串口屏之------Usart GPU 使用手册转载于http://www.cnblogs.com/1hua1ye/p/3977920.html
Usart GPU 使用手册
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文档更新日期 |
更新内容 |
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2014-9-10 |
C编程sprintf问题 |
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2014-8-8 |
版本程序1.0，升级了自定义波特率部分 |
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原始版本 |
第一部分：基础应用
概述：
Usart 是串口的意思，GPU 是图形处理器的意思，产品的含义是做一个单片机使用的专用图形处理器，或者称之为串口液晶显示模块。
一、 接线
开箱后，可以将串口输出的4根引脚焊上排插，使用杜邦线将串口接到USB转TTL线上，即可接到电脑USB口上上电，屏幕即会显示第一屏的Hello界面；
说明下：照片中是我调试用的，因此增加了RESET按钮和运行程序刷机切换的BOOT自锁开关，正常使用和产品中不带这两个东东；
主板中使用XC6206接到5V的，6206是一个低压差稳压器，输出3.3V，160mV的低压差，让板子在3.46V即可正常供电，实际使用中，电压低到3V，6206也可以正常输出电压但是不稳压；由于STM32 最低2V即可工作，因此本板子可以直接接单节锂电池即可工作；
二、 上电，观看演示
这是上电后的Hello界面，俗称欢迎界面，此界面属于第一个批界面，可以有上位机程序在PC下*设计，用户可以在这个界面上设计自己产品的名字和公司的图标；
开机界面十秒种，如果收不到串口命令，就会进入演示状态。正常的量产之后，单片机需要在上电十秒内给串口液晶屏发送指令，只要一发送指令，就自动的进入串口命令状态。
三、 接GpuMaker
将USB转TTL接入计算机，注意由于程序的原因串口号不能超过10，即COM1~COM9方可使用；
从：
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=1322038799&uk=3204894695
下载GpuMaker程序，程序是一个ZIP包，绿色软件，解压到硬盘中即可使用；
如果您有多个使用串口屏的项目，请把此软件解压多份，每份一个项目；
运行解开目录中的GpuMaker.exe，系统进入：
选择，左上角的串口号，点击“打开按钮”，串口连接成功；此时点击“发送指令”，液晶屏即可显示表示连接正常；
四、 命令表
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命令 |
说明 |
示例 |
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CLS(c); |
用c颜色清屏 |
CLS(0); |
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SCC(c,n); |
自定义c颜色，颜色值n由上位机提供计算 |
SCC(15,65535); |
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SBC(c); |
设置背景色C，显示汉字等时无点阵时填的颜色 |
SBC(1); |
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PS(x,y,c); |
在(x,y)的地方画一个颜色c的点 |
PS(100,100,1); |
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PL(x1,y1,x2,y2,c); |
从(x1,y1)用颜色c画一条直线到(x2,y2) |
PL(0,0,100,0,2); |
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BOX(x1,y1,x2,y2,c); |
用颜色c画一个方框，左上角(x1,y1),右下角(x2,y2) |
BOX(0,0,100,100,2); |
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BOXF(x1,y1,x2,y2,c); |
用颜色c画一个实心方框，左上角(x1,y1),右下角(x2,y2) |
BOXF(0,0,100,100,2); |
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PIC(x,y,n); |
在(x,y)处画第n幅图 |
PIC(0,0,1); |
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CIR(x,y,r,c); |
在(x,y)处用颜色c画一个半径r的园 |
CIR(100,100,50,1); |
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SPG(n); |
显示第n个批界面 |
SPG(1); |
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DS12(x,y,'显示内容字符串',c); |
在(x,y)处用颜色c显示一行12点阵字 |
DS12(0,0,'显示字符串',1); |
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DS16(x,y,'显示内容字符串',c); |
在(x,y)处用颜色c显示一行16点阵字 |
DS16(0,0,'显示字符串',1); |
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DS24(x,y,'显示内容字符串',c); |
在(x,y)处用颜色c显示一行24点阵字 |
DS24(0,0,'显示字符串',1); |
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DS32(x,y,'显示内容字符串',c); |
在(x,y)处用颜色c显示一行32点阵字 |
DS32(0,0,'显示字符串',1); |
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DS48(x,y,'显示内容字符串',c); |
在(x,y)处用颜色c显示一行48点阵字 |
DS48(0,0,'显示字符串',1); |
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DS64(x,y,'显示内容字符串',c); |
在(x,y)处用颜色c显示一行64点阵字 |
DS64(0,0,'显示字符串',1); |
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DRn |
设置屏幕显示的方向；n为0~3，分别对应屏的4个方向，可以使用此调整横竖屏显示；另外此命令不清屏，因此可以显示在横屏下显示部分竖显汉字。 |
DR0; 横屏显示 DR1; 竖屏显示 DR2; 横屏倒立 DR3; 竖屏倒立 |
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BS12(x1,y1,x2,lw,'显示内容',c); |
在(x1,y1)处，显示12点阵字符串，在x2处自动折行，行间距lw,颜色c; |
BS12(0,0,219,4,'显示内容...很多字',c); |
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BS16(x1,y1,x2,lw,'显示内容',c); |
在(x1,y1)处，显示16点阵字符串，在x2处自动折行，行间距lw,颜色c; |
BS16(0,0,219,4,'显示内容...很多字',c); |
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INF; |
传回系统***等信息 |
INF; |
五、 定义颜色
颜色是由RGB构成的，系统支持的64K色其实是65536中颜色，使用16位二进制（2字节）组成，16位，分成：R红色5位；G绿色6位；B蓝色5位，就是俗称RGB565模式；常规的计算机颜色描述是由3字节组成，每字节一色，比如红色描述为：0xFF0000;绿色描述为0x00FF00;而蓝色描述为0x0000FF
看不懂也没关系，只需要进入GpuMaker，到“帮助与说明”找到：
点击“颜色”就可以出现：
选择一个颜色：点击确定，系统就会显示颜色的16进制值；点击“转换”
选中的颜色就可被计算出GPU的颜色值，如上例是13507；
您就可以使用SCC(1,13507);命令将1号颜色设置成刚才选择的颜色；
六、 截取汉字点阵
系统支持12、16点阵的全GB2312的字库，含符号区；因此12、16点阵无需使用软件截取可以直接使用，但是24、32、48、64点阵需要使用GpuMaker进行点阵的截取转换；
启动GpuMaker 进入：“字体点阵”
可以看到4种字体分全角汉字和半角字符共8类，我们以32点阵汉字为例讲述使用方法：
第一步：点击点阵序号3后面的栏目，进入32点阵汉字的编辑状态：
此时，字体编辑区可选；32点阵那一行后面的状态变为“编辑中”；
第二步：选择字模的属性。
点击“字体”按钮选择相应的字体，点击“测试位置”，右边的显示区就可以显示汉字的点阵：
在测试汉字选择上，我们一般选择“薄、餐”等复杂汉字，以免出界；
如果汉字较小，可以增大图中“大小：”后面34的值，汉字就会放大，反之缩小；
如果汉字偏向一边，可以使用 上下左右 按钮进行调整，使汉字尽可能大的填满方框；
将需要显示的汉字放到“汉字及字符”输入框中，无需查重，系统会自动查重，可以直接输入需要显示的每句话；
调整完成之后；点击“设置”按钮，将设置信息存好；
依次设置完别的字体；当设置半角字体的时候，需要注意：
1、半角可以通过“大小：”标签后的2个参数设置横宽比，这点不同于汉字，汉字只认后一个参数；测试的字符一般使用W等超宽字符；
2、选择半角字体的时候，如果要显示全部字母，建议找等宽字体，否则很难调好比例；
所需的字体可以百度下字体资源网站得到；
第三步：生产点阵；
点击“生产所有抽取式汉字数据”，系统就会将所有汉字循环一边，生成数据；
第四步：上传数据到GPU串口液晶屏
回到串口命令界面，使用USB-TTL串口线接上GPU模块，然后点击“连接”，再点击“上传24~64点阵字库”；如图，系统将字库上传到GPU模块，完成界面如上图；
然后发送命令：
CLS(0);
DS32(10,10,'串口液晶屏',1);
发送完成之后界面：
此时液晶屏显示：
七、 自定义图形
GpuMaker目录如下：
进入pic目录，选择缩略图显示:
这样很容易看出图形对应的序号；
添一张图进去：
使用图形处理软件，将图缩到220*176点以下，如果是别的格式的图，可以用图形处理软件转换下；
启动 GpuMaker，进入：图形处理页面：
点击“生产全部图片的数据”按钮，系统自动将pic目录下的所有图片处理好；
进入“串口命令”界面，连上串口，点击“上传图形信息”按钮，系统将图片信息传入GPU：
输入命令：
CLS(0);
PIC(0,0,9);
液晶屏显示：
八、 使用批界面
我们使用的单片机，大多数都不能提供充足的内存，因此对于复杂一些的UI有时就得考虑内存方面的问题，因此，能不能像DOS下批处理一样，将一群复杂的UI界面语句组合起来，这就是批界面；
在这个界面，右边就是批界面，系统允许有127个批界面，点击右边序号后面的格子，就可以修改描述以及批界面的语句，点击存入列表，就可以将批界面语句存入数据库；点击“上传页面信息”就可以将批界面语句传入GPU中；
使用的时候，可以使用串口传入命令：SPG（批界面序号）；即可显示该界面，无需将复杂的UI语句放置在单片机内存，再用串口传到GPU；
另外：序号为1的批界面我们称之为HELLO界面，即GPU上电后立即显示的第一界面，因此此界面需要设计为产品的名称，公司的LOGO之类的，上电后，第一界面会显示10秒中，在这10秒钟内，主系统的单片机需要向GPU传送第一条指令，否则GPU就会进入演示模式，挨个将批界面依次显示，直到接收到串口指令；
技巧：
1、任何一个界面都分为背景元素和前台元素，背景元素是从界面创立起就一成不变的，因此非常适合放在批界面中；显示界面的时候，先使用批界面显示背景界面，再由串口指令刷新前台数据显示；
2、批界面中可以不加CLS清屏指令，这样可以使用多个批界面组合成一个更复杂的UI界面，这种情况下，某几个批界面可以成为某个背景界面的前台元素；比如：锂电池充电界面，左侧是充电数据，右侧是充电进度数据，我们可以使用另外一个批界面将右侧换成电池的图形，显示电池容量；
3、第一个批页面含有初始参数的设置，比如波特率的调整，详见串口波特率调整一节；
九、 界面示例
以上界面使用：
CLS(15);
BOX(0,0,219,175,15);
BOX(1,1,218,174,0);
BOXF(2,2,217,17,3);
PL(2,18,218,18,0);
SBC(3);
DS12(60,4,'菜单演示界面',15);
SBC(15);
PIC(20,40,1);DS12(25,75,'电压',0);
PIC(70,40,2);DS12(75,75,'电流',0);
PIC(120,40,3);DS12(125,75,'充电',0);
PIC(170,40,4);DS12(175,75,'输入',0);
PIC(20,110,5);DS12(25,145,'输出',0);
PIC(70,110,6);DS12(75,145,'测试',0);
PIC(120,110,7);DS12(125,145,'关闭',0);
PIC(170,110,8);DS12(175,145,'设置',0);
十、 接单片机
接法非常简单，如图接好即可；
TTL电平是0~5V的电平，因此TTL串口不存在5V和3.3V单片机电平转换的问题，可以直接接入使用；但不可直接与RS232的串口接入，因为RS232的串口电平标准是12V以上，直接接入会烧掉GPU上的单片机；
在程序驱动来说，所有的单片机程序对于发送串口指令无在乎就三个要点：
1、初始化串口，由于目前GPU只支持统一的115200的串口波特率，因此初始化得初始化成此波特率，其余的参数均为默认；不熟悉的话，可以按照串口助手默认参数定；
2、将一个BYTE发送到串口发送端；
3、判断发送标示等待发送结束，结束后继续发送下一个字节；
因此，对于STM32来说可以使用下面的语句：
1 GpuSend("CLS(13);BOX(0,0,219,175,15);BOX(1,1,218,174,0);BOXF(2,2,217,17,3);PL(2,18,218,18,0);\r\n"); 2 3 void GpuSend(char * buf1) 4 { u8 i=0; 5 while (1) 6 { if (buf1[i]!=0) 7 { USART_SendData(USART1, buf1[i]); //发送一个byte到串口 8 while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}; //等待发送结束 9 i++; 10 } 11 else return; 12 }
其他单片机请参考单片机手册自行书写相应语句；一般来说单片机对串口编程的例子是很多的，可以baidu下或直接参考开发板例程；
【C语言参考】：不少用户都是从汇编语言转到C语言的，对于C语言的字符串处理完全没有概念，有不少用户都问：AD获取的电压值如何用串口屏显示的问题，在这里统一回答下：
要解决这个问题，要使用C语言的sprintf这个语句，具体语句的详细内容可以自行百度下，这里仅提供简单使用方法：
- sprintf 是需要 stdio.h 来声明的，因此需要在程序开头使用：
#include "stdio.h"
此函数大约需要3K左右的空间；
- 声明一个存储空间，用于存放需要显示的字符串
char buf[100]; //要求命令串长度不超100字符
- 假设由AD取回并转换成电压的浮点数 vol
float vol; //vol 变量是浮点数
vol=1.253; //vol为1.253V，可由AD采样在此步赋值
- 产生送给gpu的命令字符串
sprintf(buf,"DS12(0,0,'电压：%.3fV',1);\r\n",vol);
- 发送给gpu
GpuSend（buf）;
【重要说明】：
1、由于GPU系统允许接收命令组，因此串口传入的名利必须以0x0d,0x0a结束（就是常说的回车换行,字符串中的\r\n),不发送这个，系统会一直等待下去，表现为发送命令不起作用！
2、如果接不通，建议RX TX反一下，有些下载线是指接入单片机端的标志，不是自身标示；
3、GPU执行指令需要时间，因此快速发送指令时，需要按需求区分两种情况处理：
情况一：重要界面确保显示；需要延时足够的时间，或延时到串口收到“OK”字符为止；
情况二：数据刷新，宁丢勿慢；常用在UI界面上数值调整，比如有+ - 键，按住不放，数值不停的增加或减少，此时直接不停的发就可以，漏点无所谓，但最后一次传的一定可以正确显示。
十一、 升级程序
第一步：按本文第一节中将GPU模块与计算机相连；
第二步：认识GPU模块上的和刷机相关的接口：
第三步：下载刷机软件：
您可以去官网下载V2.6以上的版本，也可以去下我准备的绿色版本：
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=1903893858&uk=3204894695
第四步：查看***：
在GPUMake中，使用INF命令获取***：
1 send:INF; 2 SN:U53AC89A3 FN:EF14 RC:320X240
U53AC89A3 即是***；
备注：早期的版本可能不支持INF命令，可以在接好GPUMake的，短路下GPU上的RESET，GPU即传回：
1 Usart-GPU 2.2B Ver 0.9b B0617 2 [FFFFXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXFC0] 3 53AC89A3
其中 53AC89A3 前加U 即U53AC89A3就是***；
第五步：下载新ROM；
去网站：http://stm32.sinaapp.com/gpu22b/，有历史的各个版本可以下载，输入***，即可下载bin文件；
第六步：拔下USB刷机线（GPUMaker的串口程序可能与刷机软件的自动波特率检测冲突，需要拔下设备，再接入USB刷机线时会初始化串口）；跳线帽短路BOOT后，将USB刷机线重新接入电脑；
第七步：运行：
STMicroelectronics flash loader.exe
出现：
点击next:
如果不出现此界面，请用镊子短路下RESET，然后再试一次；如果还不行，请检查一下BOOT跳线是否接好；
然后出现：
继续点next:
此界面，请按图中设置，选择Download，且文件选择刚下载的ROM文件（BIN后缀的文件），点击next;进度条走2遍，不显示红色进度条的话，表示刷机成功。
第八步：去掉BOOT跳线，重新上电即可启动新版本程序；
十二、 外形尺寸：
1、2.2寸外形尺寸：
定位孔是为ø3mm的螺丝设计，PCB整体长70mm,宽45mm;
孔间距:横向：63.3mm，垂直：38.2mm;
液晶屏外框：56X42mm
2、2.8吋外形尺寸
定位孔是为ø3mm的螺丝设计，PCB整体长85mm,宽45mm;
孔间距:横向：78.5mm，垂直：38.5mm;
液晶屏外框：72X42.5mm(约，液晶屏为窄边框设计)
十三、 量产方案
Usart GPU模块使用的W25Q16存储器数据和MCU芯片无关，因此，当调试好一个样品后，少量的可以通过GPUMaker写入，但量产这个效率非常低；建议直接使用在线编程器在线烧写或从板子上焊下25Q16，直接使用片对片拷贝的方式用编程器烧写；大多数编程器全编程（檫除、写入、校验）可以在20秒内完成；
如果您将串口屏应用到产品上，请先使用标准屏调试，形成产品后，获取存储器数据可以采用OEM订单的方式获取批量产品，甚至可将电路嵌入您产品的PCB中；
十四、 QA
1、乱码问题：
程序里书写的汉字到串口屏中，显示乱码，但是英文字母正常；
原因：你的程序编辑环境是UTF8的，因此写入程序的汉字时UTF8字符集的，需要找到程序编辑器设置为GB2312或GBK格式就正常了；或者用外部的编辑器存为普通格式或GBK格式即可；
2、连接没有反应
检测第一串口是不是RX TX接反了；第二检测送的语句是否已0d 0a结尾；
3、上传的数据不正常
表现为：上传的大字体点阵显示不正常或者图片不正常，请上传的时候关注输出：
如果是如图输出：中间出现PG：xxxx 就表示正常，如果出现一堆OK，没有PG：xxx，表示传输数据中出现丢包导致数据校验不成功，没有写入成功；
SPI Flash是没256字节一页的，我们每次写1K，也就是4页，连续写时，PG是每次增加4；
遇见此问题的童鞋可以换一根TTL线试试，或者换台电脑；TTL线电平较低，不能传输很远距离，且容易受到干扰，一般接线不超过20cm最好；
第二部分：高级应用
说明：高级应用属于高手使用的部分，这部分会用到比较多的技巧和基本知识，因此我们无法提供更多客服，请自行参考使用；
一、 改变产品的波特率
很多51,52的用户提出，89C51,89C52之类大家熟悉的单片机由于设计过于久远，不能提供115200波特率，最高只能提供9600的波特率，因此，不能使用串口液晶屏；因此对于需要使用9600波特率的用户，需要按下列步骤使用：
- 将串口屏刷到V1.0版本，刷机方法参见第一部分 第11节：升级程序；
- 下载新版本的GPUmaker，新版本增加了波特率选择；
- 在1号批界面顶头加U3;(本例中将波特率设置成19200) 三个字母表示设置波特率；
波特率支持：2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200,256000
对应关系：
U0; //2400
U1; //4800
U2; //9600
U3; //19200
U4; //38400
U5; //57600
U6; //115200
U7; //256000
U3; 请务必第一行顶头书写；
请不要忘记点击：
，然后点击
将设置好的上传到GPU；
- 重新给串口屏GPU上电，此时开机界面的***后面显示：B:19200 表示当前波特率为19200；此时用单片机的19200的串口就可以正常使用GPU串口液晶屏了；
- 重新设置了GPU波特率了，相应的GPUMaker程序也必须使用新的波特率才能正常连通；
- 如果波特率设置的较高，超出了电脑TTL串口的波特率限制，无法使用GPUMaker连通以降低波特率，请使用刷机软件刷回0.9版，0.9版本固定波特率115200；
- 9600下，gpuMaker传输图形等大量数据需要花费更长的时间，请做好心里准备；
【重点强调：】U3；不是命令，因为你不能在已经按115200波特率连接下的串口用串口命令修改波特率，U3；只是一个存储标志，GPU是在开机的时候检测这个标志，然后按标志对应的波特率初始化串口，因此需要上传批页面才能起效；
二、 关于asc8 点阵问题
当您升级为V1.0后，对于220X176的版本，会发现在DS16输出英文字符的时候会显示空白方框，此现象为asc8X16点阵缺失导致，解决方法是：
- 将新版本的gpumake.exe 覆盖原有目录下的gpumaker.exe;
- 将新版本work目录下的asc文件拷入源gpumake/work/ 目录下
- 点击：
- 点击：
将asc8X16点阵数据上传
- 重启GPU串口屏
三、 关于Arduino如何使用串口屏资料
END！