荔枝派Licheepi nano裸机移植ZLG_GUI和3D旋转立方体

Posted 2021-01-24 zhinianzhizhan

   一：前言

    以前申请到了荔枝派zero，在发了两个开箱贴后就放在一边吃灰了。后来又购买了荔枝派nano,刷了几个教程中的系统之后又放到一边吃灰了。虽然有屯板子的习惯，却没有使用板子的能力。

    后来，经过断断续续的摸索和群里面的新手教程，终于搭建好了Licheepi Nano的交叉编译环境，自己GCC了一个hellowworld传输到了开发板并运行了起来。可是......对，于是又继续吃灰。

    再后来，在大神 @晕哥 的 填坑网 （https://debugdump.com/index.html）看到了 另一个大神@达克罗德 的几篇帖子 ，竟是生生的写出了Licheepi nano的裸机代码！此代码包含了GPIO、timer、定时器、I2C、SPI等基本操作，最关键的是，它直接支持了对屏幕的操作，并剥离出了显示驱动，非常方便使用。 于是怀着敬畏的心情，将大神放出的源代码下载了下来，并经过一番摸索实现了裸机的操作和程序的下载。在此基础上，移植了ZLG_GUI和3D旋转立方体的演示程序，由于我以前移植过很多遍，所以很方便就移植好了。大神的源地址：F1C100S裸奔framebuffer+PWM+GPIO驱动

    为了总结使用过程和方便比我还小点的小白们，特写了此篇文章，从编译环境的搭建到程序的修改和下载运行等的全教程。

    然后，还是要感谢填坑网，感谢达克罗德大神，也感谢荔枝派的创造者@泽畔无材 和其他创造者和贡献者，他们的工作和贡献让世界变得更加美好（好大的概括）。本教程中的代码除个人创造部分，全部来源于网络，移植于网络，最终，也将免费贡献于网络（如果有侵权行为，请告诉我，我会尽快删除）。但是，辛苦不能白费。所以，如果你有幸看到了本文，并且使用了本文内容或转载了本文，请注明出处和保留作者，然后你就可以大方的使用了。谢谢。

好了，正文开始。

二：简介

Licheepi Nano 是荔枝派推出的一款超高性价比的跨界开发板，支持linux、RTT、裸机等开发环境。

淘宝网：Licheepi Nano 

荔枝派社区：http://bbs.lichee.pro/

其他资料在 荔枝派社区 中基本都能找到地址。

当然，你也可以在填坑网看大神的填坑历程：https://debugdump.com/t_1623.html

 

注意：当ubuntu中打开win传过去的文件中存在乱码时，请在win环境下用记事本打开 .c 或.h文件，点击文件->另存为，将下方的 编码 选择为UTF-8 的格式，点击保存并选择是进行覆盖保存，再传入ubuntu就不会乱码了。

三：开始

最基本的要求是：一个带LCD屏的荔枝派，一根USB数据线，一台电脑。选配：TTL串口转接线。

本文使用VMware+ubuntu16.04的环境。

另外，本帖已经与百度达成深度合作，任何本文未提到但你又不懂的都可以去请教他，绝对知无不言。

1：下载代码和编译器

    在F1C100S裸奔framebuffer+PWM+GPIO驱动 帖中下载 minimal_f1c100s_framebuffer.zip 和后来更新的一个.c文件。当然，这个帖子中还有其他方面的改动，可以详细看看。

    然后，同样是此帖子，下载大神提供的编译器：http://pan.baidu.com/s/1dDtssIt  ，或是后面有坑友提供的连接：

https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/5.3-2016.05/arm-eabi/

https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/5.3-2016.05/arm-eabi/gcc-linaro-5.3.1-2016.05-x86_64_arm-eabi.tar.xz

选择与电脑相匹配的下载。我的是64位的，就下载了后面那个链接的。

至于周立功的GUIZLG_GUI和3D显示相关的代码，可以在我的另一篇博客园的文章中找到并下载下来，我很早以前就移植并发在网上了（怀念当年在学校中啃3D显示代码的时光......），或是下载最后的完整代码。

将两个压缩包和编译器通过 VMware的 共享文件夹 都放入到ubuntu环境下，或是直接在ubuntu环境中下载。

2：环境搭建

    在荔枝派的开源交流群（826307240）中有一篇《基于荔枝派Nano的Linux新手学习笔记》，将它打开，一步一步的操作。当然，如果只是想实现本帖内容的话，只需要按上面实现：虚拟机的搭建、sunxi-tool的安装 这两个教程就可以了。而且它里面的交叉编译链在编译自己的.c文件时不管用，生成的文件下载到开发板不能运行，需要重新安装:

sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi g++-arm-linux-gnueabi   

然后使用arm-linux-gnueabi-gcc xx.c -o xx  进行编译，将刚编译完的文件复制到共享文件夹，串口软件（如SecureCRT或新手文档中提到的软件）连接后输入 lrz 命令进行文件传输。在开发板的串口中输入chmod 777 xx(刚传进来的可执行文件) 来进行赋权限，然后就可 ./xx 执行了。当然，这个需要TF卡刷群文件中 Nano_pub_V2/image 文件夹下的 .dd镜像。至于TF的烧写方法在荔枝派社区有。好了，这些都是题外话。以后再写一个linux的教程，会详细提到这些。

      sunxi-tool 工具的安装 摘录如下：

“五、下载工具 sunxi-tools 安装

1）用git clone -b f1c100s-spiflash https://github.com/Icenowy/sunxi-tools.git命令下载，用cd sunxi-tools命令切换到sunxi-tools文件目录

2）用sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev命令安装libusb，用sudo su命令切换root 用户，用apt-get install zlib1g-dev命令安装zlib1g

3）用make && sudo make install命令适配 Nano 的下载工具，通过命令 sudo sunxi-fel ver 来确认有无成功进入fel模式

4）报ERROR: Allwinner USB FEL device not found!，重新烧录或重进fel模式，先拉低SPI flash的CS引脚1，再将MicoUSB与电脑连接，在Windows下运行 zadig-2.3.exe，点击 Options -> List All Devices，选择 WinUSB (v6.1.7600.16385)，点击 【Install WCID Driver】安装驱动（教程https://debugdump.com/t_993.html）

5）右击我的电脑选择管理->服务和应用程序->服务，在弹出的对话框找到VMware USB Arbitration Service 右击选择启动设置为自动启动，在虚拟机中的可移动设备中选择连接该板（教程https://blog.csdn.net/u013064187/article/details/41894021）

6）用sudo sunxi-fel ver命令测试成功进入fel模式，断开SPI flash的CS引脚1与GND的连接，用cd u-boot命令切换到u-boot文件目录，用sudo su命令切换root 用户，用sunxi-fel -p spiflash-write 0 ./u-boot-sunxi-with-spl.bin命令下载程序

7）断电连接LCD和串口E0、E1，上电查看LCD显示，打开Xshell 5软件选择连接->SERIAL，设置波特率115200，连接后发送bdinfo，查看接收信息

 ”

3：编译测试

   将三个文件夹分别解压到合适的目录下。我的放在Download文件夹下。然后将fb-fc100s.c复制替换到minimal_f1c100s_framebufferminimal_f1c100sdriver 文件夹下。至于为什么，你仔细看一遍帖子就知道了。

    将解压的编译器 gcc-linaro-5.3.1-2016.05-x86_64_arm-eabi  放到/opt文件夹下（不放也可以，但后边的路径自己要改一下）。然后你有两种选择，一是参考《基于荔枝派Nano的Linux新手学习笔记》中安装交叉编译链 的步骤，将其中的编译链替换成自己刚刚解压的这个，其他照做。或是使用临时的方法，每次使用前都要执行一次的（我用的就是这个方法）：

    终端中输入 sudo su ,然后输入密码进入root模式，然后输入 export PATH=$PATH:/opt/gcc-linaro-5.3.1-2016.05-x86_64_arm-eabi/bin  （注意替换为自己下载的编译链的名字和放置的实际地址），既将编译链临时加入到路径中。关闭终端后再开启需要重新输入。

终端中cd 到minimal_f1c100s_framebufferminimal_f1c100s 文件夹下，然后输入 make ，回车开始编译。当提示什么错误时，你需要再看看交叉编译环境的搭建部分。

无误后，会提示 bootloader size =1800等,   并且当前文件夹目录下多出一个build文件夹。cd build 到build文件夹下，按照新手学习笔记中的方式进行程序下载：

先将flash的1脚拉低，然后插入usb供电，进入fel下载模式，以后每次下载程序都要这样。此时VMware的 虚拟机->可移动设备 中会多出 onda WINusb Generic Device 的选项，点击连接。然后断开flash的拉低。

输入  sunxi-fel -p spiflash-write 0 ./firmware.bin 进行下载。成功后断电重新供电，可以看到屏幕亮了。说明测试成功。

4：移植ZLG_GUI

ZLG_GUI是周立功公司提供的一套适用于单片机液晶屏的点阵式GUI，功能丰富，硬件要求低，移植及其简单。

将ZLG_GUI文件夹复制到minimal_f1c100s 文件夹下。

首先，要进行规范性修改。将下面所有的.h文件和.c文件的.H .C统一改写成小写的。另外，在.c文件中将包含的 #include<xxx.h>中统一改写成和文件名大小写一致的内容，否则编译报错。

对于这个GUI，只要实现 lcmdrv.c中的几个基本的初始化、画点、清屏三个函数就够了。可以直接在此处修改，也可以新建一个Mycommon.c好Mycommon.h来实现。代码如下：

 1 #include <stdint.h>
 2 #include <stdio.h>
 3 #include <string.h>
 4 #include <malloc.h>
 5 #include <dma.h>
 6 #include <framebuffer.h>
 7 
 8 #include <types.h>
 9 #include <common.h>
10 
11 
12 framebuffer_t fb_f1c100s;
13 render_t* render;
14 
15 /*初始化屏幕*/
16 void Screen_Init(void){
17     fb_f1c100s_init(&fb_f1c100s);
18     render = fb_f1c100s_create(&fb_f1c100s);
19 }
20 /*画点函数*/
21 void Set_Point(int x,int y,uint32_t color){
22     ((uint32_t*)render->pixels)[x+y*800] = color;
23 }
24 void Fill_Screen(uint32_t color){  //屏幕填充函数
25      for (int i = 0; i < render->pixlen/4;i++)
26         {
27             ((uint32_t*)render->pixels)[i] =color;
28         }
29 }
30 /*点色获取*/
31 uint32_t Get_Point(int x ,int y){
32     return ((uint32_t*)render->pixels)[x+y*800];
33 }
34 /*将缓冲buf刷到屏幕上显示*/
35 void Show_Screen(void){
36     fb_f1c100s_present(&fb_f1c100s, render);
37 }
38 void Screen_Setbl(void){//背光
39      fb_f1c100s_setbl(&fb_f1c100s, 100);
40 }

都是原来main.c中的函数。

在lcmdrv.c中包含进Mycommon.h，并将上面的代码分别移植到lcmdrv.c下对应的函数下。

main.c中加入 #include <config.h>，这个是调用ZLG_GUI唯一需要包含的头文件。

main函数中注释掉不必要的函数，在while 前加入新移植的初始化函数，加入屏幕填充函数，划线函数，显示函数：

GUI_Initialize();

GUI_FillSCR(0x00FFFFFFU);

GUI_Line(0,0,800,480,0xF000FF00);

GUI_Exec();
Screen_Setbl();

r然后编辑Makefile文件：在SRC_C部分加入 

SRC_C +=

ZLG_GUI/ConvertColor.c
ZLG_GUI/font5_7.c
ZLG_GUI/FONT8_8.c
ZLG_GUI/FONT24_32.c
ZLG_GUI/GUI_BASIC.c
ZLG_GUI/GUI_StockC.c
ZLG_GUI/lcmdrv.c
ZLG_GUI/loadbit.c
ZLG_GUI/menu.c
#ZLG_GUI/spline.c  #此处有 math.h 中函数找不到的报错，先注释掉，后面进行解决
ZLG_GUI/windows.c

INCDIRS下面加入：  INCDIRS += -I3Ddisplay   -Ilib    

保存。然后终端输入 cd .. 回到minimal_f1c100s文件夹，make 开始编译。若还有错误，请按照提示进行解决。无误后，cd build ，并再次拉低flash进行下载。重新上电后可以看到一条斜线，说明移植ZLG_GUI 成功。

5：移植3D立方体程序

    我以前花时间整理好了，移植起来也很快，实现了画点函数基本上就能直接用了。所以包含进 config.h就可以了。同时要修改Makefile，将.c文件和.和文件夹都写进去。但是编译后会发现，cos等函数找不到。所以在 Makefile 文件中的 -lgcc 后面加上 -lm来链接静态库。可是此时又蹦出来很多的错误。一番搜索下，意思是裸机没有除法造成的（当然，本来来的函数中就有个除法，既然能用，说明是别的问题）。自从与百度达成深度合作后，事情方便了很多，于是一番搜索加实验。反正各种处理后的结果是，没处理好。好吧，此路不通。只好换个方法。

    自己建一个Mymath.c，从网上找到纯c编写的三角函数等的实现方法，复制，去掉空白字符（可能会有此类的报错，只要一个一个删除掉上面的空白处就好了），将需要math库的地方加进头文件。编译。成功！以后再慢慢的修改实现标准math库的移植。

　　好了，main函数中加入3D显示程序，立方体就旋转起来了。

 

 四：最后

    大神的裸机开发包还包含了其他操作，而且貌似大神都移植好了NES，不过没放出源码，以后我得自己移植。可悲的是，人家都能写出来，咱都不会用......此处只做抛转，希望板子不要再吃灰了。

    我想画一个一荔枝派Nano为基础的掌机，或是一个拓展中心，左右能插掌机键盘，下面能插全键盘或数字键盘，就是一个拓展中心的那种。然后开发能够以linux、RTT、裸机等开发，或是本身为带python的linux或是拓展屏幕的Micropython，能够插上全键盘后直接脱机写程序的（类似C.H.I.P）。外壳都是3D打印。这么一想，人生苦短，要学的东西还真多啊！

好了，全部代码如下：https://files.cnblogs.com/files/zhinianzhizhan/minimal_f1c100s_framebuffer.rar

 

 本文水平有限，内容很多词语由于知识水平问题不严谨或很离谱，但主要作为记录作用，能理解就好了，希望以后的自己和路过的大神对必要的错误提出批评与指点，对可笑的错误不要嘲笑，指出来我会改正的。                                                                                                   -------------随梦，随心，随愿，执念执战，执战苍天！