【STemWin教程】第14章 PNG图片显示

席萌0209

特别说明：完整STemWin的1-60期教程和配套实例下载地址：链接

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GlennRanders-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GUI\PNG\png.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）

1. void MainTask(void)
2. {   
3.     GUI_Init();
4.      GUI_PNG_Draw(_acmusic, sizeof(_acmusic), 20, 20);
5.     while(1)
6.     {
7.         GUI_Delay(100);
8.     }
9. }

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：

1. /* 申请一块内存空间 并且将其清零 */
2. hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(100000);
3. /* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
4. _acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);
5. /* 释放申请的动态内存  */
6. 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

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: _ShowPNG
4. *    功能说明: 显示GIF片
5. *    形    参：sFilename   要显示的图片名字
6. *              usPOSX     显示位置X
7. *              usPOSY     显示位置Y
8. *    返 回 值: 无
9. *********************************************************************************************************
10. */
11. static void _ShowPNG(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)
12. {
13.      GUI_HMEM hMem;
14.      char *_acBuffer2;
16.      /* 申请一块内存空间 并且将其清零 */
17.     hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(500000);
18.      /* 将申请到内存的句柄转换成指针类型 */
19.      _acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);
21.    
22.      /* 打开文件 */        
23.      result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
24.      if (result != FR_OK)
25.      {
26.          return;
27.      }
29.      result = f_read(&file, _acBuffer2, file.fsize, &bw);
30.      if (result != FR_OK)
31.      {
32.          return;
33.      }
35.      GUI_PNG_Draw(_acBuffer2, file.fsize, usPOSX, usPOSY);
36.      GUI_ALLOC_Free(hMem);
37.      f_close(&file);
38. }

复制代码

l  主函数

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: MainTask
4. *    功能说明: GUI主函数
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. void MainTask(void)
10. {   
11.      GUI_Init();
12.      GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
13.      GUI_Clear();
14.    
15.     /* 绘制已加载到存储器的PNG文件 */
16.      _ShowPNG("1.png", 0, 0);
17.      _ShowPNG("2.png", 100, 0);
18.    
19.      while(1)
20.      {                 
21.          GUI_Delay(100);
22.      }
24. }

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。

1. /*
2. ********************************************************************************
3. *
4. *       _GetData
5. *
6. * Purpose:
7. *   This routine is called by GUI_GIF_DrawEx(). The routine is responsible
8. *   for setting the data pointer to a valid data location with at least
9. *   one valid byte.
10. *
11. * Parameters:
12. *   p           - Pointer to application defined data.
13. *   NumBytesReq - Number of bytes requested.
14. *   ppData      - Pointer to data pointer. This pointer should be set to
15. *                 a valid location.
16. *   StartOfFile - If this flag is 1, the data pointer should be set to the
17. *                 beginning of the data stream.
18. *
19. * Return value:
20. *   Number of data bytes available.
21. *********************************************************************************
22. */
24. static int _GetData(void * p, const U8 ** ppData, unsigned NumBytesReq, U32 Off) {
25.      static int FileAddress = 0;
26.      FIL *file;
27.      DWORD    NumBytesRead;
28.      U8     * pData;
30.      pData  = (U8 *)*ppData;
31.      file = (FIL *)p;
32.      //
33.      // Set file pointer to the required position
34.      //
35.      if(Off == 1) FileAddress = 0;
36.      else FileAddress = Off;
37.      result =f_lseek(file, FileAddress);
38.      //
39.      // Read data into buffer
40.      //
41.      result = f_read(file, pData, NumBytesReq, &NumBytesRead);
43.      //
44.      // Return number of available bytes
45.      //
46.      return NumBytesRead;
48. }
49. /*
50. *********************************************************************************************************
51. *    函 数 名: _ShowPNG
52. *    功能说明: 显示PNG图片
53. *    形    参：sFilename 要显示的图片名字
54. *             usPOSX    显示位置X
55. *             usPOSY    显示位置Y
56. *    返 回 值: 无
57. *********************************************************************************************************
58. */
59. static void _ShowPNGEx(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)
60. {   
62.      /* 打开文件 */        
63.      result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);
64.      if (result != FR_OK)
65.      {
66.          return;
67.      }
68.    
69.      GUI_PNG_DrawEx(_GetData, &file, usPOSX, usPOSY);
71.      f_close(&file);
72. }

复制代码

l  主函数

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: MainTask
4. *    功能说明: GUI主函数
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. void MainTask(void)
10. {   
11.      GUI_Init();
12.      GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
13.      GUI_Clear();
14.    
15.      /* 绘制无需加载到存储器的PNG文件 */
16.      _ShowPNGEx("3.png", 0, 100);
17.      _ShowPNGEx("4.png", 100,100);
18.    
19.      while(1)
20.      {                 
21.          GUI_Delay(100);
22.      }
24. }

复制代码

    实际显示效果如下：

14.4  实验总结
    有兴趣的可以了解一下PNG压缩方面的知识。如果只是API应用的话，这部分知识还是比较容易学会的。PNG图标用到的地方还是比较多的。

pengzisheng

请问：把PNG图片C文件直接放程序中   怎么调用 显示？

eric2013

pengzisheng:请问：把PNG图片C文件直接放程序中   怎么调用 显示？ (2016-03-09 16:54) 

看下这个帖子里面的
14.1.1      PNG格式图标转换

里面有模拟器上面做的演示。