全球速看：基于STM32設(shè)計的數(shù)碼相冊

(資料圖)

項(xiàng)目是基于STM32設(shè)計的數(shù)碼相冊，能夠通過LCD顯示屏解碼顯示主流的圖片，支持bmp、jpg、gif等格式。用戶可以通過按鍵或者觸摸屏來切換圖片，同時還可以旋轉(zhuǎn)顯示，并能夠自適應(yīng)居中顯示，小尺寸圖片居中顯示，大尺寸圖片自動縮小顯示(超出屏幕范圍)。圖片從SD卡中獲取。

本項(xiàng)目所需的主要硬件：

在STM32芯片中，解碼圖片需要將讀取到的數(shù)據(jù)存入圖形緩沖區(qū)中，以便進(jìn)行圖畫顯示。常用的解碼算法有JPEG解碼和BMP解碼。

為了更好的實(shí)現(xiàn)圖片旋轉(zhuǎn)和縮放功能，在顯示圖片時需對其進(jìn)行矩陣運(yùn)算。通過左右翻轉(zhuǎn)和上下翻轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)圖片的旋轉(zhuǎn)功能。通過計算圖片與顯示屏幕之間的比例關(guān)系并進(jìn)行縮放，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)居中和圖片的縮放功能。

SD卡模塊可通過SPI接口與STM32芯片進(jìn)行通信，讀取SD卡中的圖片數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對圖片的加載和顯示。

在使用過程中，用戶可以通過按鍵和觸摸屏對圖片進(jìn)行切換、旋轉(zhuǎn)和縮放等操作。通過設(shè)置中斷處理函數(shù)，響應(yīng)用戶的操作并及時更新顯示屏幕上的圖片。

#include "stm32f10x.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "key.h" #include "usart.h" #include < string.h > #include < stdio.h > #include "sd.h" //SD卡 #include "ff.h" //文件系統(tǒng) #include "bmp.h" //文件系統(tǒng) #include "iic.h" #include "at24c02.h" #include "xpt2046.h" #include "lcd.h" ? ? FATFS fs;  // 用戶定義的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體 int main() {     DIR  dir_dp;     FILINFO file_info;     u32 sd_size;    //存放SD卡返回的容量     BeepInit();       //蜂鳴器初始化     LedInit();      //LED燈初始化      UsartInit(USART1,72,115200);     KeyInit();     //按鍵初始化     IICInit();     LcdInit();     TOUCH_Init();      //TOUCH_ADJUST(); //觸摸屏校準(zhǔn)          printf("串口工作正常!\\r\\n");     if(SDCardDeviceInit())      {        printf("SD卡初始化失敗!\\r\\n");     }          sd_size=GetSDCardSectorCount(); //檢測SD卡大小，返回值右移11位得到以M為單位的容量     printf("SD卡Sizeof:%d\\r\\n",sd_size >>11);        f_mount(&fs,"0:",1);  // 注冊文件系統(tǒng)工作區(qū)，驅(qū)動器號 0，初始化后其他函數(shù)可使用里面的參數(shù)     LcdClear(0xFFFF);          //f_mkdir("0:/目錄創(chuàng)建測試!"); //測試OK     //f_unlink("0:/123"); //刪除目錄，注意只能刪除空目錄     //f_unlink("0:/1.bmp");//刪除文件     //printf("%d\\r\\n",Show_BMP("1.bmp"));          if(f_opendir(&dir_dp,"0:/bmp")!=FR_OK)printf("目錄打開失敗!\\r\\n");          //循環(huán)讀取目錄     while(f_readdir(&dir_dp,&file_info)==FR_OK)     {             if(file_info.fname[0]==0)break;    //判斷目錄跳出條件，表示目錄已經(jīng)讀取完畢             if(strstr(file_info.fname,".bmp")) //過濾目錄             {                     printf("文件名稱: %s,文件大小: %ld 字節(jié)\\r\\n",file_info.fname,file_info.fsize);             }else   printf("文件名稱: %s,文件大小: %ld 字節(jié)\\r\\n",file_info.fname,file_info.fsize);     }     if(f_closedir(&dir_dp)!=FR_OK)printf("目錄關(guān)閉失敗!\\r\\n");     while(1)     {             LED1=!LED1;          DelayMs(100);     } } ?

#include "bmp.h" unsigned short RGB888ToRGB565(unsigned int n888Color)   {       unsigned short n565Color = 0;          // 獲取RGB單色，并截取高位       unsigned char cRed   = (n888Color & RGB888_RED)   > > 19;       unsigned char cGreen = (n888Color & RGB888_GREEN) > > 10;       unsigned char cBlue  = (n888Color & RGB888_BLUE)  > > 3;          // 連接       n565Color = (cRed < < 11) + (cGreen < < 5) + (cBlue < < 0);       return n565Color;   }   ? unsigned int RGB565ToRGB888(unsigned short n565Color)   {       unsigned int n888Color = 0;          // 獲取RGB單色，并填充低位       unsigned char cRed   = (n565Color & RGB565_RED)    > > 8;       unsigned char cGreen = (n565Color & RGB565_GREEN)  > > 3;       unsigned char cBlue  = (n565Color & RGB565_BLUE)   < < 3;          // 連接       n888Color = (cRed < < 16) + (cGreen < < 8) + (cBlue < < 0);       return n888Color;   }   ? ? ? /* 函數(shù)功能：實(shí)現(xiàn)截圖功能 參    數(shù)：                 char filename:文件名稱 返 回 值：0表示成功，1表示失敗 */ u8 C_BMP(const char *filename,u32 Width,u32 Height) {     FIL  file; // 用戶定義的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體     u8   res;  // 保存文件操作的返回值     BITMAPFILEHEADER BmpHead; //保存圖片文件頭的信息   BITMAPINFOHEADER BmpInfo; //圖片參數(shù)信息     char *p;     u32 cnt,c_32;     int x,y;     u16 c_16; //存放16位的顏色          /*1. 創(chuàng)建一張BMP圖片*/     res = f_open(&file,filename, FA_OPEN_ALWAYS | FA_WRITE);     if(res!=0)return 1;          /*2. 創(chuàng)建BMP的圖片頭參數(shù)*/     memset(&BmpHead,0,sizeof(BITMAPFILEHEADER)); //將指定空間賦值為指定的值     p=(char*)&BmpHead.bfType; //填充BMP圖片的類型     *p="B";     *(p+1)="M"; ?     //BmpHead.bfType=0x4d42;//"B""M"   //0x4d42     BmpHead.bfSize=Width*Height*3+54;  //圖片的總大小     BmpHead.bfOffBits=54;              //圖片數(shù)據(jù)的偏移量   res =f_write(&file,&BmpHead,sizeof(BITMAPFILEHEADER),&cnt);     if(res!=0)return 1;          /*3. 創(chuàng)建BMP圖片的參數(shù)*/     memset(&BmpInfo,0,sizeof(BITMAPINFOHEADER));     BmpInfo.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER); //當(dāng)前結(jié)構(gòu)體大小     BmpInfo.biWidth=Width;     BmpInfo.biHeight=Height;     BmpInfo.biPlanes=1;     BmpInfo.biBitCount=24;     res =f_write(&file,&BmpInfo,sizeof(BITMAPINFOHEADER),&cnt);     if(res!=0)return 1;              /*4. 讀取LCD屏的顏色數(shù)據(jù)，用于創(chuàng)建BMP圖片*/     for(y=Height-1;y >=0;y--)     {           for(x=0;x< Width;x++)           {                 c_16=LcdReadPoint(x,y); //讀取LCD屏上一個點(diǎn)的顏色                   c_32=RGB565ToRGB888(c_16); //顏色的轉(zhuǎn)換                   res =f_write(&file,&c_32,3,&cnt);                   if(res!=0)return 1;             }     }          /*5. 關(guān)閉文件*/     f_close(&file); } ? ? /* 函數(shù)功能：BMP圖片顯示功能 參    數(shù)：                 char filename:文件名稱 返 回 值：0表示成功，1表示失敗 */ u8 Show_BMP(const char *filename) {     FIL  file; // 用戶定義的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體     u8   res;  // 保存文件操作的返回值     BITMAPFILEHEADER BmpHead; //保存圖片文件頭的信息   BITMAPINFOHEADER BmpInfo; //圖片參數(shù)信息     char *p;     u32 cnt,c_24;     int x,y;     u16 c_16; //存放16位的顏色          /*1. 打開一張BMP圖片*/     res = f_open(&file,filename,FA_READ);     if(res!=0)return 1;          /*2. 讀取BMP的圖片頭參數(shù)*/   res =f_read(&file,&BmpHead,sizeof(BITMAPFILEHEADER),&cnt);     if(res!=0)return 1;          /*3. 讀取BMP圖片的參數(shù)*/     res =f_read(&file,&BmpInfo,sizeof(BITMAPINFOHEADER),&cnt);     if(res!=0)return 1;          /*4.顯示BMP圖片*/     f_lseek(&file,BmpHead.bfOffBits); //移動到RGB數(shù)據(jù)的存放位置          //后期的優(yōu)化：讀取一行的數(shù)據(jù)，再顯示一行。    for(y=0;y< BmpInfo.biHeight;y++)      {             for(x=0;x< BmpInfo.biWidth;x++)          {                 res =f_read(&file,&c_24,3,&cnt);                     if(res!=0)return 1;                 c_16=RGB888ToRGB565(c_24); //轉(zhuǎn)換顏色                 LcdDrawPoint(x,y,c_16);          }      }     /*5. 關(guān)閉文件*/     f_close(&file); } ? ?

#include "piclib.h" #include "nt35310_lcd.h" _pic_info picinfo;      //圖片信息 _pic_phy pic_phy;         //圖片顯示物理接口     ? /* 函數(shù)功能： 劃橫線函數(shù),需要自己實(shí)現(xiàn) */ void Picture_DrawLine(u16 x0,u16 y0,u16 len,u16 color) {     NT35310_Fill(x0,y0,x0+len-1,y0,color);   } ? /* 函數(shù)功能: 矩形填充顏色 函數(shù)參數(shù):         x,y:起始坐標(biāo)         width，height：寬度和高度。         color：顏色數(shù)組 */ void Picture_FillColor(u16 x,u16 y,u16 width,u16 height,u16 *color) {       NT35310_DrawRectangle(x,y,x+width-1,y+height-1,*color);  } ? /* 函數(shù)功能: 畫圖初始化,在畫圖之前,必須先調(diào)用此函數(shù) 函數(shù)參數(shù): 指定畫點(diǎn)/讀點(diǎn) */ void Picture_DisplayInit(void) {     pic_phy.draw_point=NT35310_DrawPoint;    //畫點(diǎn)函數(shù)實(shí)現(xiàn)     pic_phy.fill=NT35310_Fill;                       //填充函數(shù)實(shí)現(xiàn),僅GIF需要     pic_phy.draw_hline=Picture_DrawLine;     //畫線函數(shù)實(shí)現(xiàn),僅GIF需要     pic_phy.fillcolor=Picture_FillColor;     //顏色填充函數(shù)實(shí)現(xiàn),僅TJPGD需要      picinfo.lcdwidth=Lcd_Width;                          //得到LCD的寬度像素     picinfo.lcdheight=Lcd_Height;                        //得到LCD的高度像素 ?     picinfo.ImgWidth=0; //初始化寬度為0     picinfo.ImgHeight=0;//初始化高度為0     picinfo.Div_Fac=0;  //初始化縮放系數(shù)為0     picinfo.S_Height=0; //初始化設(shè)定的高度為0     picinfo.S_Width=0;  //初始化設(shè)定的寬度為0     picinfo.S_XOFF=0;     //初始化x軸的偏移量為0     picinfo.S_YOFF=0;     //初始化y軸的偏移量為0     picinfo.staticx=0;  //初始化當(dāng)前顯示到的x坐標(biāo)為0     picinfo.staticy=0;  //初始化當(dāng)前顯示到的y坐標(biāo)為0 } ? ? /* 函數(shù)功能: 初始化智能畫點(diǎn) 說明: 內(nèi)部調(diào)用 */ void Picture_PointInit(void) {     float temp,temp1;           temp=(float)picinfo.S_Width/picinfo.ImgWidth;     temp1=(float)picinfo.S_Height/picinfo.ImgHeight;                              if(temp< temp1)temp1=temp;//取較小的那個         if(temp1 >1)temp1=1;        //使圖片處于所給區(qū)域的中間     picinfo.S_XOFF+=(picinfo.S_Width-temp1*picinfo.ImgWidth)/2;     picinfo.S_YOFF+=(picinfo.S_Height-temp1*picinfo.ImgHeight)/2;     temp1*=8192;//擴(kuò)大8192倍         picinfo.Div_Fac=temp1;     picinfo.staticx=0xffff;     picinfo.staticy=0xffff;//放到一個不可能的值上面                                                         }   ? /* 函數(shù)功能: 判斷這個像素是否可以顯示 函數(shù)參數(shù)：             (x,y) :像素原始坐標(biāo)             chg   :功能變量. 返回值:0,不需要顯示.1,需要顯示 */ u8 Picture_is_Pixel(u16 x,u16 y,u8 chg) {                      if(x!=picinfo.staticx||y!=picinfo.staticy)     {         if(chg==1)         {             picinfo.staticx=x;             picinfo.staticy=y;         }          return 1;     }else return 0; } ? extern u8 jpg_decode(const u8 *filename); ? /* 函數(shù)功能: 繪制圖片 函數(shù)參數(shù):                 FileName:要顯示的圖片文件  BMP/JPG/JPEG/GIF                 x,y,width,height:坐標(biāo)及顯示區(qū)域尺寸                 fast:使能jpeg/jpg小圖片(圖片尺寸小于等于液晶分辨率)快速解碼,0,不使能;1,使能.                 函數(shù)說明: 圖片在開始和結(jié)束的坐標(biāo)點(diǎn)范圍內(nèi)顯示 */ u8 Picture_DisplayJPG(const u8 *filename,u16 x,u16 y,u16 width,u16 height,u8 fast) {        u8  res;//返回值          //顯示的圖片高度、寬度     picinfo.S_Height=height;     picinfo.S_Width=width; ?     //顯示的開始坐標(biāo)點(diǎn)     picinfo.S_YOFF=y;     picinfo.S_XOFF=x;          //解碼JPG/JPEG            res=jpg_decode(filename);             //解碼JPG/JPEG                                                        return res; } ?

#include "piclib.h" #include < stm32f10x.h > #include "gif.h"      #include "ff.h"  #include "delay.h"       #include < string.h > ? const u16 _aMaskTbl[16] = {     0x0000, 0x0001, 0x0003, 0x0007,     0x000f, 0x001f, 0x003f, 0x007f,     0x00ff, 0x01ff, 0x03ff, 0x07ff,     0x0fff, 0x1fff, 0x3fff, 0x7fff, };     const u8 _aInterlaceOffset[]={8,8,4,2}; const u8 _aInterlaceYPos  []={0,4,2,1};   u8 gifdecoding=0;//標(biāo)記GIF正在解碼. ? //檢測GIF頭 //返回值:0,是GIF89a/87a;非零,非GIF89a/87a u8 gif_check_head(FIL *file) {     u8 gifversion[6];     u32 readed;     u8 res;     res=f_read(file,gifversion,6,(UINT*)&readed);     if(res)return 1;            if((gifversion[0]!="G")||(gifversion[1]!="I")||(gifversion[2]!="F")||     (gifversion[3]!="8")||((gifversion[4]!="7")&&(gifversion[4]!="9"))||     (gifversion[5]!="a"))return 2;     else return 0;   } ? //將RGB888轉(zhuǎn)為RGB565 //ctb:RGB888顏色數(shù)組首地址. //返回值:RGB565顏色. u16 gif_getrgb565(u8 *ctb)  {     u16 r,g,b;     r=(ctb[0] >>3)&0X1F;     g=(ctb[1] >>2)&0X3F;     b=(ctb[2] >>3)&0X1F;     return b+(g< <5)+(r< <11); } ? //讀取顏色表 //file:文件; //gif:gif信息; //num:tbl大小. //返回值:0,OK;其他,失敗; u8 gif_readcolortbl(FIL *file,gif89a * gif,u16 num) {     u8 rgb[3];     u16 t;     u8 res;     u32 readed;     for(t=0;t< num;t++)     {         res=f_read(file,rgb,3,(UINT*)&readed);         if(res)return 1;//讀錯誤         gif- >colortbl[t]=gif_getrgb565(rgb);     }     return 0; }  //得到邏輯屏幕描述,圖像尺寸等 //file:文件; //gif:gif信息; //返回值:0,OK;其他,失敗; u8 gif_getinfo(FIL *file,gif89a * gif) {     u32 readed;       u8 res;        res=f_read(file,(u8*)&gif- >gifLSD,7,(UINT*)&readed);     if(res)return 1;     if(gif- >gifLSD.flag&0x80)//存在全局顏色表     {         gif- >numcolors=2< <(gif- >gifLSD.flag&0x07);//得到顏色表大小         if(gif_readcolortbl(file,gif,gif- >numcolors))return 1;//讀錯誤      }           return 0; } //保存全局顏色表     //gif:gif信息; void gif_savegctbl(gif89a* gif) {     u16 i=0;     for(i=0;i< 256;i++)gif- >bkpcolortbl[i]=gif- >colortbl[i];//保存全局顏色. } //恢復(fù)全局顏色表     //gif:gif信息; void gif_recovergctbl(gif89a* gif) {     u16 i=0;     for(i=0;i< 256;i++)gif- >colortbl[i]=gif- >bkpcolortbl[i];//恢復(fù)全局顏色. } ? //初始化LZW相關(guān)參數(shù)        //gif:gif信息; //codesize:lzw碼長度 void gif_initlzw(gif89a* gif,u8 codesize)  {     memset((u8 *)gif- >lzw, 0, sizeof(LZW_INFO));     gif- >lzw- >SetCodeSize  = codesize;     gif- >lzw- >CodeSize     = codesize + 1;     gif- >lzw- >ClearCode    = (1 < < codesize);     gif- >lzw- >EndCode      = (1 < < codesize) + 1;     gif- >lzw- >MaxCode      = (1 < < codesize) + 2;     gif- >lzw- >MaxCodeSize  = (1 < < codesize) < < 1;     gif- >lzw- >ReturnClear  = 1;     gif- >lzw- >LastByte     = 2;     gif- >lzw- >sp           = gif- >lzw- >aDecompBuffer; } ? //讀取一個數(shù)據(jù)塊 //gfile:gif文件; //buf:數(shù)據(jù)緩存區(qū) //maxnum:最大讀寫數(shù)據(jù)限制 u16 gif_getdatablock(FIL *gfile,u8 *buf,u16 maxnum)  {     u8 cnt;     u32 readed;     u32 fpos;     f_read(gfile,&cnt,1,(UINT*)&readed);//得到LZW長度                 if(cnt)      {         if (buf)//需要讀取          {             if(cnt >maxnum)             {                 fpos=f_tell(gfile);                 f_lseek(gfile,fpos+cnt);//跳過                 return cnt;//直接不讀             }             f_read(gfile,buf,cnt,(UINT*)&readed);//得到LZW長度           }else   //直接跳過         {             fpos=f_tell(gfile);             f_lseek(gfile,fpos+cnt);//跳過         }     }     return cnt; } ? //ReadExtension       //Purpose: //Reads an extension block. One extension block canconsist of several data blocks. //If an unknown extension block occures, the routine failes. //返回值:0,成功; //       其他,失敗 u8 gif_readextension(FIL *gfile,gif89a* gif, int *pTransIndex,u8 *pDisposal) {     u8 temp;     u32 readed;       u8 buf[4];       f_read(gfile,&temp,1,(UINT*)&readed);//得到長度           switch(temp)     {         case GIF_PLAINTEXT:         case GIF_APPLICATION:         case GIF_COMMENT:             while(gif_getdatablock(gfile,0,256) >0);         //獲取數(shù)據(jù)塊             return 0;         case GIF_GRAPHICCTL://圖形控制擴(kuò)展塊             if(gif_getdatablock(gfile,buf,4)!=4)return 1;   //圖形控制擴(kuò)展塊的長度必須為4              gif- >delay=(buf[2]< <8)|buf[1];                  //得到延時              *pDisposal=(buf[0] >>2)&0x7;                     //得到處理方法             if((buf[0]&0x1)!=0)*pTransIndex=buf[3];         //透明色表              f_read(gfile,&temp,1,(UINT*)&readed);           //得到LZW長度                if(temp!=0)return 1;                            //讀取數(shù)據(jù)塊結(jié)束符錯誤.             return 0;     }     return 1;//錯誤的數(shù)據(jù) } ? //從LZW緩存中得到下一個LZW碼,每個碼包含12位 //返回值:< 0,錯誤. //       其他,正常. int gif_getnextcode(FIL *gfile,gif89a* gif)  {     int i,j,End;     long Result;     if(gif- >lzw- >ReturnClear)     {         //The first code should be a clearcode.         gif- >lzw- >ReturnClear=0;         return gif- >lzw- >ClearCode;     }     End=gif- >lzw- >CurBit+gif- >lzw- >CodeSize;     if(End >=gif- >lzw- >LastBit)     {         int Count;         if(gif- >lzw- >GetDone)return-1;//Error          gif- >lzw- >aBuffer[0]=gif- >lzw- >aBuffer[gif- >lzw- >LastByte-2];         gif- >lzw- >aBuffer[1]=gif- >lzw- >aBuffer[gif- >lzw- >LastByte-1];         if((Count=gif_getdatablock(gfile,&gif- >lzw- >aBuffer[2],300))==0)gif- >lzw- >GetDone=1;         if(Count< 0)return -1;//Error          gif- >lzw- >LastByte=2+Count;         gif- >lzw- >CurBit=(gif- >lzw- >CurBit-gif- >lzw- >LastBit)+16;         gif- >lzw- >LastBit=(2+Count)*8;         End=gif- >lzw- >CurBit+gif- >lzw- >CodeSize;     }     j=End >>3;     i=gif- >lzw- >CurBit >>3;     if(i==j)Result=(long)gif- >lzw- >aBuffer[i];     else if(i+1==j)Result=(long)gif- >lzw- >aBuffer[i]|((long)gif- >lzw- >aBuffer[i+1]< <8);     else Result=(long)gif- >lzw- >aBuffer[i]|((long)gif- >lzw- >aBuffer[i+1]< <8)|((long)gif- >lzw- >aBuffer[i+2]< <16);     Result=(Result >>(gif- >lzw- >CurBit&0x7))&_aMaskTbl[gif- >lzw- >CodeSize];     gif- >lzw- >CurBit+=gif- >lzw- >CodeSize;     return(int)Result; } ? ? //得到LZW的下一個碼 //返回值:< 0,錯誤(-1,不成功;-2,讀到結(jié)束符了) //       >=0,OK.(LZW的第一個碼) int gif_getnextbyte(FIL *gfile,gif89a* gif)  {     int i,Code,Incode;     while((Code=gif_getnextcode(gfile,gif)) >=0)     {         if(Code==gif- >lzw- >ClearCode)         {             //Corrupt GIFs can make this happen               if(gif- >lzw- >ClearCode >=(1<