SAM4E單片機之旅——13、LCD之ASF初步

在Atmel Studio 6中，集成了Atmel Software Framework（ASF框架）。通過它提供的庫，可以很快速地完成新的項目。

這次的最終目標使用ASF在LCD上顯示出文字“Hello World!”，現階段目標是點亮LCD的背光，學習目標是了解怎么樣使用ASF提供的模塊。

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一、 ASF Wizard

新建一個項目，根據所使用的開發板選擇模板。

然后可以通過ASF Wizard進行所需模塊的配置。

默認情況下，已經選擇了兩個模塊。在之前我們以前使用過了其中Generic board support模塊提供的頭文件sam4e_ek.h了。

為了解模塊添加的方法，先把這兩個模塊移除。

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二、 通過ASF設置時鐘

1. 添加模塊

   在可用模塊里找到“System Clock Control”模塊，展開它。

   

   可以看到它依賴的模塊，以及相應的API文檔等內容。

   添加該模塊后，它會自動地把依賴的模塊添加進去。添加完成后點擊Apply按鈕，使改變生效。

   現在在asf.h文件中，就已經導入了一系列的模塊相關的頭文件。如剛剛使用的系統時鐘控制模塊的：

   // From module: System Clock Control - SAM4E implementation
   #include <sysclk.h>

   同時，在文件夾config下，多了一個文件conf_clock.h。

   

2. 配置

   conf_clock.h里保存的就是時鐘相關的配置了。這里面的注釋很清楚，配置方法也很簡單。并且在該文件的末尾也說明了默認情況下，配置的結果：

   // ===== Target frequency (System clock)
   // - XTAL frequency: 12MHz
   // - System clock source: PLLA
   // - System clock prescaler: 2 (divided by 2)
   // - PLLA source: XTAL
   // - PLLA output: XTAL * 16 / 1
   // - System clock: 12 * 16 / 1 / 2 = 96MHz

   為了使這個時鐘的配置生效，調用sysclk_init()即可：

   #include <asf.h>
   int main (void)
   {sysclk_init();while(1);
   }

3. 編譯

   但是在編譯時，發現缺少頭文件board.h。這說明ASF Wizard在解決依賴時也有那么一點Bug。嘗試再手動添加一個模塊Generic board support，再編譯，發現又缺少頭文件ioport.h，繼續添加模塊IOPORT，編譯通過。IOPORT模塊依賴了System Clock Control模塊，可以將手動添加的這個模塊刪除，至此，又回到了新建項目時的模塊設置了。

   添加不必要的模塊會增加編譯的時間，也可能會增加生成的目標文件的大小。如果熟悉相關頭文件的作用，也可以修改asf.h中包含的頭文件。

   另外，也可以通過了解ASF中函數的實現，來學習相關的配置過程。

   

4. 查看MCK的頻率

   如sysclk_init()一樣，ASF中實現了許多常用的功能。如我們需要查看MCK的頻率的話，也很簡單：

   volatile uint32_t freq;
   freq = SystemCoreClock; /*  4 000 000 *//* 這個函數是根據conf_clock.h中宏的定義來計算的。 即是調用sysclk_init()后MCK的值 */
   freq = sysclk_get_cpu_hz(); /* 96 000 000 */sysclk_init();/* 調用sysclk_init()后會自動修改這個變量 */
   freq = SystemCoreClock; /* 96 000 000 */

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三、 LCD背光控制器

開發板使用的LCD背光控制器是AAT31系列的。同時PC13連接的是它的使能、控制引腳。

另外，假設我們不知道這個背光控制器的亮度控制方法是向EN/SET引腳發送N個脈沖波，那該怎么使用這個控制器呢？RTFM？找它的芯片手冊當然是一個能夠深入了解它的方法，但假如我們的目標僅僅是能用就好，又或是使用起來太過麻煩呢？

嗯，我們這次學的就是ASF。

1. 添加模塊

   在ASF Wizard中添加Display – AAT31XX Backlight Controller模塊。添加后項目里多了個頭文件conf_at31xx.h，這個頭文件主要的作用就是在未定義EN/SET引腳的接線時，對其進行定義（在sam4e_ek.h這個文件中已經做好相關的定義了）。同時asf.h中也包含了相關的頭文件了。

2. ASF中對組件進行初始化

   使用背光控制器之前，需要進行相關配置。這個工作可以手動完成，也可以使用ASF完成。

   在conf_board.h文件里，可以指定好一系列需要配置的組件。然后在執行board_init()函數時，就可以根據這些宏的定義執行相應的初始化工作。這個頭文件里已經通過注釋說明了配置USART等引腳時，宏是如何定義的，但是卻不知道如何背光組件相關的定義。

   查看board_init()的實現，可以發現以下幾句：

   #ifdef CONF_BOARD_AAT3155
   /* Configure Backlight control pin */
   ioport_set_pin_dir(BOARD_AAT31XX_SET_GPIO, IOPORT_DIR_OUTPUT);
   #endif

   通過這里就可以得到需要的宏的名字，以及ASF初始化時具體的工作了。現在就在conf_board.h中，加上相應的定義就好了：

   /* Configure Backlight control pin */
   #define CONF_BOARD_AAT3155

   另外，aat31xx.h頭文件也需要這個宏的聲明以判斷具體的控制器的型號。

   最后不要忘記調用board_init( )函數。

3. API的使用

   可以查看相應的API的文檔，以了解ASF提供的API。

   

   更直接的方法是閱讀相應的頭文件（aat31xx.h），這里面可能會有一些文檔中未提到的部分。如以下幾個宏就未在API文檔中說明：

   #define AAT31XX_MIN_BACKLIGHT_LEVEL 1
   #define AAT31XX_AVG_BACKLIGHT_LEVEL 8
   #define AAT31XX_MAX_BACKLIGHT_LEVEL 16

   現在，就可以很方便地使用背光控制器了。如以下代碼將配置背光為最大亮度：

   aat31xx_set_backlight(AAT31XX_MAX_BACKLIGHT_LEVEL);

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四、 LCD控制器

開發板使用的LCD控制器是ILI93xx系列的。ASF提供的模塊為Display – ILI93xx LCD Controller。conf_board.h中，相應的宏聲明為CONF_BOARD_ILI93XX。

board_init( )中初始化的工作僅有配置GPIO引腳的復用，但是還有別的工作需要完成。所以LCD暫時還不能用。剩下的部分在下一次說明。