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Glenn Randers-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）

void MainTask(void)

{   

    GUI_Init();

     GUI_PNG_Draw(_acmusic, sizeof(_acmusic), 20, 20);

    while(1)

    {

        GUI_Delay(100);

    }

}

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：

 

hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(100000);

 

_acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);

 

GUI_ALLOC_Free(hMem);

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

 

static void _ShowPNG(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)

{

     GUI_HMEM hMem;

     char *_acBuffer2;

 

    

    hMem = GUI_ALLOC_AllocZero(500000);

    

     _acBuffer2 = GUI_ALLOC_h2p(hMem);

 

    

             

     result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);

     if (result != FR_OK)

     {

         return;

     }

 

     result = f_read(&file, _acBuffer2, file.fsize, &bw);

     if (result != FR_OK)

     {

         return;

     }

 

     GUI_PNG_Draw(_acBuffer2, file.fsize, usPOSX, usPOSY);

     GUI_ALLOC_Free(hMem);

     f_close(&file);

}

l  主函数

 

void MainTask(void)

{   

     GUI_Init();

     GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);

     GUI_Clear();

    

   

     _ShowPNG("1.png", 0, 0);

     _ShowPNG("2.png", 100, 0);

    

     while(1)

     {                 

         GUI_Delay(100);

     }

 

}

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。

 

 

static int _GetData(void * p, const U8 ** ppData, unsigned NumBytesReq, U32 Off) {

     static int FileAddress = 0;

     FIL *file;

     DWORD    NumBytesRead;

     U8     * pData;

 

     pData  = (U8 *)*ppData;

     file = (FIL *)p;

     //

     // Set file pointer to the required position

     //

     if(Off == 1) FileAddress = 0;

     else FileAddress = Off;

     result =f_lseek(file, FileAddress);

     //

     // Read data into buffer

     //

     result = f_read(file, pData, NumBytesReq, &NumBytesRead);

 

     //

     // Return number of available bytes

     //

     return NumBytesRead;

 

}

 

static void _ShowPNGEx(const char * sFilename, uint16_t usPOSX, uint16_t usPOSY)

{   

 

             

     result = f_open(&file, sFilename, FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_OPEN_ALWAYS);

     if (result != FR_OK)

     {

         return;

     }

    

     GUI_PNG_DrawEx(_GetData, &file, usPOSX, usPOSY);

 

     f_close(&file);

}

l  主函数

 

void MainTask(void)

{   

     GUI_Init();

     GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);

     GUI_Clear();

    

    

     _ShowPNGEx("3.png", 0, 100);

     _ShowPNGEx("4.png", 100,100);

    

     while(1)

     {                 

         GUI_Delay(100);

     }

 

}

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。