有些時候嵌入式系統也需要顯示更為復雜的圖形，需要更豐富的數據展示。為此，我們需要更大，色彩更豐富，帶觸屏的顯示屏，當然性價比更高就最好了。在我們的項目中遇到此類需求，我們有時會選擇DWIN觸摸屏。在本篇中，我們就來設計并實現DWIN觸摸屏的驅動。

1、功能概述

??我們這里所說的是迪文的串口屏，該屏有多種接口類型，有使用RS485接口的屏，也有可通過跳線實現TTL接口或RS232接口的屏。但不論什么接口均采用相同的通訊協議。迪文串口屏采用的通訊協議的完整指令結構如下圖所示：

??其中，CRC校驗不包括幀頭和數據長度，僅針對指令和數據進行校驗。CRC 校驗采用 ANSI CRC-16 （X16+X15+X2+1）格式。當啟用 CRC 幀校驗并開啟自動應答功能后（R2.4=1，RC.3=1），DGUS 屏會在 CRC 校驗完成后自動應答校驗情況，返回指令結構如下：

幀頭 +02+（DGUS 屏接收的）指令 +數據（0xFF 表示CRC校驗正確，0x00 **表示**CRC 校驗錯誤） +CRC。

??迪文的DGUS 把用戶圖形界面的每一個頁面分解成多個控件變量，即 DGUS 屏采用變量驅動模式工作，屏的工作模式和GUI的狀態完全由數據變量來控制。因此，串口指令也只需要對變量進行讀、寫即可，指令集非常簡單，一共只有5條指令。讀寫指令集如下圖所示：

??配置寄存器空間是用于存放指令狀態的，比如RTC（實時時間）、背光亮度等實時的狀態。了解寄存器的地址以及各寄存器的功能，就可以通過串口指令來實現上位機與DGUS屏信息傳輸及控制。寄存器地址0x00~0xFF，具體功能查看迪文寄存器功能說明。

2、驅動設計與實現

??已經了解了迪文屏的通訊協議，我們就可以據此編寫迪文屏的驅動程序。我們知道迪文屏的通訊協議有5個指令，我們的驅動就是通過這5個指令操作迪文屏。

2.1、對象定義

??我們們依然采用基于對象的操作方式來實現，所以首先我們依然是定義迪文屏的對象類型。具體定義如下：

/* 定義迪文串口屏對象類型 */
typedef struct DwinObject {

    DwinCheckCodeType checkMode;       //校驗方式
    void (*SendData)(uint8_t *txData，uint16_t length);   //發送數據
    void (*GetRegister)(struct DwinObject *dwin，uint8_t regAddress，uint8_t readByteLength);
    void (*SetRegister)(struct DwinObject *dwin，uint8_t regAddress，uint8_t *txData，uint16_t length);
}DwinObjectType;

??迪文屏對象類型我們并沒有抽象出太多屬性，因為屏作為從設備并沒有返回太多信息，也沒有什么選擇特性。考慮到通訊信息的校驗可以選擇是否啟用，所以我們將其抽象為屬性以區別于不同的情況。

??在對象使用之前同樣需要對其初始化，所以我們需要對象初始化函數。初始化函數如下：

/* 初始化迪文串口屏對象 */
void DwinInitialization(DwinObjectType *dwin，DwinCheckCodeType checkMode，SendDataForDwinType SendData)
{
    if((dwin==NULL)||(SendData==NULL))
    {
       return;
    }
   
    dwin->checkMode=checkMode;
    dwin->SendData=SendData;
   
    dwin->GetRegister=GetRegisterDataFromDwinLCD;
    dwin->SetRegister=SetRegisterDataToDwinLCD;
}

2.2、對象操作

??定義并初始化過的對象就可以對其進行操作。我們已經說過，迪文屏通訊協議有5個操作碼。分別是：0x80、寫寄存器；0x81，讀寄存器；0x82，寫數據存儲器；0x83，讀數據存儲器；0x84，寫曲線緩沖區。我們對屏的操作就是實現對這5個操作碼的使用。

2.2.1、寫寄存器

??向指定的寄存器地址寫入數據，指令碼為0x80。該命令支持多個寄存器的連續寫操作，但最多只能寫入16個字節的數據。我們按照前面說的消息幀的格式編寫操作函數如下：

/*寫寄存器數據，一次最多允許寫16個字節，即length<=16*/
static void SetRegisterDataToDwinLCD(DwinObjectType *dwin，uint8_t regAddress，uint8_t *txData，uint16_t length)
{
/*命令的長度由幀頭（2個字節）+數據長度（1個字節）+指令（1個字節）+寄存器地址（1個字節）+寫的數據(最多16字節)+CRC校驗（2個字節）*/
uint16_t cmd_Length=length+5;
uint8_t cmd_Reg_Write[23];
cmd_Reg_Write[0]=0x5A;
cmd_Reg_Write[1]=0xA5;
cmd_Reg_Write[2]=(uint8_t)(length+2);
cmd_Reg_Write[3]= FC_REG_Write;
cmd_Reg_Write[4]=regAddress;
for(int dataIndex=0;dataIndex5]=txData[dataIndex];
}
   
    if(dwin->checkMode>DwinNone)
    {
       uint16_t checkCode=CalcDwinCRC16(&cmd_Reg_Write[3]，length+2);
       cmd_Reg_Write[length+5]=(uint8_t)checkCode;
       cmd_Reg_Write[length+6]=(uint8_t)(checkCode>>8);
       cmd_Length=cmd_Length+2;
    }
   
dwin->SendData(cmd_Reg_Write，cmd_Length);
}

2.2.2、讀寄存器

??從指定的寄存器地址開始讀取指定字節長度的數據，指令碼為0x81。一次讀取一到多個寄存器。由于寄存器地址是0x00到0xFF，所以理論上可以一次讀取全部寄存器。我們可以根據消息格式編寫操作函數如下：

/*讀寄存器數據*/
static void GetRegisterDataFromDwinLCD(DwinObjectType *dwin，uint8_t regAddress，uint8_t readByteLength)
{
/*命令的長度由幀頭（2個字節）+數據長度（1個字節）+指令（1個字節）+寄存器地址（1個字節）+讀取寄存器的字節長度（1個字節）+CRC校驗（2個字節）*/
uint16_t cmd_Length=6;
uint8_t cmd_Reg_Read[]={0x5A，0xA5，0x03，FC_REG_Read，0x00，0x00，0x00，0x00};//讀數據命令
cmd_Reg_Read[4]=regAddress;
cmd_Reg_Read[5]=readByteLength;
   
    if(dwin->checkMode>DwinNone)
    {
       uint16_t checkCode=CalcDwinCRC16(&cmd_Reg_Read[3]，3);
       cmd_Reg_Read[6]=(uint8_t)checkCode;
       cmd_Reg_Read[7]=(uint8_t)(checkCode>>8);
       cmd_Length=cmd_Length+2;
    }
   
dwin->SendData(cmd_Reg_Read，cmd_Length);
}

2.2.3、寫存儲器

??從指定的變量存儲器地址開始寫入數據串（字數據）到變量存儲區，指令碼為0x82。存儲區與寄存器不一樣，地址和數據都是16位的。理論上說一次可寫差不多100個字的數據，事實上通常不建議這種極限方式。所以我們將長度限制在100個字節以內。我們可以根據消息格式編寫操作函數如下：

/*寫數據變量存儲器，一次最多允許寫47個字，即length<=94*/
void WriteFlashDataToDwinLCD(DwinObjectType *dwin，uint16_t startAddress，uint8_t *txData，uint16_t length)
{
/*命令的長度由幀頭（2個字節）+數據長度（1個字節）+指令（1個字節）+起始地址（2個字節）+數據（長度為length）+CRC校驗（2個字節）*/
uint16_t cmd_Length=length+6;
uint8_t cmd_VAR_Write[102];
cmd_VAR_Write[0]=0x5A;
cmd_VAR_Write[1]=0xA5;
cmd_VAR_Write[2]=(uint8_t)(length+3);
cmd_VAR_Write[3]= FC_VAR_Write;
cmd_VAR_Write[4]=(uint8_t)(startAddress>>8);//起始地址
cmd_VAR_Write[5]=(uint8_t)startAddress;//起始地址
for(int dataIndex=0;dataIndex6]=txData[dataIndex];
}

if(dwin->checkMode>DwinNone)
{
   uint16_t checkCode=CalcDwinCRC16(&cmd_VAR_Write[3]，length+2);
   cmd_VAR_Write[length+6]=(uint8_t)checkCode;
   cmd_VAR_Write[length+7]=(uint8_t)(checkCode>>8);
   cmd_Length=cmd_Length+2;
}
   
dwin->SendData(cmd_VAR_Write，cmd_Length);
}

2.2.4、讀存儲器

??從變量存儲區指定地址開始讀取指定字長度的字數據，指令碼為0x83。讀取操作理論也可以讀取256個字節，其實顯示屏主要用于數據展示，主要是接收主機發來的數據。需要發送給主站的數據很有限。我們可以根據消息格式編寫操作函數如下：

/*讀變量存儲器數據*/
void ReadFlashDataFromDwinLCD(DwinObjectType *dwin，uint16_t startAddress，uint8_t readWordLength)
{
/*命令的長度由幀頭（2個字節）+數據長度（1個字節）+指令（1個字節）+起始地址（2個字節）+讀取的字長度（1個字節）+CRC校驗（2個字節）*/
uint16_t cmd_Length=7;
uint8_t cmd_VAR_Read[]={0x5A，0xA5，0x04，FC_VAR_Read，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00};//讀數據命令
cmd_VAR_Read[4]=(uint8_t)(startAddress>>8);//起始地址
cmd_VAR_Read[5]=(uint8_t)startAddress;//起始地址
cmd_VAR_Read[6]=readWordLength;//讀取長度
 
if(dwin->checkMode>DwinNone)
{
  uint16_t checkCode=CalcDwinCRC16(&cmd_VAR_Read[3]，4);
  cmd_VAR_Read[7]=(uint8_t)checkCode;
  cmd_VAR_Read[8]=(uint8_t)(checkCode>>8);
  cmd_Length=cmd_Length+2;
}
   
dwin->SendData(cmd_VAR_Read，cmd_Length);
}

2.2.5、寫曲線緩沖區

??DGUS屏有一個16KB、可存儲8條曲線趨勢圖的曲線緩沖區，用于用戶簡單、快速顯示曲線。曲線緩沖區的數據都是16位無符號數。寫曲線緩沖區的指令碼為0x84。我們可以根據消息格式編寫操作函數如下：

/*寫曲線緩沖區，一次最多允許寫8個字，即length<=16*/
void WriteCurveToDwinLCD(DwinObjectType *dwin，uint8_t *txData，uint16_t length，uint8_t channelMode)
{
/*命令的長度由幀頭（2個字節）+數據長度（1個字節）+指令（1個字節）+通道模式（1個字節）+數據（length，最多8個字）+CRC校驗（2個字節）*/
uint16_t cmd_Length=length+5;
uint8_t cmd_Curve_Write[23];//寫曲線緩沖區命令
cmd_Curve_Write[0]=0x5A;
cmd_Curve_Write[1]=0xA5;
cmd_Curve_Write[2]=(uint8_t)(length+2);
cmd_Curve_Write[3]= FC_Curve_Write;
cmd_Curve_Write[4]=channelMode;
for(int dataIndex=0;dataIndex5]=txData[dataIndex];
}

if(dwin->checkMode>DwinNone)
{
  uint16_t checkCode=CalcDwinCRC16(&cmd_Curve_Write[3]，length+2);
  cmd_Curve_Write[length+5]=(uint8_t)checkCode;
  cmd_Curve_Write[length+6]=(uint8_t)(checkCode>>8);
  cmd_Length=cmd_Length+2;
}
   
dwin->SendData(cmd_Curve_Write，cmd_Length);
}

3、驅動的使用

??我們已經實現了迪文觸摸屏的驅動，接下來我們就使用驅動開發應用。驅動的使用并不復雜，依然是定義對象，然后根據需要操作對象。

3.1、聲明并初始化對象

??首先我們需要使用DwinObjectType類型聲明一個迪文觸摸屏的對象變量。這就是一個具體的屏對象，具體如下：

??DwinObjectType lcd;

??當然這個對象還不能使用，因為器并未賦值。所以我們還要使用DwinInitialization函數初始化這個對象。在初始化之前我們必須定義一個形如void (*SendDataForDwinType)(uint8_t *txData，uint16_t length)的函數，具體如下：

//數據發送
void SendData(uint8_t *txData，uint16_t length)
{
uint16_t i;
for(i=0;i//傳送寄存器不為空，等待傳送結束
 while(USART_GetFlagStatus(USART3， USART_FLAG_TXE) == RESET)
{
}
 // 寫一個字節到對應的串口傳送數據寄存器
 USART_SendData(USART3， txData[i]);
}
}

??并將函數指針傳遞作為參數傳遞給初始化函數。除了屏對象和發送數據函數指針外，初始化函數還有一個參數是校驗方式。這里我們選擇無校驗碼，所以初始化函數調用如下：

??DwinInitialization(&lcd，DwinNone，SendData);

??到這里對象的定義及初始化就完成了。

3.2、調用函數操作對象

??初始化之后的對象就可對其進行操作了。我們在前面已經針對5個操作碼實現了對對象的驅動。那么我們要操作對象時，就是調用這5個函數來實現的。

??向屏的數據存儲區寫數據時，需要調用WriteFlashDataToDwinLCD函數，如我們要向0x0000地址開始寫入8個字節的數據則：

??WriteFlashDataToDwinLCD(&lcd，0x0000，txData，8);

??從屏的數據存儲區讀取數據時，需要調用ReadFlashDataFromDwinLCD函數，如我們從0x000A地址開始讀取4個字長度的數據則：

??ReadFlashDataFromDwinLCD(&lcd，0x000A，4);

??向曲線緩沖區寫數據，總共有8個通道，一次最多允許寫8個字。通道模式用于選擇向哪些通道寫數據，每一位代表一個通道。所以我們在使用WriteCurveToDwinLCD函數寫曲線緩沖區時需要配置通道。比如我們要向8個通道寫8個字的數據則：

??WriteCurveToDwinLCD(&lcd，txData，16，0xFF);

??對于寄存器的讀寫操作，我們封裝了一些常用的，如讀取LCD系統時間、校準LCD系統時間等。

??讀取LCD系統時間：GetDateTimeFromDwinLCD(&lcd);

??校準LCD系統時間：CalibrationDateTimeForDwinLCD(&lcd，dateTime);

??音樂播放控制：HandleDwinLCDToPlayMusic(&l'c'd，playStart，playNum，volume);當playNum為0時表示停止播放。

??設置屏顯示畫面：SetDwinLCDDisplay(&lcd，picID);

??對于沒有封裝的寄存器操作，可以直接在對象中調用寄存器讀寫函數實現。如：

??lcd.GetRegister(&lcd， regAddress，readByteLength);

??lcd.SetRegister(&lcd，regAddress，txData，length);

4、應用總結

??我們通過實測，驅動迪文觸摸屏的操作結果與預期一致。我們讓MCU給顯示屏發送一些數據，并在屏上顯示出來：

??再來看看對傳感器做一下擾動時（用配氣儀和小型氣泵向傳感器管道送不同的氣）數據的變化，傳感器檢測對象變化是屏幕顯示也變化。

??再來改變一下氣體成分和氣泵的轉速看看數據的變化：

??經過以上實驗，迪文串口屏驅動已經達到預期。至于一些更復雜的操作方式也都可以以此為基礎實現之。