Usart GPU 使用手冊
| 文檔更新日期 |
更新內容 |
| 2014-9-10 |
C編程sprintf問題 |
| 2014-8-8 |
版本程序1.0，升級了自定義波特率部分 |
| ------ |
原始版本 |
第一部分：基礎應用
概述：
Usart 是串口的意思，GPU 是圖形處理器的意思，產品的含義是做一個單片機使用的專用圖形處理器，或者稱之為串口液晶顯示模塊。
一、 接線
開箱后，可以將串口輸出的4根引腳焊上排插，使用杜邦線將串口接到USB轉TTL線上，即可接到電腦USB口上上電，屏幕即會顯示第一屏的Hello界面；
說明下：照片中是我調試用的，因此增加了RESET按鈕和運行程序刷機切換的BOOT自鎖開關，正常使用和產品中不帶這兩個東東；
主板中使用XC6206接到5V的，6206是一個低壓差穩壓器，輸出3.3V，160mV的低壓差，讓板子在3.46V即可正常供電，實際使用中，電壓低到3V，6206也可以正常輸出電壓但是不穩壓；由於STM32 最低2V即可工作，因此本板子可以直接接單節鋰電池即可工作；
二、 上電，觀看演示
這是上電后的Hello界面，俗稱歡迎界面，此界面屬於第一個批界面，可以有上位機程序在PC下自由設計，用戶可以在這個界面上設計自己產品的名字和公司的圖標；
開機界面十秒種，如果收不到串口命令，就會進入演示狀態。正常的量產之后，單片機需要在上電十秒內給串口液晶屏發送指令，只要一發送指令，就自動的進入串口命令狀態。
三、 接GpuMaker
將USB轉TTL接入計算機，注意由於程序的原因串口號不能超過10，即COM1~COM9方可使用；
從：
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=1322038799&uk=3204894695
下載GpuMaker程序，程序是一個ZIP包，綠色軟件，解壓到硬盤中即可使用；
如果您有多個使用串口屏的項目，請把此軟件解壓多份，每份一個項目；
運行解開目錄中的GpuMaker.exe，系統進入：
選擇，左上角的串口號，點擊“打開按鈕”，串口連接成功；此時點擊“發送指令”，液晶屏即可顯示表示連接正常；
四、 命令表
| 命令 |
說明 |
示例 |
| CLS(c); |
用c顏色清屏 |
CLS(0); |
| SCC(c,n); |
自定義c顏色，顏色值n由上位機提供計算 |
SCC(15,65535); |
| SBC(c); |
設置背景色C，顯示漢字等時無點陣時填的顏色 |
SBC(1); |
| PS(x,y,c); |
在(x,y)的地方畫一個顏色c的點 |
PS(100,100,1); |
| PL(x1,y1,x2,y2,c); |
從(x1,y1)用顏色c畫一條直線到(x2,y2) |
PL(0,0,100,0,2); |
| BOX(x1,y1,x2,y2,c); |
用顏色c畫一個方框，左上角(x1,y1),右下角(x2,y2) |
BOX(0,0,100,100,2); |
| BOXF(x1,y1,x2,y2,c); |
用顏色c畫一個實心方框，左上角(x1,y1),右下角(x2,y2) |
BOXF(0,0,100,100,2); |
| PIC(x,y,n); |
在(x,y)處畫第n幅圖 |
PIC(0,0,1); |
| CIR(x,y,r,c); |
在(x,y)處用顏色c畫一個半徑r的園 |
CIR(100,100,50,1); |
| SPG(n); |
顯示第n個批界面 |
SPG(1); |
| DS12(x,y,'顯示內容字符串',c); |
在(x,y)處用顏色c顯示一行12點陣字 |
DS12(0,0,'顯示字符串',1); |
| DS16(x,y,'顯示內容字符串',c); |
在(x,y)處用顏色c顯示一行16點陣字 |
DS16(0,0,'顯示字符串',1); |
| DS24(x,y,'顯示內容字符串',c); |
在(x,y)處用顏色c顯示一行24點陣字 |
DS24(0,0,'顯示字符串',1); |
| DS32(x,y,'顯示內容字符串',c); |
在(x,y)處用顏色c顯示一行32點陣字 |
DS32(0,0,'顯示字符串',1); |
| DS48(x,y,'顯示內容字符串',c); |
在(x,y)處用顏色c顯示一行48點陣字 |
DS48(0,0,'顯示字符串',1); |
| DS64(x,y,'顯示內容字符串',c); |
在(x,y)處用顏色c顯示一行64點陣字 |
DS64(0,0,'顯示字符串',1); |
| DRn |
設置屏幕顯示的方向；n為0~3，分別對應屏的4個方向，可以使用此調整橫豎屏顯示；另外此命令不清屏，因此可以顯示在橫屏下顯示部分豎顯漢字。 |
DR0; 橫屏顯示 DR1; 豎屏顯示 DR2; 橫屏倒立 DR3; 豎屏倒立 |
| BS12(x1,y1,x2,lw,'顯示內容',c); |
在(x1,y1)處，顯示12點陣字符串，在x2處自動折行，行間距lw,顏色c; |
BS12(0,0,219,4,'顯示內容...很多字',c); |
| BS16(x1,y1,x2,lw,'顯示內容',c); |
在(x1,y1)處，顯示16點陣字符串，在x2處自動折行，行間距lw,顏色c; |
BS16(0,0,219,4,'顯示內容...很多字',c); |
| INF; |
傳回系統序列號等信息 |
INF; |
五、 定義顏色
顏色是由RGB構成的，系統支持的64K色其實是65536中顏色，使用16位二進制（2字節）組成，16位，分成：R紅色5位；G綠色6位；B藍色5位，就是俗稱RGB565模式；常規的計算機顏色描述是由3字節組成，每字節一色，比如紅色描述為：0xFF0000;綠色描述為0x00FF00;而藍色描述為0x0000FF
看不懂也沒關系，只需要進入GpuMaker，到“幫助與說明”找到：
點擊“顏色”就可以出現：
選擇一個顏色：點擊確定，系統就會顯示顏色的16進制值；點擊“轉換”
選中的顏色就可被計算出GPU的顏色值，如上例是13507；
您就可以使用SCC(1,13507);命令將1號顏色設置成剛才選擇的顏色；
六、 截取漢字點陣
系統支持12、16點陣的全GB2312的字庫，含符號區；因此12、16點陣無需使用軟件截取可以直接使用，但是24、32、48、64點陣需要使用GpuMaker進行點陣的截取轉換；
啟動GpuMaker 進入：“字體點陣”
可以看到4種字體分全角漢字和半角字符共8類，我們以32點陣漢字為例講述使用方法：
第一步：點擊點陣序號3后面的欄目，進入32點陣漢字的編輯狀態：
此時，字體編輯區可選；32點陣那一行后面的狀態變為“編輯中”；
第二步：選擇字模的屬性。
點擊“字體”按鈕選擇相應的字體，點擊“測試位置”，右邊的顯示區就可以顯示漢字的點陣：
在測試漢字選擇上，我們一般選擇“薄、餐”等復雜漢字，以免出界；
如果漢字較小，可以增大圖中“大小：”后面34的值，漢字就會放大，反之縮小；
如果漢字偏向一邊，可以使用 上下左右 按鈕進行調整，使漢字盡可能大的填滿方框；
將需要顯示的漢字放到“漢字及字符”輸入框中，無需查重，系統會自動查重，可以直接輸入需要顯示的每句話；
調整完成之后；點擊“設置”按鈕，將設置信息存好；
依次設置完別的字體；當設置半角字體的時候，需要注意：
1、半角可以通過“大小：”標簽后的2個參數設置橫寬比，這點不同於漢字，漢字只認后一個參數；測試的字符一般使用W等超寬字符；
2、選擇半角字體的時候，如果要顯示全部字母，建議找等寬字體，否則很難調好比例；
所需的字體可以百度下字體資源網站得到；
第三步：生產點陣；
點擊“生產所有抽取式漢字數據”，系統就會將所有漢字循環一邊，生成數據；
第四步：上傳數據到GPU串口液晶屏
回到串口命令界面，使用USB-TTL串口線接上GPU模塊，然后點擊“連接”，再點擊“上傳24~64點陣字庫”；如圖，系統將字庫上傳到GPU模塊，完成界面如上圖；
然后發送命令：
CLS(0);
DS32(10,10,'串口液晶屏',1);
發送完成之后界面：
此時液晶屏顯示：
七、 自定義圖形
GpuMaker目錄如下：
進入pic目錄，選擇縮略圖顯示:
這樣很容易看出圖形對應的序號；
添一張圖進去：
使用圖形處理軟件，將圖縮到220*176點以下，如果是別的格式的圖，可以用圖形處理軟件轉換下；
啟動 GpuMaker，進入：圖形處理頁面：
點擊“生產全部圖片的數據”按鈕，系統自動將pic目錄下的所有圖片處理好；
進入“串口命令”界面，連上串口，點擊“上傳圖形信息”按鈕，系統將圖片信息傳入GPU：
輸入命令：
CLS(0);
PIC(0,0,9);
液晶屏顯示：
八、 使用批界面
我們使用的單片機，大多數都不能提供充足的內存，因此對於復雜一些的UI有時就得考慮內存方面的問題，因此，能不能像DOS下批處理一樣，將一群復雜的UI界面語句組合起來，這就是批界面；
在這個界面，右邊就是批界面，系統允許有127個批界面，點擊右邊序號后面的格子，就可以修改描述以及批界面的語句，點擊存入列表，就可以將批界面語句存入數據庫；點擊“上傳頁面信息”就可以將批界面語句傳入GPU中；
使用的時候，可以使用串口傳入命令：SPG（批界面序號）；即可顯示該界面，無需將復雜的UI語句放置在單片機內存，再用串口傳到GPU；
另外：序號為1的批界面我們稱之為HELLO界面，即GPU上電后立即顯示的第一界面，因此此界面需要設計為產品的名稱，公司的LOGO之類的，上電后，第一界面會顯示10秒中，在這10秒鍾內，主系統的單片機需要向GPU傳送第一條指令，否則GPU就會進入演示模式，挨個將批界面依次顯示，直到接收到串口指令；
技巧：
1、任何一個界面都分為背景元素和前台元素，背景元素是從界面創立起就一成不變的，因此非常適合放在批界面中；顯示界面的時候，先使用批界面顯示背景界面，再由串口指令刷新前台數據顯示；
2、批界面中可以不加CLS清屏指令，這樣可以使用多個批界面組合成一個更復雜的UI界面，這種情況下，某幾個批界面可以成為某個背景界面的前台元素；比如：鋰電池充電界面，左側是充電數據，右側是充電進度數據，我們可以使用另外一個批界面將右側換成電池的圖形，顯示電池容量；
3、第一個批頁面含有初始參數的設置，比如波特率的調整，詳見串口波特率調整一節；
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,'菜單演示界面',15);
SBC(15);
PIC(20,40,1);DS12(25,75,'電壓',0);
PIC(70,40,2);DS12(75,75,'電流',0);
PIC(120,40,3);DS12(125,75,'充電',0);
PIC(170,40,4);DS12(175,75,'輸入',0);
PIC(20,110,5);DS12(25,145,'輸出',0);
PIC(70,110,6);DS12(75,145,'測試',0);
PIC(120,110,7);DS12(125,145,'關閉',0);
PIC(170,110,8);DS12(175,145,'設置',0);
十、 接單片機
接法非常簡單，如圖接好即可；
TTL電平是0~5V的電平，因此TTL串口不存在5V和3.3V單片機電平轉換的問題，可以直接接入使用；但不可直接與RS232的串口接入，因為RS232的串口電平標准是12V以上，直接接入會燒掉GPU上的單片機；
在程序驅動來說，所有的單片機程序對於發送串口指令無在乎就三個要點：
1、初始化串口，由於目前GPU只支持統一的115200的串口波特率，因此初始化得初始化成此波特率，其余的參數均為默認；不熟悉的話，可以按照串口助手默認參數定；
2、將一個BYTE發送到串口發送端；
3、判斷發送標示等待發送結束，結束后繼續發送下一個字節；
因此，對於STM32來說可以使用下面的語句：
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]); //發送一個byte到串口 8 while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET){}; //等待發送結束 9 i++; 10 } 11 else return; 12 }
其他單片機請參考單片機手冊自行書寫相應語句；一般來說單片機對串口編程的例子是很多的，可以baidu下或直接參考開發板例程；
【C語言參考】：不少用戶都是從匯編語言轉到C語言的，對於C語言的字符串處理完全沒有概念，有不少用戶都問：AD獲取的電壓值如何用串口屏顯示的問題，在這里統一回答下：
要解決這個問題，要使用C語言的sprintf這個語句，具體語句的詳細內容可以自行百度下，這里僅提供簡單使用方法：
- sprintf 是需要 stdio.h 來聲明的，因此需要在程序開頭使用：
#include "stdio.h"
此函數大約需要3K左右的空間；
- 聲明一個存儲空間，用於存放需要顯示的字符串
char buf[100]; //要求命令串長度不超100字符
- 假設由AD取回並轉換成電壓的浮點數 vol
float vol; //vol 變量是浮點數
vol=1.253; //vol為1.253V，可由AD采樣在此步賦值
- 產生送給gpu的命令字符串
sprintf(buf,"DS12(0,0,'電壓：%.3fV',1);\r\n",vol);
- 發送給gpu
GpuSend（buf）;
【重要說明】：
1、由於GPU系統允許接收命令組，因此串口傳入的名利必須以0x0d,0x0a結束（就是常說的回車換行,字符串中的\r\n),不發送這個，系統會一直等待下去，表現為發送命令不起作用！
2、如果接不通，建議RX TX反一下，有些下載線是指接入單片機端的標志，不是自身標示；
3、GPU執行指令需要時間，因此快速發送指令時，需要按需求區分兩種情況處理：
情況一：重要界面確保顯示；需要延時足夠的時間，或延時到串口收到“OK”字符為止；
情況二：數據刷新，寧丟勿慢；常用在UI界面上數值調整，比如有+ - 鍵，按住不放，數值不停的增加或減少，此時直接不停的發就可以，漏點無所謂，但最后一次傳的一定可以正確顯示。
十一、 升級程序
第一步：按本文第一節中將GPU模塊與計算機相連；
第二步：認識GPU模塊上的和刷機相關的接口：
第三步：下載刷機軟件：
您可以去官網下載V2.6以上的版本，也可以去下我准備的綠色版本：
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=1903893858&uk=3204894695
第四步：查看序列號：
在GPUMake中，使用INF命令獲取序列號：
1 send:INF; 2 SN:U53AC89A3 FN:EF14 RC:320X240
U53AC89A3 即是序列號；
備注：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即傳回：
1 Usart-GPU 2.2B Ver 0.9b B0617 2 [FFFFXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXFC0] 3 53AC89A3
其中 53AC89A3 前加U 即U53AC89A3就是序列號；
第五步：下載新ROM；
去網站：http://stm32.sinaapp.com/gpu22b/，有歷史的各個版本可以下載，輸入序列號，即可下載bin文件；
第六步：拔下USB刷機線（GPUMaker的串口程序可能與刷機軟件的自動波特率檢測沖突，需要拔下設備，再接入USB刷機線時會初始化串口）；跳線帽短路BOOT后，將USB刷機線重新接入電腦；
第七步：運行：
STMicroelectronics flash loader.exe
出現：
點擊next:
如果不出現此界面，請用鑷子短路下RESET，然后再試一次；如果還不行，請檢查一下BOOT跳線是否接好；
然后出現：
繼續點next:
此界面，請按圖中設置，選擇Download，且文件選擇剛下載的ROM文件（BIN后綴的文件），點擊next;進度條走2遍，不顯示紅色進度條的話，表示刷機成功。
第八步：去掉BOOT跳線，重新上電即可啟動新版本程序；
十二、 外形尺寸：
1、2.2寸外形尺寸：
定位孔是為ø3mm的螺絲設計，PCB整體長70mm,寬45mm;
孔間距:橫向：63.3mm，垂直：38.2mm;
液晶屏外框：56X42mm
2、2.8吋外形尺寸
定位孔是為ø3mm的螺絲設計，PCB整體長85mm,寬45mm;
孔間距:橫向：78.5mm，垂直：38.5mm;
液晶屏外框：72X42.5mm(約，液晶屏為窄邊框設計)
十三、 量產方案
Usart GPU模塊使用的W25Q16存儲器數據和MCU芯片無關，因此，當調試好一個樣品后，少量的可以通過GPUMaker寫入，但量產這個效率非常低；建議直接使用在線編程器在線燒寫或從板子上焊下25Q16，直接使用片對片拷貝的方式用編程器燒寫；大多數編程器全編程（檫除、寫入、校驗）可以在20秒內完成；
如果您將串口屏應用到產品上，請先使用標准屏調試，形成產品后，獲取存儲器數據可以采用OEM訂單的方式獲取批量產品，甚至可將電路嵌入您產品的PCB中；
十四、 QA
1、亂碼問題：
程序里書寫的漢字到串口屏中，顯示亂碼，但是英文字母正常；
原因：你的程序編輯環境是UTF8的，因此寫入程序的漢字時UTF8字符集的，需要找到程序編輯器設置為GB2312或GBK格式就正常了；或者用外部的編輯器存為普通格式或GBK格式即可；
2、連接沒有反應
檢測第一串口是不是RX TX接反了；第二檢測送的語句是否已0d 0a結尾；
3、上傳的數據不正常
表現為：上傳的大字體點陣顯示不正常或者圖片不正常，請上傳的時候關注輸出：
如果是如圖輸出：中間出現PG：xxxx 就表示正常，如果出現一堆OK，沒有PG：xxx，表示傳輸數據中出現丟包導致數據校驗不成功，沒有寫入成功；
SPI Flash是沒256字節一頁的，我們每次寫1K，也就是4頁，連續寫時，PG是每次增加4；
遇見此問題的童鞋可以換一根TTL線試試，或者換台電腦；TTL線電平較低，不能傳輸很遠距離，且容易受到干擾，一般接線不超過20cm最好；
第二部分：高級應用
說明：高級應用屬於高手使用的部分，這部分會用到比較多的技巧和基本知識，因此我們無法提供更多客服，請自行參考使用；
一、 改變產品的波特率
很多51,52的用戶提出，89C51,89C52之類大家熟悉的單片機由於設計過於久遠，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；因此對於需要使用9600波特率的用戶，需要按下列步驟使用：
- 將串口屏刷到V1.0版本，刷機方法參見第一部分 第11節：升級程序；
- 下載新版本的GPUmaker，新版本增加了波特率選擇；
- 在1號批界面頂頭加U3;(本例中將波特率設置成19200) 三個字母表示設置波特率；
波特率支持：2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200,256000
對應關系：
U0; //2400
U1; //4800
U2; //9600
U3; //19200
U4; //38400
U5; //57600
U6; //115200
U7; //256000
U3; 請務必第一行頂頭書寫；
請不要忘記點擊：
，然后點擊
將設置好的上傳到GPU；
- 重新給串口屏GPU上電，此時開機界面的序列號后面顯示：B:19200 表示當前波特率為19200；此時用單片機的19200的串口就可以正常使用GPU串口液晶屏了；
- 重新設置了GPU波特率了，相應的GPUMaker程序也必須使用新的波特率才能正常連通；
- 如果波特率設置的較高，超出了電腦TTL串口的波特率限制，無法使用GPUMaker連通以降低波特率，請使用刷機軟件刷回0.9版，0.9版本固定波特率115200；
- 9600下，gpuMaker傳輸圖形等大量數據需要花費更長的時間，請做好心里准備；
【重點強調：】U3；不是命令，因為你不能在已經按115200波特率連接下的串口用串口命令修改波特率，U3；只是一個存儲標志，GPU是在開機的時候檢測這個標志，然后按標志對應的波特率初始化串口，因此需要上傳批頁面才能起效；
二、 關於asc8 點陣問題
當您升級為V1.0后，對於220X176的版本，會發現在DS16輸出英文字符的時候會顯示空白方框，此現象為asc8X16點陣缺失導致，解決方法是：
- 將新版本的gpumake.exe 覆蓋原有目錄下的gpumaker.exe;
- 將新版本work目錄下的asc文件拷入源gpumake/work/ 目錄下
- 點擊：
- 點擊：
將asc8X16點陣數據上傳
- 重啟GPU串口屏
三、 關於Arduino如何使用串口屏資料
END！
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