【安富莱】【STemWin教程】第14章 PNG图片显示

开发板

` 本帖最后由硬汉Eric2013 于 2015-3-30 11:27 编辑

第14章 PNG图片显示

本期主要讲STemWin支持的PNG图片的显示，官方支持的主要有两种显示方法，一种是从外部存储器读取数据到内部存储器，然后来显示图片，这种的显示速度要快些，另一种方法是直接从外部存储器读取数据并显示，这种办法的好处就是不要大的RAM需求，每次读取一些数据显示一次，坏处就是显示速度比较的慢。

这里将2MB的外部SRAM做为emWin的动态内存，PNG的图片显示相当耗费RAM。

有一点在这里提前得和大家说明，对于PNG的库，STemWin里面是不带的，需要自己添加，从SEGGER的官网下载，这个库是来自libpng，官网www.libpng.org

14 1 PNG图片支持

14. 2 绘制已经加载到存储器的PNG图片

14. 3 绘制无须加载到存储器的PNG图片

14. 4 实验总结

14.1 PNG图片支持

PNG（可移植的网络图形）格式是一种图像格式，它利用非专利的数据压缩方法提供无损的数据压缩和Alpha混合。PNG 1.0版规范于1996年发布。到2003年末，PNG成为国际标准(ISO/IEC15948)。

emWin对PNG支持的实施基于来自Glenn Randers-Pehrson、Guy Eric Schalnat和Andreas Dilger的“libpng”库，该库可在www.libpng.org下免费获得。emWin对该库的使用符合GUIPNGpng.h中的版权通知，通知中允许使用该库，而没有任何限制。

图形库首先对图形信息进行解码。如果必须绘制图像，解码流程将花费相当长的时间。如果在窗口管理器经常调用的callback例程中使用PNG文件，则解码流程可能花费相当长的时间。通过使用存储设备可缩短计算时间。最好的方法是先将图像绘制到存储设备中。在这种情况下，将只进行一次解压缩。

从SEGGER官网下载的png如下，这里我们使用最新的5.18版本：

14.1.1 PNG格式图标转换

某些情况下，将PNG文件作为C文件添加到项目中非常有用。对此，可完全按照前面介绍的“JPEG文件支持”下的相同方式来执行。此外，位图转换器能够加载PNG文件并将它们转换为C位图文件。下面举一个例子，跟大家演示下：比如我们要转换如下的PNG图标：

l 打开软件加载上面的图片

l 加载后点击Convert即可，点击后没有任何现象，直接去图片所在的文件夹找即可

实际运行代码如下（图片数据就不贴出来了，看本期教程配套的例子）

void MainTask(void)
{
GUI_Init();
GUI_PNG_Draw(_acmusic, sizeof(_acmusic), 20, 20);
while(1)
{
GUI_Delay(100);
}
}

复制代码

由于在Bin2C的小工具是来自MDK安装目录中，这个工具只是评估板，无法实现PNG图标的透明色效果。模拟器实际的显示效果如下：

14.1.2 PNG存储器方式显示

为了区分上面将图片转换为C文件进行显示，这里将PNG图片存入到外部SD卡等存储器中进行加载显示。

首先要注意PNG需要的动态内存大小。PNG解压缩大约需要21 Kb RAM用于与图像大小无关的解压缩和依赖大小的字节量。RAM要求可按以下方式计算：

大约RAM要求= (X-Size + 1)* Y大小* 4 + 21Kbytes

当前STemWin支持的PNG图片 API函数如下：

14.2 绘制已经加载到存储器的PNG图片

将图片加载到存储器后进行显示比较的耗内存，所以这里就使用开发板外置的2MB SRAM做STemWin的动态内存空间，并通过相应的API函数申请动态内存来加载SD卡等外部存储器中的PNG图片。申请和释放STemWin动态内存的方法如下：

/* 申请一块内存空间并且将其清零 */
hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(100000);
/* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
_acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);
/* 释放申请的动态内存 */
GUI_ALLOC_Free(hMem);

复制代码

这里还用上面的图片作为显示对象。先把这个图片放到SD卡中，然后通过程序把这个图片数据全部的加载到SRAM中，最后在屏上进行显示。这个工程的实现主要分为如下三个部分：

Ø SRAM和SD卡及其文件系统的初始化

Ø 图片的加载以及显示函数

Ø 主函数

下面把这三部分详细的讲解下：

l SRAM和SD卡及其文件系统的初始化，这部分函数与上面第11章的11.2小节一样。

l 图片的加载以及显示函数

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: _ShowPNG
* 功能说明: 显示GIF片
* 形参：sFilename 要显示的图片名字
* usPOSX 显示位置X
* usPOSY 显示位置Y
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void _ShowPNG(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)
{
GUI_HMEM hMem;
char *_acBuffer2;
/* 申请一块内存空间并且将其清零 */
hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(500000);
/* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
_acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);
/* 打开文件 */
result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
if (result != FR_OK)
{
return;
}
result = f_read(&file, _acBuffer2, file.fsize, &bw);
if (result != FR_OK)
{
return;
}
GUI_PNG_Draw(_acBuffer2, file.fsize, usPOSX, usPOSY);
GUI_ALLOC_Free(hMem);
f_close(&file);
}

复制代码

l 主函数

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: MainTask
* 功能说明: GUI主函数
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void MainTask(void)
{
GUI_Init();
GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
GUI_Clear();
/* 绘制已加载到存储器的PNG文件 */
_ShowPNG("1.png", 0, 0);
_ShowPNG("2.png", 100, 0);
while(1)
{
GUI_Delay(100);
}
}

复制代码

实际显示效果如下：

编译，链接工程的时候会出现大量如下的警告：

这个是由于使用的PNG库和现在STemWin5.22版本不匹配造成的，PNG的库是用5.18版本的，最新的5.22版本官方还没有更新。

14.3 绘制无需加载到存储器的PNG图片

绘制无需加载到存储器的PNG图片方式可以有效的解决内部动态内存不够的情况，不过缺点也很明显，图片的显示速度很慢。这种方式一般是每次读取一行像素的数据，然后进行显示。这个工程的实现主要分为如下三个部分：

Ø 使用芯片内部的SRAM作为动态内存

Ø 图片的加载以及显示函数

Ø 主函数

下面把这三部分详细的讲解下：

l 使用芯片外部的SRAM作为动态内存，这部分函数与上面第11章的11.2小节一样，由于PNG比较的消耗内存，这里和BMP不同也需要使用动态内存。

l 图片的加以及显示函数。

/*
********************************************************************************
*
* _GetData
*
* Purpose:
* This routine is called by GUI_GIF_DrawEx(). The routine is responsible
* for setting the data pointer to a valid data location with at least
* one valid byte.
*
* Parameters:
* p - Pointer to application defined data.
* NumBytesReq - Number of bytes requested.
* ppData - Pointer to data pointer. This pointer should be set to
* a valid location.
* StartOfFile - If this flag is 1, the data pointer should be set to the
* beginning of the data stream.
*
* Return value:
* Number of data bytes available.
*********************************************************************************
*/
static int _GetData(void * p, const U8 ** ppData, unsigned NumBytesReq, U32 Off) {
static int FileAddress = 0;
FIL *file;
DWORD NumBytesRead;
U8 * pData;
pData = (U8 *)*ppData;
file = (FIL *)p;
//
// Set file pointer to the required position
//
if(Off == 1) FileAddress = 0;
else FileAddress = Off;
result =f_lseek(file, FileAddress);
//
// Read data into buffer
//
result = f_read(file, pData, NumBytesReq, &NumBytesRead);
//
// Return number of available bytes
//
return NumBytesRead;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: _ShowPNG
* 功能说明: 显示PNG图片
* 形参：sFilename 要显示的图片名字
* usPOSX 显示位置X
* usPOSY 显示位置Y
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void _ShowPNGEx(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)
{
/* 打开文件 */
result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
if (result != FR_OK)
{
return;
}
GUI_PNG_DrawEx(_GetData, &file, usPOSX, usPOSY);
f_close(&file);
}

复制代码

l 主函数

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: MainTask
* 功能说明: GUI主函数
* 形参：无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void MainTask(void)
{
GUI_Init();
GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
GUI_Clear();
/* 绘制无需加载到存储器的PNG文件 */
_ShowPNGEx("3.png", 0, 100);
_ShowPNGEx("4.png", 100,100);
while(1)
{
GUI_Delay(100);
}
}