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arm面向对象设计（代码组织）

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2018年2月9日 下午8:36

注：代码是009_div_017_010这节的内容

回答几个关键问题：

  1. 这个问题由几个部分组成？
    1. 第一部分：给lcd控制器中的寄存器初始化
      1. Lcd.c团体
      2. lcd_controller.c团体
    2. 第二部分：从配置好的寄存器中查出LCD屏的性质，然后编程实现具体内容的输出到LCD屏幕上。
  2. 当前情况的特点？
    1. lcd.c团体代表的是值，lcd_controller.c团体代表是方法
    2. lcd.c团体有点像是javaEE中的实体这个概念
  3. 需要的角色，以及各个角色的作用
    1. 【程序的最终目的】：用具体的数值去赋值给lcd控制器的寄存器
    2. 【采用面向对象设计模式的作用目的】：两个团体最主要的目的是实现扩展性，将值与赋值给寄存器两个部分分开，否则根本分不需要分两个团体
    3. 由扩展性带来的问题：
      1. 如何能让多个lcd屏幕（参数），多个lcd控制器（寄存器）有统一的接口
        1. .h文件用来限制。类似于javaEE中的抽象类和接口的作用。
        2. 区别是：一个用结构体保存变量，一个用结构体保存函数指针
      2. 必然每个有各自的管理者，各自管理者要有怎样的功能？。在这里我们分别是lcd.c和lcd_controller.c。
        1. lcd.c
        2. lcd_controller.c
        3. 注：上面的两幅图可以说是整体的一个精华。我一开始就不太理解
          1. 这其中蕴含着一种思考方法🤔：从上层和下层两个方面来思考。
          2. 这种类似于提供接口式的思考方式，可以说是面向对象设计的一个关键点
          3. 在这种注册机制中，有一点要注意：管理者提供了注册方法，这个方法是小弟去调用完成注册的，而不是管理者进行注册！这个问题容易忽略

代码：

lcd_test.c

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lcd_test.c

#include "geometry.h"
#include "font.h"

void lcd_test(void)
{
	unsigned int fb_base;
	int xres, yres, bpp;
	int x, y;
	unsigned short *p;
	unsigned int *p2;
		
	/* 初始化LCD */
	lcd_init();

	/* 使能LCD */
	lcd_enable();

	/* 获得LCD的参数: fb_base, xres, yres, bpp */
	get_lcd_params(&fb_base, &xres, &yres, &bpp);
	fb_get_lcd_params();
	font_init();
	
	/* 往framebuffer中写数据 */
	if (bpp == 16)
	{
		/* 让LCD输出整屏的红色 */

		/* 565: 0xf800 */

		p = (unsigned short *)fb_base;
		for (x = 0; x < xres; x++)
			for (y = 0; y < yres; y++)
				*p++ = 0xf800;

		/* green */
		p = (unsigned short *)fb_base;
		for (x = 0; x < xres; x++)
			for (y = 0; y < yres; y++)
				*p++ = 0x7e0;

		/* blue */
		p = (unsigned short *)fb_base;
		for (x = 0; x < xres; x++)
			for (y = 0; y < yres; y++)
				*p++ = 0x1f;

		/* black */
		p = (unsigned short *)fb_base;
		for (x = 0; x < xres; x++)
			for (y = 0; y < yres; y++)
				*p++ = 0;
			
	}
	else if (bpp == 32)
	{
		/* 让LCD输出整屏的红色 */

		/* 0xRRGGBB */

		p2 = (unsigned int *)fb_base;
		for (x = 0; x < xres; x++)
			for (y = 0; y < yres; y++)
				*p2++ = 0xff0000;

		/* green */
		p2 = (unsigned int *)fb_base;
		for (x = 0; x < xres; x++)
			for (y = 0; y < yres; y++)
				*p2++ = 0x00ff00;

		/* blue */
		p2 = (unsigned int *)fb_base;
		for (x = 0; x < xres; x++)
			for (y = 0; y < yres; y++)
				*p2++ = 0x0000ff;

		/* black */
		p2 = (unsigned int *)fb_base;
		for (x = 0; x < xres; x++)
			for (y = 0; y < yres; y++)
				*p2++ = 0;

	}

	delay(1000000);
	
	/* 画线 */
	draw_line(0, 0, xres - 1, 0, 0xff0000);
	draw_line(xres - 1, 0, xres - 1, yres - 1, 0xffff00);
	draw_line(0, yres - 1, xres - 1, yres - 1, 0xff00aa);
	draw_line(0, 0, 0, yres - 1, 0xff00ef);
	draw_line(0, 0, xres - 1, yres - 1, 0xff4500);
	draw_line(xres - 1, 0, 0, yres - 1, 0xff0780);

	delay(1000000);

	/* 画圆 */
	draw_circle(xres/2, yres/2, yres/4, 0xff00);

	/* 输出文字 */
	fb_print_string(10, 10, "www.100ask.net\n\r100ask.taobao.com", 0xff00);
}

lcd.c

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lcd.c
#include "lcd.h"
#include "lcd_controller.h"

#define LCD_NUM 10

static p_lcd_params p_array_lcd[LCD_NUM];
static p_lcd_params g_p_lcd_selected;

int register_lcd(p_lcd_params plcd)
{
	int i;
	for (i = 0; i < LCD_NUM; i++)
	{
		if (!p_array_lcd[i])
		{
			p_array_lcd[i] = plcd;
			return i;
		}
	}
	return -1;		
}

int select_lcd(char *name)
{
	int i;
	for (i = 0; i < LCD_NUM; i++)
	{
		if (p_array_lcd[i] && !strcmp(p_array_lcd[i]->name, name))
		{
			g_p_lcd_selected = p_array_lcd[i];
			return i;
		}
	}
	return -1;		
}

void get_lcd_params(unsigned int *fb_base, int *xres, int *yres, int *bpp)
{
	*fb_base = g_p_lcd_selected->fb_base;
	*xres = g_p_lcd_selected->xres;
	*yres = g_p_lcd_selected->yres;
	*bpp = g_p_lcd_selected->bpp;
}

void lcd_enable(void)
{
	lcd_controller_enable();
}

void lcd_disable(void)
{
	lcd_controller_disable();
}

int lcd_init(void)
{
	/* 注册LCD */
	lcd_4_3_add();

	/* 注册LCD控制器 */
	lcd_contoller_add();
	
	/* 选择某款LCD */
	select_lcd("lcd_4.3");

	/* 选择某款LCD控制器 */
	select_lcd_controller("s3c2440");

	/* 使用LCD的参数, 初始化LCD控制器 */
	lcd_controller_init(g_p_lcd_selected);
}

Lcd.h

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lcd.h


#ifndef _LCD_H
#define _LCD_H


enum {
	NORMAL = 0,
	INVERT = 1,
};

/* NORMAL : 正常极性
 * INVERT : 反转极性
 */
typedef struct pins_polarity {
	int de;    /* normal: 高电平时可以传输数据 */
	int pwren; /* normal: 高电平有效 */
	int vclk;  /* normal: 在下降沿获取数据 */
	int rgb;   /* normal: 高电平表示1 */
	int hsync; /* normal: 高脉冲 */
	int vsync; /* normal: 高脉冲 */
}pins_polarity, *p_pins_polarity;

typedef struct time_sequence {
	/* 垂直方向 */
	int tvp; /* vysnc脉冲宽度 */
	int tvb; /* 上边黑框, Vertical Back porch */
	int tvf; /* 下边黑框, Vertical Front porch */

	/* 水平方向 */
	int thp; /* hsync脉冲宽度 */
	int thb; /* 左边黑框, Horizontal Back porch */
	int thf; /* 右边黑框, Horizontal Front porch */

	int vclk;
}time_sequence, *p_time_sequence;


typedef struct lcd_params {
	char *name;
	
	/* 引脚极性 */
	pins_polarity pins_pol;
	
	/* 时序 */
	time_sequence time_seq;
	
	/* 分辨率, bpp */
	int xres;
	int yres;
	int bpp;
	
	/* framebuffer的地址 */
	unsigned int fb_base;
}lcd_params, *p_lcd_params;

void get_lcd_params(unsigned int *fb_base, int *xres, int *yres, int *bpp);

#endif /* _LCD_H */

lcd_4.3.c

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lcd_4.3.c

#include "lcd.h"

#define LCD_FB_BASE 0x33c00000

lcd_params lcd_4_3_params = {
	.name = "lcd_4.3",
	.pins_pol = {
		.de    = NORMAL,	/* normal: 高电平时可以传输数据 */
		.pwren = NORMAL,    /* normal: 高电平有效 */
		.vclk  = NORMAL,	/* normal: 在下降沿获取数据 */
		.rgb   = NORMAL,	/* normal: 高电平表示1 */
		.hsync = INVERT,    /* normal: 高脉冲 */
		.vsync = INVERT, 	/* normal: 高脉冲 */
	},
	.time_seq = {
		/* 垂直方向 */
		.tvp=	10, /* vysnc脉冲宽度 */
		.tvb=	2,  /* 上边黑框, Vertical Back porch */
		.tvf=	2,  /* 下边黑框, Vertical Front porch */

		/* 水平方向 */
		.thp=	41, /* hsync脉冲宽度 */
		.thb=	2,  /* 左边黑框, Horizontal Back porch */
		.thf=	2,  /* 右边黑框, Horizontal Front porch */

		.vclk=	9,  /* MHz */
	},
	.xres = 480,
	.yres = 272,
	.bpp  = 32,  /* 16, no 24bpp */
	.fb_base = LCD_FB_BASE,
};


void lcd_4_3_add(void)
{
	register_lcd(&lcd_4_3_params);
}

Lcd_controller.c

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lcd_controller.c

#include "lcd_controller.h"

#define LCD_CONTROLLER_NUM 10

static p_lcd_controller p_array_lcd_controller[LCD_CONTROLLER_NUM];
static p_lcd_controller g_p_lcd_controller_selected;

int register_lcd_controller(p_lcd_controller plcdcon)
{
	int i;
	for (i = 0; i < LCD_CONTROLLER_NUM; i++)
	{
		if (!p_array_lcd_controller[i])
		{
			p_array_lcd_controller[i] = plcdcon;
			return i;
		}
	}
	return -1;		
}

int select_lcd_controller(char *name)
{
	int i;
	for (i = 0; i < LCD_CONTROLLER_NUM; i++)
	{
		if (p_array_lcd_controller[i] && !strcmp(p_array_lcd_controller[i]->name, name))
		{
			g_p_lcd_controller_selected = p_array_lcd_controller[i];
			return i;
		}
	}
	return -1;		
}


/* 向上: 接收不同LCD的参数
 * 向下: 使用这些参数设置对应的LCD控制器
 */

int lcd_controller_init(p_lcd_params plcdparams)
{
	/* 调用所选择的LCD控制器的初始化函数 */
	if (g_p_lcd_controller_selected)
	{
		g_p_lcd_controller_selected->init(plcdparams);
		return 0;
	}
	return -1;
}

void lcd_controller_enable(void)
{
	if (g_p_lcd_controller_selected)
	{
		g_p_lcd_controller_selected->enable();
	}
}

void lcd_controller_disable(void)
{
	if (g_p_lcd_controller_selected)
	{
		g_p_lcd_controller_selected->disable();
	}
}


void lcd_contoller_add(void)
{
	s3c2440_lcd_contoller_add();
}

Lcd_controller.h

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Lcd_controller.h

#ifndef _LCD_CONTROLLER_H
#define _LCD_CONTROLLER_H

#include "lcd.h"

typedef struct lcd_controller {
	char *name;
	void (*init)(p_lcd_params plcdparams);
	void (*enable)(void);
	void (*disable)(void);
}lcd_controller, *p_lcd_controller;

#endif /* _LCD_CONTROLLER_H */

s3c2440_lcd_controller.c

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s3c2440_lcd_controller.c

#include "lcd.h"
#include "lcd_controller.h"
#include "../s3c2440_soc.h"

#define HCLK 100

void jz2440_lcd_pin_init(void)
{
	/* 初始化引脚 : 背光引脚 */
	GPBCON &= ~0x3;
	GPBCON |= 0x01;

	/* LCD专用引脚 */
	GPCCON = 0xaaaaaaaa;
	GPDCON = 0xaaaaaaaa;

	/* PWREN */
	GPGCON |= (3<<8);
}


/* 根据传入的LCD参数设置LCD控制器 */
void s3c2440_lcd_controller_init(p_lcd_params plcdparams)
{
	int pixelplace;
	unsigned int addr;

	jz2440_lcd_pin_init();
	
	/* [17:8]: clkval, vclk = HCLK / [(CLKVAL+1) x 2]
	 *                   9   = 100M /[(CLKVAL+1) x 2], clkval = 4.5 = 5
	 *                 CLKVAL = 100/vclk/2-1
	 * [6:5]: 0b11, tft lcd
	 * [4:1]: bpp mode
	 * [0]  : LCD video output and the logic enable/disable
	 */
	int clkval = (float)HCLK/plcdparams->time_seq.vclk/2-1+0.5;
	//int clkval = 5;
	int bppmode = plcdparams->bpp == 8  ? 0xb :\
				  plcdparams->bpp == 16 ? 0xc :\
				  0xd;  /* 0xd: 24,32bpp */
	LCDCON1 = (clkval<<8) | (3<<5) | (bppmode<<1) ;

	/* [31:24] : VBPD    = tvb - 1
	 * [23:14] : LINEVAL = line - 1
	 * [13:6]  : VFPD    = tvf - 1
	 * [5:0]   : VSPW    = tvp - 1
	 */
	LCDCON2 = 	((plcdparams->time_seq.tvb - 1)<<24) | \
	            ((plcdparams->yres - 1)<<14)         | \
				((plcdparams->time_seq.tvf - 1)<<6)  | \
				((plcdparams->time_seq.tvp - 1)<<0);

	/* [25:19] : HBPD	 = thb - 1
	 * [18:8]  : HOZVAL  = 列 - 1
	 * [7:0]   : HFPD	 = thf - 1
	 */
	LCDCON3 =	((plcdparams->time_seq.thb - 1)<<19) | \
				((plcdparams->xres - 1)<<8)		      | \
				((plcdparams->time_seq.thf - 1)<<0);

	/* 
	 * [7:0]   : HSPW	 = thp - 1
	 */
	LCDCON4 =	((plcdparams->time_seq.thp - 1)<<0);

    /* 用来设置引脚极性, 设置16bpp, 设置内存中象素存放的格式
     * [12] : BPP24BL
	 * [11] : FRM565, 1-565
	 * [10] : INVVCLK, 0 = The video data is fetched at VCLK falling edge
	 * [9]  : HSYNC是否反转
	 * [8]  : VSYNC是否反转
	 * [7]  : INVVD, rgb是否反转
	 * [6]  : INVVDEN
	 * [5]  : INVPWREN
	 * [4]  : INVLEND
	 * [3]  : PWREN, LCD_PWREN output signal enable/disable
	 * [2]  : ENLEND
	 * [1]  : BSWP
	 * [0]  : HWSWP
	 */

	pixelplace = plcdparams->bpp == 32 ? (0) : \
	             plcdparams->bpp == 16 ? (1) : \
	             (1<<1);  /* 8bpp */
	
	LCDCON5 = (plcdparams->pins_pol.vclk<<10) |\
	          (plcdparams->pins_pol.rgb<<7)   |\
	          (plcdparams->pins_pol.hsync<<9) |\
	          (plcdparams->pins_pol.vsync<<8) |\
 			  (plcdparams->pins_pol.de<<6)    |\
			  (plcdparams->pins_pol.pwren<<5) |\
			  (1<<11) | pixelplace;

	/* framebuffer地址 */
	/*
	 * [29:21] : LCDBANK, A[30:22] of fb
	 * [20:0]  : LCDBASEU, A[21:1] of fb
	 */
	addr = plcdparams->fb_base & ~(1<<31);
	LCDSADDR1 = (addr >> 1);

	/* 
	 * [20:0] : LCDBASEL, A[21:1] of end addr
	 */
	addr = plcdparams->fb_base + plcdparams->xres*plcdparams->yres*plcdparams->bpp/8;
	addr >>=1;
	addr &= 0x1fffff;
	LCDSADDR2 = addr;//	
}

void s3c2440_lcd_controller_enalbe(void)
{
	/* 背光引脚 : GPB0 */
	GPBDAT |= (1<<0);
	
	/* pwren    : 给LCD提供AVDD  */
	LCDCON5 |= (1<<3);
	
	/* LCDCON1'BIT 0 : 设置LCD控制器是否输出信号 */
	LCDCON1 |= (1<<0);
}

void s3c2440_lcd_controller_disable(void)
{
	/* 背光引脚 : GPB0 */
	GPBDAT &= ~(1<<0);

	/* pwren	: 给LCD提供AVDD  */
	LCDCON5 &= ~(1<<3);

	/* LCDCON1'BIT 0 : 设置LCD控制器是否输出信号 */
	LCDCON1 &= ~(1<<0);
}

struct lcd_controller s3c2440_lcd_controller = {
	.name    = "s3c2440",
	.init    = s3c2440_lcd_controller_init,
	.enable  = s3c2440_lcd_controller_enalbe,
	.disable = s3c2440_lcd_controller_disable,
};


void s3c2440_lcd_contoller_add(void)
{
	register_lcd_controller(&s3c2440_lcd_controller);
}