Работаем с дисплеем от Nokia 1100 в графическом режиме

Во второй части поста про подключение дисплея от Nokia 1100 была приведена небольшая библиотека по работе с этим экраном в текстовом режиме. После того, как  я опубликовал пост, возникла небольшая переписка с пользователем под ником -Валера-. Он просил помочь реализовать графический вывод на экран от Nokia1100. После некоторого размышления над этим, я приступил к написанию второй версии библиотеки для работы с дисплеем Nokia 1100 в графическом режиме. И вот результат моей работы.

Первая версия библиотеки работала только в текстовом режиме. Вторая версия библиотеки по функционалу частично повторяет библиотеку версии 1, но она имеет и кардинальное отличие. В этой версии библиотеки используется видеобуфер в оперативной памяти. Без этого буфера реализовать работу с графикой не представляется возможным, так как дисплей от Nokia 1100 позволяет только записывать данные в память контроллера экрана PCF8814, считать данные из него невозможно, хотя контроллер PCF8814 это и позволяет. Чем руководствовались разработчики этого экрана непонятно, какие задачи стояли неизвестно, но что имеем, то имеем.

Видеобуфер нам нужен для того, что бы узнать, что у нас содержится в определенной ячейке памяти и применить к этому содержимому соответствующую битовую операцию. После чего обновить значение в видеобуфере и вывести результат на экран.

Буфер организован как массив размерностью 96×8 значений unsigned char. То есть массив соответствует организации видеопамяти в контроллере экрана PCF8814 — 8 банков по 96 байт (столбец из 8 пикселей)  в каждом. Т.е. по горизонтали отсчет идет в пикселях, а по вертикали в блоках по 8 пикселей.

Алгоритм работы с буфером по выводу графики такой. По логическим координатам в пикселях вычисляем соответствующий физический адрес ячейки (функция nlcd_GotoXY_pix), содержащей необходимый пиксель. Берем данные из буфера, производим соответствующую битовую операцию над  полученным значением. Затем записываем результат обратно в видеобуфер. Переходим к соответствующей ячейке в видеопамяти экрана и записываем полученный результат туда, для отображения результата на экране.

Как все работает, можно посмотреть в самой библиотеке. Код я постарался максимально прокомментировать. Затруднений в понимании возникнуть недолжно. Но если будут вопросы, пишите в комменты, попробую помочь.

Для демонстрации работы с библиотекой я написал небольшой тестовый проект. Быдлокод, но для демонстрации библиотеки пойдет. Все линейно и крутится в бесконечном цикле. Вот код:

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/pgmspace.h>

#include "nokia1100_lcd_lib.h"    // Подключаем драйвер LCD-контроллера NOKIA1100

char Text[] PROGMEM = "GRAPH DEMO INIT";

int main(void)
{

    nlcd_Init();
    _delay_ms(100);

  while(1)
  {
    nlcd_GotoXY(1,4);
    nlcd_PrintF(Text); // Выводим строку из программной памяти

    _delay_ms(4000);

    nlcd_GotoXY(0,0);

    nlcd_PrintF(PSTR(" GRAPH MODE DEMO")); // Другой способ задания строк в программной памяти
    nlcd_PrintF(PSTR("----------------"));
    nlcd_PrintF(PSTR(" DigitalChip.ru "));
    nlcd_PrintF(PSTR("    present     "));
    nlcd_PrintF(PSTR(" NOKIA 1100 LCD "));
    nlcd_PrintF(PSTR("  demonstration "));
    nlcd_PrintF(PSTR("----------------"));

    _delay_ms(8000);
//
    nlcd_GotoXY(2,7);
    nlcd_PrintF(PSTR("Clear screen"));
    _delay_ms(4000);
    nlcd_Clear();
//
    nlcd_GotoXY(1,7);
    nlcd_PrintF(PSTR("Pixel function"));

    for (unsigned char i = 0; i<96; i++)
    {
        for (unsigned char j = 0; j<57; j++)
        {
            nlcd_Pixel(i,j,PIXEL_ON);
            j++;
        }
        i++;
    }
    _delay_ms(4000);
//
    nlcd_Clear();
    nlcd_GotoXY(0,7);
    nlcd_PrintF(PSTR("Line function   "));

    nlcd_Line (3,4,90,41, PIXEL_ON);
    nlcd_Line (95,0,30,55, PIXEL_ON);
    nlcd_Line (20,20,70,60, PIXEL_ON);

    _delay_ms(4000);

//
    nlcd_Clear();
    nlcd_GotoXY(0,7);
    nlcd_PrintF(PSTR("Circle function "));

    nlcd_Circle(50,30,20, FILL_OFF, PIXEL_ON);
    _delay_ms(4000);

//
    nlcd_GotoXY(0,7);
    nlcd_PrintF(PSTR("Fill circle     "));

    nlcd_Circle(40,25,15, FILL_ON, PIXEL_ON);
    _delay_ms(4000);
//
    nlcd_GotoXY(0,7);
    nlcd_PrintF(PSTR("Fill rectangle  "));

    nlcd_Rect (10,10,55,38,FILL_ON, PIXEL_ON);
    _delay_ms(4000);

//
    nlcd_GotoXY(0,7);
    nlcd_PrintF(PSTR("Rectangle invers"));

    nlcd_Rect (20,20,45,34,FILL_OFF, PIXEL_INV);
    _delay_ms(4000);

//
    nlcd_GotoXY(0,7);
    nlcd_PrintF(PSTR("Pixel inversion "));

    for (unsigned char i = 0; i<96; i++)
    {
        for (unsigned char j = 0; j<57; j++)
        {
            nlcd_Pixel(i,j,PIXEL_INV);
            j++;
        }
        i++; i++;
    }
    _delay_ms(4000);
//

    nlcd_Clear();

    nlcd_PrintF(PSTR(" GRAPH MODE DEMO"));
    nlcd_PrintF(PSTR("----------------"));
    nlcd_PrintF(PSTR("   End of demo  "));
    nlcd_PrintF(PSTR("                "));
    nlcd_PrintF(PSTR("   see more on  "));
    nlcd_PrintF(PSTR(" digitalchip.ru "));
    nlcd_PrintF(PSTR("----------------"));

    _delay_ms(8000);

    nlcd_Clear();
   }
}

Ну и небольшое видео по работе этой программки:

Ну вот, собственно, и все. Какую версию библиотеки использовать — решать вам. Если вы работаете только с текстом (меню там всякие, сообщения и т.д.), то целесообразно применять версию 1. Она занимает меньше места, компактная и не использует ОЗУ для хранения буферов. Самое то для ограниченных в ресурсах микроконтроллеров.

Ну а если в вашем проекте используется графика, то тут только вторая версия. Но она более требовательна к ресурсам. И программной памяти больше занимает, и в оперативной памяти нехилый такой видеобуфер хранит.

За сим откланиваюсь. Велком в комментарии.