（三）随处可见的LED广告屏是怎么工作的呢？接入GUI

续上文，本篇我们将尝试接入一个GUI来控制点阵屏。

在前两篇中，我们相继介绍了点阵屏的控制原理，以及如何让点阵屏按照我们所想的进行显示。本篇将在此基础上接入一个GUI，使点阵屏的控制更加优雅。

限于阅读体验和展示效果，软件部分将以伪代码、图片的形式进行展示。工程代码大家可以留言或者在订阅号上回复1001进行获取。

【选择合适的GUI】

目前嵌入式上开源的GUI有很多，u8g2、GuiLite、lvgl、miniGUI等等。这些GUI完整度很高，对RTOS的支持也很不错，而我们这次要移植的是SimpleGUI。

SimpleGUI在设计上尽可能减小了资源消耗，同时提供了点、线、基本几何图形以及单色位图、文字的绘制功能，以及列表、进度条、滚动条、提示框、曲线图等复杂部件的显示功能。

【预备工作】

点阵屏和我们常见的OLED最大的区别在于：点阵屏需要我们不断的控制MCU来对屏幕进行刷新，从而维持屏幕的正常显示。用显卡来举例，点阵屏是集成显卡，屏幕的控制集成在CPU中，和CPU共享内存。OLED是独立显卡，有独立芯片或者独立板卡来驱动，同时拥有独立的内存空间。

我们来看下SimpleGUI参考例程中初始化时需要填充哪些数据：

参数上我们需要填充屏幕的宽度、高度，函数上我们需要提供：获取屏幕像素点、设置像素点、清屏和刷新。

【如何实现这些函数】

上边我们提到了点阵屏和OLED屏幕在驱动上的一些区别，同时也清楚了移植GUI需要添加的功能函数。其中，屏幕像素点信息的获取和设置是点阵屏本身所不具备的。通常，我们在使用OLED时，厂家提供的驱动中会涵盖像素点的操作函数，我们先看看他们是如何实现的。

我们参考类比一下：在程序内部创建一个二维数组作为屏幕输出的数据缓存，通过计算X、Y坐标，将LED是否被点亮的数据写入到缓冲数组中某个字节的某个bit上。这里的数据缓存相当于我们第二篇中提到用来存储字模的数组。

【屏幕缓冲区】

回忆一下第二篇中我们取模的方式，取模成功后我们将字模数据存储到了一个32行、16列的二维数组中。这个数组中每个字节代表的bit和屏幕的像素点是一一对应的。

取模方式：阴码、逐行式、逆向（低位在前）

disp_table[32][16]；

参照OLED的设置屏幕像素点的功能函数，我们把这个数组的行列对调下，以便符合这个X、Y的书写习惯。

LED_GRAM[16][32]；//LED数据缓存区

【设置像素点】

设置像素点，本质上是找到LED_GRAM数组中对应像素点的bit值并改写。用伪代码来做一下描述

eg:将坐标(27,18)设置为1
先找到对应的字节byte
27/8=3找到列对应的下坐标
27%8=3找到对应的位

我们通过下边这个图表来直观的看一下。

上代码：

【读取像素点】

读取像素点与设置相类似，不同点在于，我们找到对应的字节后通过与操作，来判断当前像素点是0 or 1。

留意“设置像素点”和“读取像素点”这两段代码，2~11行，代码内容是完全一样的，在13~16行发生了变化。

设置代码是通过与、或操作将数值写入到当前字节。

读取代码则是通过与操作判断当前字节是0或者1，从而得出当前点是点亮还是熄灭。

【清屏】

清屏即将屏幕显示恢复至默认的背景色，对点阵屏来讲就是全灭。

在不使用GUI的情况，我们可以通过持续向HC595写入0x00来实现。在使用GUI后，我们清屏的操作不再是直接操作屏幕了，而是操作屏幕缓冲区，将屏幕缓冲区的二维数组全部置为0。

【屏幕刷新】

屏幕刷新，我们仍使用第二章整屏显示输出中的程序。因为我们将字模数组的xy做了对调，同样在输出函数中我们也对调一下xy。

【GUI与实际屏幕的显示关系】

在接入GUI后，我们对屏的操作，其实是隔了“显存”来进行的。无论是直线、圆、字符，本质是对“显存”的每个像素点进行读、写操作，之后统一通过HC595和译码器更新到屏幕上。

【测试】

至此，整个GUI移植所需的函数，我们都已经准备完毕。按照SimpleGUI参考例程中初始化的要求，我们填入这些数据。

使用GUI自带的字符串接口，显示一个“Hello Rabbit！”，实际效果如图。

【结束】

接入GUI后，我们可以更加便利的控制屏，让屏幕显示不在单调，更多好玩的显示效果期待大家得挖掘。

注：文章中部分图片来源于网络，如侵权请联系删除。

<第三篇END 文：雷打不动的晴天>

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道阻且长，行则将至。

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