四极管：3D图像 之 AVR 12864实现
来源：互联网 发布：2016零售业数据分析 编辑：程序博客网 时间：2024/06/09 03:01
转载请注明出处。作者：四极管。广西师范大学 电子工程学院大学生科技创新基地 邮箱： yangxingbo-0311@163.com。
原文地址：http://blog.csdn.net/yangxingbo0311/article/details/7201097
这个代码是参考基地当时一牛人来做的··后面还有在C++builder上的实现··很炫的哦··很值得借鉴
------------------------------------------------------------------------------------------------程序说明：程序由12864的串行模式修改为并行模式，主要是为了提高12864的速度。在原有的 汉字、字符显示功能，绘图功能的基础上，增加了多个功能函数，以完善12864显示各种图象数据的 功能
------------------------------------------------------------------------------------------------1.汉字字幕的左移动功能，函数名称为： dispstr_12864_move(uchar x,uchar y1,uchar y2,uchar *pstr1,uint word_number,uint speed)使用说明：x为文字在屏幕上地址定位横坐标；y1为第（1~4）行文字定位地址坐标；y2为第（1~4）行文字定位地址坐标；*pstr1为第一行文字组；*pstr2为第二行文字组 ；word_number 移动显示的文字数目；speed 为字幕移动的速度。该函数的功能大家可以根据自己的需要修改和完善，本函数中只提供基本的移动算法。--------------------------------------------------------------------------------------------------2.12864全屏区域单点描点函数，函数名称为： plot_12864(uchar x,uchar y,uchar *buf)，给定一个坐标（x,y)，即可在屏幕上对应的坐标显示出一个点其中，x取值范围为：1~128 y的取值范围为：1~64 ！！！注意！！！不可超出规定的取值范围，否则屏幕有可能不能正常显示，原因是数据溢出缓冲区。--------------------------------------------------------------------------------------------------3.12864全屏区域多点镜像描点函数，函数名称为： mirror_point_12864(uchar center,uchar x,uchar h,uchar *buf)center为对称轴的坐标，即屏幕上对应的y坐标x为要镜像描点的横坐标，h为镜像描点的高度，buf为数据存放的目标缓存区。此函数主要是用在音乐频谱的显示上。----------------------------------------------------------------------------------------------------4.任意两点间画直线的函数，函数名为： draw_Line(uchar x0,uchar y0,uchar x1,uchar y1)，采用布兰森汉姆(Bresenham)算法画线，给定两个点的坐标（x0,y0),(x1,y1)就能实现在这两点间画出直线。辅助实现该函数功能的附属函数有：①求两个数的绝对值|a-b|的函数abs(uchar a,uchar b)②画垂直线的函数subsection_point_12864(uchar x,uchar center,uchar h,uchar *buf)③画横线的函数line_piont(uchar x0,uchar y0,uchar x1,uchar *buf)----------------------------------------------------------------------------------------------------5.画圆函数，函数名为： draw_circle(uchar x0,uchar y0,uchar r)，采用布兰森汉姆(Bresenham)算法画圆，先画1/8个圆，然后用对称方法画出剩下的部分。（x0,y0)为圆心的坐标，x0:1~128 y0:1~64 r为圆的半径：1~31。 -----------------------------------------------------------------------------------------------------***************************************************************************************************************************************************************************************************///*******头文件部分********//#include "avr/io.h"#include <util/delay.h> #include "math.h" #define data_port PORTB#define RS_1() {DDRC |= (1<<7);nop();PORTC |= (1<<7);}#define RW_1() {DDRC |= (1<<6);nop();PORTC |= (1<<6);}#define EN_1() {DDRC |= (1<<5);nop();PORTC |= (1<<5);}#define RS_0() {DDRC |= (1<<7);nop();PORTC &= ~(1<<7);}#define RW_0() {DDRC |= (1<<6);nop();PORTC &= ~(1<<6);}#define EN_0() {DDRC |= (1<<5);nop();PORTC &= ~(1<<5);}#define set_output() DDRB = 0XFF#define set_input() DDRB = 0X00#define port_lcd PINB#define nop() asm("nop")#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar music[1024]={}; uchar magic[16]={};//**********************************************************************void delay_100ms(uint i){ uint k;for (k=0;k<i;k++){ _delay_ms(10);_delay_ms(10);_delay_ms(10);_delay_ms(10);_delay_ms(10);_delay_ms(10);_delay_ms(10);_delay_ms(10);_delay_ms(10);_delay_ms(10);}} //********************************************************************** //*************函数部分***************//* 名字：busywait_12864() *//* 功能：检测RT12864M是否忙 *//* 局部变量：无 *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///************************************/void busywait_12864(void){ uchar bf=0;loop:RS_0();RW_1();EN_1();set_input();_delay_us(6); bf = port_lcd;EN_0(); if(bf&0x80)goto loop;set_output();}//*************函数部分***************//* 名字：writecomm_12864() *//* 功能：写命令进RT12864M *//* 局部变量：command *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///************************************/ void writecomm_12864(uchar command){ busywait_12864();set_output();RS_0();RW_0();data_port = command;EN_1();EN_0(); }//*************函数部分***************//* 名字：writedata_12864() *//* 功能：写数据写进RT12864M *//* 局部变量：wrdata *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///************************************/ void writedata_12864(uchar wrdata){ busywait_12864();set_output(); RS_1();RW_0();data_port = wrdata;EN_1();EN_0();}//*************函数部分***************//* 名字：Init_12864() *//* 功能：初始化RT12864M *//* 局部变量：无 *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///************************************/void Init_12864(void){ writecomm_12864(0x30);//功能设置 8位数据，基本指令 _delay_ms(1);writecomm_12864(0x0c);//显示状态 ON，游标OFF，反白OFF _delay_ms(1); writecomm_12864(0x01);//清除显示 _delay_ms(1); writecomm_12864(0x02);//地址归位}//*************函数部分***************//* 名字：locatexy_12864() *//* 功能：定位显示地址 *//* 局部变量：x,y *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///************************************/void locatexy_12864(uchar x,uchar y){ uchar addr=0; switch(y) { case 0:addr=0x80+x;break; case 1:addr=0x90+x;break; case 2:addr=0x88+x;break; case 3:addr=0x98+x;break; default:break; }writecomm_12864(addr);}//*************函数部分***************//* 名字：distwochar_12864() *//* 功能：显示两个字符即一个汉字 *//* 局部变量：x,y，char1,char2 *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///************************************/void distwochar_12864(uchar x,uchar y,uchar char1,uchar char2){ locatexy_12864(x,y); writedata_12864(char1);writedata_12864(char2);}//*************函数部分***************//* 名字：dispstr_12864() *//* 功能：显示汉字字组 *//* 局部变量：x,y，*pstr *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///************************************/void dispstr_12864(uchar x,uchar y,uchar *pstr){ uint i,t=0; while(pstr[t]!='\0')t++; for(i=0;i<t;i++) { distwochar_12864(x,y,pstr[i],pstr[i+1]); i+=1; x+=1; if(x==8) { x=0; y++; if(y==4)y=0;} } }/*=========================================*//* 函数：drawpic(uchar *pdraw)； *//* 功能描述：画图形 *//* 参数接口：pdraw，是存放图形数据的表 *//*=========================================*/void drawpic_12864(uchar *pdraw){ uint x,y;long uint k=0; uchar yaddr=0x80; //writecomm_12864(0x30);//功能设置---8BIT控制界面，绘图显示OFF writecomm_12864(0x34);//功能设置---8BIT控制界面，扩充指令集 for(y=0;y<32;y++) { writecomm_12864(yaddr++);//设置绘图区的Y地址坐标 writecomm_12864(0x80); //设置绘图区的X地址坐标 for(x=0;x<8;x++) { writedata_12864(pdraw[k++]); writedata_12864(pdraw[k++]); } } yaddr=0x80; for(y=0;y<32;y++) { writecomm_12864(yaddr++);//设置绘图区的Y地址坐标 writecomm_12864(0x88); //设置绘图区的X地址坐标 for(x=0;x<8;x++) { writedata_12864(pdraw[k++]); writedata_12864(pdraw[k++]); } } // writecomm_12864(0x32);//功能设置---8BIT控制界面，绘图显示ON writecomm_12864(0x36);//功能设置---8BIT控制界面，绘图显示OFF//返回基本设置writecomm_12864(0x30);//功能设置 8位数据，基本指令writecomm_12864(0x0c);//显示状态 ON，游标OFF，反白OFFwritecomm_12864(0x02);//地址归位}//*************函数部分***************************************************// 名字：dispstr_12864() // 功能：移动显示汉字字组 // 局部变量：x,y12,*pstr1,*pstr2,word_number,speed // 使用说明：x为文字定位地址横坐标?// y1为第（1~4）行文字定位地址坐标// y2为第（1~4）行文字定位地址坐标// *pstr1为第一行文字组// *pstr2为第二行文字组 // word_number 移动显示的文字数目// speed 移动的速度 // 全局变量：无 // 返回值： 无 //***********************************************************************void dispstr_12864_move(uchar x,uchar y1,uchar y2, uchar *pstr1, uint word_number,uint speed){ uchar i,t;uint move; for (move=0;move<word_number;move++){ for (t=0;t<16;t++) { for(i=0;i<t;i++) { distwochar_12864(x,y1,pstr1[i+move*2],pstr1[i+move*2+1]);//distwochar_12864(x,y2,pstr2[i+move*2],pstr2[i+move*2+1]); i+=1; x+=1; if(x==8) { x=0; } }} delay_100ms(speed);}}//******************************************************//*************函数部分********************************//* 名字：abs(x1-x0) *//* 功能：计算两个数相减的绝对值 *//* 局部变量：取值范围 *//* */ /* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *//* 注意 *///*****************************************************/int abs(int a,int b){ uint fabs = 0; if ((a-b)>0) fabs = a-b;else fabs = b-a; return (fabs);}//****************************************************//*************函数部分****************************//* 名字：plot1_12864() *//* 功能：图象单点描点函数 *//* 局部变量：取值范围 x：[-64，64] y:[-32,31] *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///*************************************************/void plot1_12864(int x,int y,uchar *buf){ uchar a=0;if ((x>0)|(x==0)){if (!((x+64)%8)) {a|=(1<<0); buf[(31-y)*16+((x+64)/8)-1]|=a;}else {a|=(1<<(8-(x+63)%8));buf[(31-y)*16+((x+64)/8)]|=a;} }else {if (!((64+x)%8)) { a|=(1<<0); buf[(31-y)*16+((64+x)/8)-1]|=a;}else {a|=(1<<(8-(x+64)%8));buf[(31-y)*16+(64+x)/8]|=a;}}} //*************函数部分****************************//* 名字：plot1_12864() *//* 功能：图象单点描点函数 *//* 局部变量：取值范围 x：[-64，64] y:[-32,31] *//* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *///*************************************************/void plot_12864(int x,int y,uchar *buf){ uchar a=0;if (!(x%8)) { a|=(1<<0); buf[(64-y)*16+(x/8)-1]|=a;}else { a|=(1<<(8-x%8)); buf[(64-y)*16+(x/8)]|=a; }}//******************************************************//*************函数部分********************************//* 名字：mirror_point_12864() *//* 功能：图象多点镜像描点函数 *//* 局部变量：取值范围 :y:[1,128] *//* 像距为：h:[1,63] 中心线：center:[1,64] */ /* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *//* 注意！！：两点之间的距离不得超过64（12864只有64行）*///*****************************************************/void mirror_point_12864(uchar center,uchar x,uchar h,uchar *buf){ uchar a=0,i,high=0;if (h>31) high = 31;else high = h;if (!(x%8)) { a|=(1<<0); for (i=0;i<high;i++) { buf[(64-center+i)*16+(x/8)-1]|=a; buf[(64-center-i)*16+(x/8)-1]|=a;}}else { a|=(1<<(8-x%8));for (i=0;i<high;i++) { buf[(64-center+i)*16+(x/8)]|=a; buf[(64-center-i)*16+(x/8)]|=a;} }}//******************************************************//*************函数部分********************************//* 名字：clear_print_12864() *//* 功能：清除图象数据存储区 *//* 局部变量：取值范围 :y:[1,128] *//* */ /* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *//* 注意 *///*****************************************************/void clear_print_12864(uchar *buffer){ int i;for (i=0;i<1024;i++){ buffer[i] = 0x00;}drawpic_12864(buffer);}//******************************************************//*************函数部分********************************//* 名字：subsection_point_12864() *//* 功能：分段描点函数 *//* 局部变量： *//* */ /* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *//* 注意！！：两点之间的距离不得超过64（12864只有64行）*///*****************************************************/void subsection_point_12864(uchar x,uchar center,uchar h,uchar *buf){ uchar a=0,i,high=0;if (h>63) high = 63;else high = h;if (!(x%8)) { a|=(1<<0); for (i=0;i<high;i++) { buf[(64-center-i)*16+(x/8)-1]|=a;}}else { a|=(1<<(8-x%8));for (i=0;i<high;i++) { buf[(64-center-i)*16+(x/8)]|=a;} }}//*************函数部分********************************//* 名字：line_piont() *//* 功能：画横线函数 *//* 局部变量： *//* */ /* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *//* 注意！！：两点之间的距离不得超过128（12864只有128宽*///*****************************************************/void line_piont(int x0,int y0,int x1,uchar *buf){ uchar i;for (i=x0;i<x1;i++){plot_12864(i,y0,buf);}}//*************函数部分********************************//* 名字：load_magic_12864() *//* 功能：加载频谱魔幻花样 *//* 局部变量：取值范围 :y:[1,128] *//* */ /* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *//* 注意 *///*****************************************************/void load_magic_12864(uchar *buffer) {uchar i,h;for (i=0;i<16;i++){h= buffer[i];line_piont(i*8+1,h+1,i*8+8,music);line_piont(i*8+1,h+2,i*8+8,music);}}/******************************************************** * 名称：draw_Line() 采用布兰森汉姆(Bresenham)算法画线 * 功能：任意两点间的直线。根据硬件特点，实现加速。 * 入口参数：x0 直线起点所在行的位置 * y0 直线起点所在列的位置 * x1 直线终点所在行的位置 ‘ y1 直线终点所在列的位置 * 出口参数： 无 * 说明：操作失败原因是指定地址超出缓冲区范围。 *********************************************************/ void draw_line(int x0,int y0,int x1,int y1) { int temp; int dx,dy; //定义起点到终点的横、纵坐标增加值 int s1,s2,status,i; int Dx,Dy,sub; dx=x1-x0; if(dx>=0) //X的方向是增加的 s1=1; else //X的方向是降低的 s1=-1; dy=y1-y0; //判断Y的方向是增加还是降到的 if(dy>=0) s2=1; else s2=-1; Dx=abs(x1,x0); //计算横、纵标志增加值的绝对值 Dy=abs(y1,y0); if(Dy>Dx) // { //以45度角为分界线，靠进Y轴是status=1,靠近X轴是status=0 temp=Dx; Dx=Dy; Dy=temp; status=1; } else status=0; //********判断垂直线和水平线******************************************* //if(dx==0) //横向上没有增量，画一条水平线 //line_piont(x0,y0,x1,music); //if(dy==0) //纵向上没有增量，画一条垂直线 // subsection_point_12864(x0,y0,y1,music); //*********Bresenham算法画任意两点间的直线***************************** sub=2*Dy-Dx; //第1次判断下个点的位置 for(i=0;i<Dx+1;i++) { plot_12864(x0,y0,music); //画点 if(sub>=0) { if(status==1) //在靠近Y轴区，x值加1 x0+=s1; else //在靠近X轴区，y值加1 y0+=s2; sub-=2*Dx; //判断下下个点的位置 } if(status==1) y0+=s2; else x0+=s1; sub+=2*Dy; } } /*************************************************************** 名称：Draw_circle (在任意位置画圆) 说明：使用Bresenham法画1/8个圆，在用对称性画出其他的7/8个圆 按下图把圆分为8份 0 7 1 6 2 5 3 4 *****************************************************************/ void draw_circle(uchar x0,uchar y0,uchar r) { int a,b; int di; a=0; b=r; di=3-2*r; //判断下个点位置的标志 while(a<=b) { //plot_12864(uchar x,uchar y,uchar *buf) plot_12864(x0-b,y0-a,music); //3 plot_12864(x0+b,y0-a,music); //0 plot_12864(x0-a,y0+b,music); //1 plot_12864(x0-b,y0-a,music); //7 plot_12864(x0-a,y0-b,music); //2 plot_12864(x0+b,y0+a,music); //4 plot_12864(x0+a,y0-b,music); //5 plot_12864(x0+a,y0+b,music); //6 plot_12864(x0-b,y0+a,music); a++; /***使用Bresenham算法画圆**/ if(di<0) di +=4*a+6; else { di +=10+4*(a-b); b--; } plot_12864(x0+a,y0+b,music); } } //*************函数部分********************************//* 名字：cube_3D() *//* 功能：3D图象变换算法变换立方体 *//* 局部变量： *//* */ /* 全局变量：无 *//* 返回值： 无 *//* 注意！！：两点之间的距离不得超过64（12864只有64行）*///*****************************************************//* 定义显示位置 *///#define OFFSETX 30 uchar OFFSETX = 64; #define OFFSETY 38 #define OFFSETZ 60/////////////////////////////////立方体加文字//////////////////////////////////////////////////////////*const signed int aa[23]={8,-8,-8,8,8,-8,-8,8,8,8,8,8,8,0,4,-4,-8,-8,-8,-8,-8,-8,-8}; // x const signed int bb[23]={8,8,-8,-8,8,8,-8,-8,0,-4,4,-2,2,8,8,8,4,4,4,-4,-4,-4,0}; // y const signed int cc[23]={-8,-8,-8,-8,8,8,8,8,6,-6,-6,0,0,-6,6,6,-6,0,6,6,0,-6,0}; // zconst int ff[22]={1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,9,9,12,14,14,17,19,20,21,22}; // startconst int gg[22]={2,3,4,1,6,7,8,5,5,6,7,8,10,11,13,15,16,19,20,21,18,23}; // end*//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////const signed int aa[14]={-16,-14,-18,-12,-20,8,-8,0,20,12,20,12,20,12}; // x const signed int bb[14]={16,10,10,0,0,16,16,0,16,16,10,10,0,0}; // y const signed int cc[14]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; // zconst int ff[13]={1,3,1,2,3,6,7,10,12,10,9,12,12}; // startconst int gg[13]={3,5,2,4,2,8,8,12,14,9,11,11,13}; // end//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////*const signed int aa[16]={-11,-3,-7,11,-3,-13,-1,-7,-13,-1,0,8,4,8,0,0}; // x const signed int bb[16]={20,20,12,16,16,12,12,12,0,0,20,20,16,12,12,0}; // y const signed int cc[16]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; // zconst int ff[12]={1,2,4,3,6,8,8,11,11,12,13,14}; // startconst int gg[12]={3,3,5,8,7,9,10,16,12,13,14,15}; // end*///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////*const signed int aa[16]={-26,-26,-16,-12,-12,-3,-3,2,10,18,22,30,22,30,22,30}; // x const signed int bb[16]={16,0,0,16,0,16,0,16,0,16,16,16,8,8,0,0}; // y const signed int cc[16]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; // zconst int ff[13]={1,2,4,4,6,5,8,9,11,13,11,13,15}; // startconst int gg[13]={2,3,5,6,7,7,9,10,13,15,12,14,16}; // end*//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////int sx,sy,ex,ey; // define global vars for calling graphics subroutinesfloat rotx=0.00; // starting amount of x rotationfloat roty=0.00; // starting amount of y rotationfloat rotz=0.00; // starting amount of z rotation/*************************************************************************** 3D显示主程序***************************************************************************/void Disply3D(float xpos,float ypos,float zpos) { int newx[23]; // translated screen x co-ordinates for vertex int newy[23]; // translated screen y co-ordinates for vertex int i,loop; // temp variable for loops int vertex; float xt,yt,zt,x,y,z,sinax,cosax,sinay,cosay,sinaz,cosaz; // lots of work variables for (loop=0;loop<1;loop++) { xpos=xpos+0.00; // move the object ypos=ypos+0.00; // it would wander off screen zpos=zpos+0.00; // really quick, so leave it centeredrotx=rotx+0.00; // rotate the cube on X axisroty=roty+0.15; // and on its y axisrotz=rotz+0.00; // dont bother with z or it gets confusingsinax=sin(rotx); // precalculate the sin and cos valuescosax=cos(rotx); // for the rotation as this saves a sinay=sin(roty); // little time when running as wecosay=cos(roty); // call sin and cos less oftensinaz=sin(rotz); // they are slow routinescosaz=cos(rotz); // and we dont want slow!for (i=0; i<14; i++) // translate 3d vertex position to 2d screen position{x=aa[i]; // get x for vertex iy=bb[i]; // get y for vertex iz=cc[i]; // get z for vertex iyt = y * cosax - z * sinax; // rotate around the x axiszt = y * sinax + z * cosax; // using the Y and Z for the rotationy = yt;z = zt;yt = y * cosax - z * sinax; // rotate around the x axiszt = y * sinax + z * cosax; // using the Y and Z for the rotationy = yt;z = zt;xt = x * cosay - z * sinay; // rotate around the Y axiszt = x * sinay + z * cosay; // using X and Zx = xt;z = zt;xt = x * cosaz - y * sinaz; // finaly rotate around the Z axisyt = x * sinaz + y * cosaz; // using X and Yx = xt;y = yt;x=x+xpos; // add the object position offsety=y+ypos; // for both x and yz=z+OFFSETZ-zpos; // as well as Znewx[i]=(x*64/z)+OFFSETX; // translate 3d to 2d coordinates for screennewy[i]=(y*64/z)+OFFSETY; // drawing so we can see the cube}for (i=0; i<13; i++) // draw the lines that make up the object{vertex=ff[i]-1; // temp = start vertex for this linesx=newx[vertex]; // set line start x to vertex[i] x positionsy=newy[vertex]; // set line start y to vertex[i] y positionvertex=gg[i]-1; // temp = end vertex for this lineex=newx[vertex]; // set line end x to vertex[i+1] x positioney=newy[vertex]; // set line end y to vertex[i+1] y positionif((sx>255) | (sy>255) | (ex>255) |( ey>255)){sx=255;sy=255;ex=255;ey=255;}draw_line(sx,sy,ex,ey);}}}- 四极管：3D图像 之 AVR 12864实现
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