通过这种类似的技术来实现很大的图片的显示——先画好，再拿给大家看，让人以为你是一下就画好的，当然如果你刻意需要那种图片被“画”出来的效果，则不在讨论之列。问题就在于，LCD是片外资源，对其存储器的访问可以被认为是对片外存储器的访问，其速度显然没有对片内SRAM的操作速度要快。如果我们使用那种常用的串行方式来作图（所谓串行方式作图，就是绘图指令的执行和系统的其他操作时串行的，指令不完成，其它操作就不会被执行），那么对于一些实时性要求高的系统来说就会造成重大隐患——甚至是不符合要求的；如果开辟一段片内存储空间和LCD的存储器一一对应，在相同的时间段内，花费相同的资源来保持着两个