David Leaming / N5110v02

Library for interfacing to Nokia 5110 LCD display (as found on the SparkFun website). Used & amended by D.Leaming, University of Lincoln, December 2021 v01

N5110.cpp@53:200be703ee3b, 2021-12-17 (annotated)

Committer:
legstar85
Date:
Fri Dec 17 08:26:58 2021 +0000
Revision:
53:200be703ee3b
Parent:
52:09994ce3be7b 
Used & amended by D.Leaming, University of Lincoln, December 2021

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
legstar85 53:200be703ee3b 1 /* * Print String
legstar85 53:200be703ee3b 2 *
legstar85 53:200be703ee3b 3 * Prints a string of characters to the screen buffer, string is cut off after the 83rd pixel.
legstar85 53:200be703ee3b 4 * @param x - the column number (0 to 83)
legstar85 53:200be703ee3b 5 * @param y - the row number (0-5) - the display is split into 6 banks - each bank can be considered a row
legstar85 53:200be703ee3b 6 * @author - David Leaming - 25574043
legstar85 53:200be703ee3b 7 * @ Date - December 2021
legstar85 53:200be703ee3b 8 *
legstar85 53:200be703ee3b 9 * Acknowledgements
legstar85 53:200be703ee3b 10 * Craig A. Evans, University of Leeds, TMP102 Library ,Feb 2016
legstar85 53:200be703ee3b 11 * Dr Edmond Nurellari, University of Lincoln, Joystick & N5110 Libraries
legstar85 53:200be703ee3b 12 *
legstar85 53:200be703ee3b 13 */
legstar85 53:200be703ee3b 14
eencae 0:d563e74f0ae9 15 #include "mbed.h"
eencae 0:d563e74f0ae9 16 #include "N5110.h"
eencae 0:d563e74f0ae9 17
eencae 21:4cbdc20fea9f 18 // overloaded constructor includes power pin - LCD Vcc connected to GPIO pin
eencae 21:4cbdc20fea9f 19 // this constructor works fine with LPC1768 - enough current sourced from GPIO
eencae 21:4cbdc20fea9f 20 // to power LCD. Doesn't work well with K64F.
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 21 N5110::N5110(PinName const pwrPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 22 PinName const scePin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 23 PinName const rstPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 24 PinName const dcPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 25 PinName const mosiPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 26 PinName const sclkPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 27 PinName const ledPin)
valavanisalex 32:c9643726edca 28 :
valavanisalex 32:c9643726edca 29 _spi(new SPI(mosiPin,NC,sclkPin)), // create new SPI instance and initialise
valavanisalex 32:c9643726edca 30 _led(new PwmOut(ledPin)),
valavanisalex 32:c9643726edca 31 _pwr(new DigitalOut(pwrPin)),
valavanisalex 32:c9643726edca 32 _sce(new DigitalOut(scePin)),
valavanisalex 32:c9643726edca 33 _rst(new DigitalOut(rstPin)),
valavanisalex 32:c9643726edca 34 _dc(new DigitalOut(dcPin))
valavanisalex 32:c9643726edca 35 {}
eencae 0:d563e74f0ae9 36
eencae 21:4cbdc20fea9f 37 // overloaded constructor does not include power pin - LCD Vcc must be tied to +3V3
eencae 21:4cbdc20fea9f 38 // Best to use this with K64F as the GPIO hasn't sufficient output current to reliably
eencae 21:4cbdc20fea9f 39 // drive the LCD.
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 40 N5110::N5110(PinName const scePin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 41 PinName const rstPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 42 PinName const dcPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 43 PinName const mosiPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 44 PinName const sclkPin,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 45 PinName const ledPin)
valavanisalex 32:c9643726edca 46 :
valavanisalex 32:c9643726edca 47 _spi(new SPI(mosiPin,NC,sclkPin)), // create new SPI instance and initialise
valavanisalex 32:c9643726edca 48 _led(new PwmOut(ledPin)),
valavanisalex 32:c9643726edca 49 _pwr(NULL), // pwr not needed so null it to be safe
valavanisalex 32:c9643726edca 50 _sce(new DigitalOut(scePin)),
valavanisalex 32:c9643726edca 51 _rst(new DigitalOut(rstPin)),
valavanisalex 32:c9643726edca 52 _dc(new DigitalOut(dcPin))
valavanisalex 32:c9643726edca 53 {}
eencae 21:4cbdc20fea9f 54
valavanisalex 31:8a0c21042f82 55 N5110::~N5110()
valavanisalex 31:8a0c21042f82 56 {
valavanisalex 31:8a0c21042f82 57 delete _spi;
valavanisalex 31:8a0c21042f82 58
valavanisalex 31:8a0c21042f82 59 if(_pwr) {
valavanisalex 31:8a0c21042f82 60 delete _pwr;
valavanisalex 31:8a0c21042f82 61 }
valavanisalex 31:8a0c21042f82 62
valavanisalex 31:8a0c21042f82 63 delete _led;
valavanisalex 31:8a0c21042f82 64 delete _sce;
valavanisalex 31:8a0c21042f82 65 delete _rst;
valavanisalex 31:8a0c21042f82 66 delete _dc;
valavanisalex 31:8a0c21042f82 67 }
valavanisalex 31:8a0c21042f82 68
eencae 6:adb79338d40f 69 // initialise function - powers up and sends the initialisation commands
eencae 0:d563e74f0ae9 70 void N5110::init()
eencae 0:d563e74f0ae9 71 {
eencae 24:342bdb6679a1 72 turnOn(); // power up
legstar85 52:09994ce3be7b 73 wait_ms(10); // small delay seems to prevent spurious pixels during mbed reset
eencae 24:342bdb6679a1 74 reset(); // reset LCD - must be done within 100 ms
legstar85 52:09994ce3be7b 75 // initSPI();
eencae 44:57f9d32fb521 76
eencae 49:93355c01e261 77 setContrast(0.55); // this may need tuning (say 0.4 to 0.6)
eencae 45:97e54ea40dac 78 setBias(3); // datasheet - 48:1 mux - don't mess with if you don't know what you're doing! (0 to 7)
eencae 44:57f9d32fb521 79 setTempCoefficient(0); // datasheet - may need increasing (range 0 to 3) at very low temperatures
eencae 24:342bdb6679a1 80 normalMode(); // normal video mode by default
eencae 44:57f9d32fb521 81
eencae 44:57f9d32fb521 82 clearRAM(); // RAM is undefined at power-up so clear to be sure
eencae 24:342bdb6679a1 83 clear(); // clear buffer
eencae 24:342bdb6679a1 84 setBrightness(0.5);
eencae 0:d563e74f0ae9 85 }
eencae 13:908644099648 86
eencae 13:908644099648 87 // sets normal video mode (black on white)
eencae 13:908644099648 88 void N5110::normalMode()
eencae 13:908644099648 89 {
eencae 44:57f9d32fb521 90 sendCommand(0b00100000); // basic instruction
eencae 44:57f9d32fb521 91 sendCommand(0b00001100); // normal video mode- datasheet
eencae 1:df68f34cd32d 92 }
eencae 1:df68f34cd32d 93
eencae 13:908644099648 94 // sets normal video mode (white on black)
eencae 13:908644099648 95 void N5110::inverseMode()
eencae 13:908644099648 96 {
eencae 44:57f9d32fb521 97 sendCommand(0b00100000); // basic instruction
eencae 44:57f9d32fb521 98 sendCommand(0b00001101); // inverse video mode - datasheet
eencae 1:df68f34cd32d 99 }
eencae 0:d563e74f0ae9 100
eencae 24:342bdb6679a1 101 // function to power up the LCD and backlight - only works when using GPIO to power
eencae 0:d563e74f0ae9 102 void N5110::turnOn()
eencae 0:d563e74f0ae9 103 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 104 if (_pwr != NULL) {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 105 _pwr->write(1); // apply power
eencae 24:342bdb6679a1 106 }
eencae 0:d563e74f0ae9 107 }
eencae 0:d563e74f0ae9 108
eencae 0:d563e74f0ae9 109 // function to power down LCD
eencae 0:d563e74f0ae9 110 void N5110::turnOff()
eencae 0:d563e74f0ae9 111 {
eencae 24:342bdb6679a1 112 clear(); // clear buffer
eencae 24:342bdb6679a1 113 refresh();
eencae 24:342bdb6679a1 114 setBrightness(0.0); // turn backlight off
eencae 24:342bdb6679a1 115 clearRAM(); // clear RAM to ensure specified current consumption
eencae 24:342bdb6679a1 116 // send command to ensure we are in basic mode
eencae 44:57f9d32fb521 117
eencae 44:57f9d32fb521 118 sendCommand(0b00100000); // basic mode
eencae 44:57f9d32fb521 119 sendCommand(0b00001000); // clear display
eencae 44:57f9d32fb521 120 sendCommand(0b00100001); // extended mode
eencae 44:57f9d32fb521 121 sendCommand(0b00100100); // power down
eencae 44:57f9d32fb521 122
eencae 24:342bdb6679a1 123 // if we are powering the LCD using the GPIO then make it low to turn off
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 124 if (_pwr != NULL) {
eencae 44:57f9d32fb521 125 wait_ms(10); // small delay and then turn off the power pin
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 126 _pwr->write(0); // turn off power
eencae 24:342bdb6679a1 127 }
eencae 0:d563e74f0ae9 128
eencae 0:d563e74f0ae9 129 }
eencae 0:d563e74f0ae9 130
eencae 0:d563e74f0ae9 131 // function to change LED backlight brightness
eencae 0:d563e74f0ae9 132 void N5110::setBrightness(float brightness)
eencae 0:d563e74f0ae9 133 {
eencae 24:342bdb6679a1 134 // check whether brightness is within range
eencae 24:342bdb6679a1 135 if (brightness < 0.0f)
eencae 24:342bdb6679a1 136 brightness = 0.0f;
eencae 24:342bdb6679a1 137 if (brightness > 1.0f)
eencae 24:342bdb6679a1 138 brightness = 1.0f;
eencae 24:342bdb6679a1 139 // set PWM duty cycle
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 140 _led->write(brightness);
eencae 0:d563e74f0ae9 141 }
eencae 0:d563e74f0ae9 142
eencae 44:57f9d32fb521 143 void N5110::setContrast(float contrast) {
eencae 44:57f9d32fb521 144
eencae 44:57f9d32fb521 145 // enforce limits
eencae 47:2eb1a863ebed 146 if (contrast > 1.0f)
eencae 47:2eb1a863ebed 147 contrast = 1.0f;
eencae 47:2eb1a863ebed 148 else if (contrast < 0.0f)
eencae 44:57f9d32fb521 149 contrast = 0.0;
eencae 44:57f9d32fb521 150
eencae 44:57f9d32fb521 151 // convert to char in range 0 to 127 (i.e. 6 bits)
eencae 47:2eb1a863ebed 152 char ic = char(contrast*127.0f);
eencae 44:57f9d32fb521 153
eencae 44:57f9d32fb521 154 sendCommand(0b00100001); // extended instruction set
eencae 44:57f9d32fb521 155 sendCommand(0b10000000 | ic); // set Vop (which controls contrast)
eencae 44:57f9d32fb521 156 sendCommand(0b00100000); // back to basic instruction set
eencae 44:57f9d32fb521 157 }
eencae 44:57f9d32fb521 158
eencae 44:57f9d32fb521 159 void N5110::setTempCoefficient(char tc) {
eencae 44:57f9d32fb521 160
eencae 44:57f9d32fb521 161 // enforce limits
eencae 44:57f9d32fb521 162 if (tc>3) {
eencae 44:57f9d32fb521 163 tc=3;
eencae 44:57f9d32fb521 164 }
eencae 44:57f9d32fb521 165
eencae 44:57f9d32fb521 166 // temperature coefficient may need increasing at low temperatures
eencae 44:57f9d32fb521 167
eencae 44:57f9d32fb521 168 sendCommand(0b00100001); // extended instruction set
eencae 44:57f9d32fb521 169 sendCommand(0b00000100 | tc);
eencae 44:57f9d32fb521 170 sendCommand(0b00100000); // back to basic instruction set
eencae 44:57f9d32fb521 171 }
eencae 44:57f9d32fb521 172
eencae 44:57f9d32fb521 173 void N5110::setBias(char bias) {
eencae 44:57f9d32fb521 174
eencae 44:57f9d32fb521 175 // from data sheet
eencae 44:57f9d32fb521 176 // bias mux rate
eencae 44:57f9d32fb521 177 // 0 1:100
eencae 44:57f9d32fb521 178 // 1 1:80
eencae 44:57f9d32fb521 179 // 2 1:65
eencae 44:57f9d32fb521 180 // 3 1:48 (default)
eencae 44:57f9d32fb521 181 // 4 1:40/1:34
eencae 44:57f9d32fb521 182 // 5 1:24
eencae 44:57f9d32fb521 183 // 6 1:18/1:16
eencae 44:57f9d32fb521 184 // 7 1:10/1:9/1:8
eencae 44:57f9d32fb521 185
eencae 44:57f9d32fb521 186 // enforce limits
eencae 44:57f9d32fb521 187 if (bias>7) {
eencae 44:57f9d32fb521 188 bias=7;
eencae 44:57f9d32fb521 189 }
eencae 44:57f9d32fb521 190
eencae 44:57f9d32fb521 191 sendCommand(0b00100001); // extended mode instruction
eencae 44:57f9d32fb521 192 sendCommand(0b00010000 | bias);
eencae 44:57f9d32fb521 193 sendCommand(0b00100000); // end of extended mode instruction
eencae 44:57f9d32fb521 194 }
eencae 0:d563e74f0ae9 195
eencae 0:d563e74f0ae9 196 // pulse the active low reset line
eencae 0:d563e74f0ae9 197 void N5110::reset()
eencae 0:d563e74f0ae9 198 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 199 _rst->write(0); // reset the LCD
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 200 _rst->write(1);
eencae 0:d563e74f0ae9 201 }
eencae 0:d563e74f0ae9 202
eencae 0:d563e74f0ae9 203 // function to initialise SPI peripheral
eencae 0:d563e74f0ae9 204 void N5110::initSPI()
eencae 0:d563e74f0ae9 205 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 206 _spi->format(8,1); // 8 bits, Mode 1 - polarity 0, phase 1 - base value of clock is 0, data captured on falling edge/propagated on rising edge
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 207 _spi->frequency(4000000); // maximum of screen is 4 MHz
eencae 0:d563e74f0ae9 208 }
eencae 0:d563e74f0ae9 209
eencae 6:adb79338d40f 210 // send a command to the display
eencae 0:d563e74f0ae9 211 void N5110::sendCommand(unsigned char command)
eencae 0:d563e74f0ae9 212 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 213 _dc->write(0); // set DC low for command
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 214 _sce->write(0); // set CE low to begin frame
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 215 _spi->write(command); // send command
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 216 _dc->write(1); // turn back to data by default
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 217 _sce->write(1); // set CE high to end frame (expected for transmission of single byte)
eencae 0:d563e74f0ae9 218 }
eencae 0:d563e74f0ae9 219
eencae 6:adb79338d40f 220 // send data to the display at the current XY address
eencae 6:adb79338d40f 221 // dc is set to 1 (i.e. data) after sending a command and so should
eencae 6:adb79338d40f 222 // be the default mode.
eencae 0:d563e74f0ae9 223 void N5110::sendData(unsigned char data)
eencae 0:d563e74f0ae9 224 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 225 _sce->write(0); // set CE low to begin frame
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 226 _spi->write(data);
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 227 _sce->write(1); // set CE high to end frame (expected for transmission of single byte)
eencae 0:d563e74f0ae9 228 }
eencae 0:d563e74f0ae9 229
eencae 0:d563e74f0ae9 230 // this function writes 0 to the 504 bytes to clear the RAM
eencae 0:d563e74f0ae9 231 void N5110::clearRAM()
eencae 0:d563e74f0ae9 232 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 233 _sce->write(0); //set CE low to begin frame
eencae 24:342bdb6679a1 234 for(int i = 0; i < WIDTH * HEIGHT; i++) { // 48 x 84 bits = 504 bytes
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 235 _spi->write(0x00); // send 0's
eencae 24:342bdb6679a1 236 }
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 237 _sce->write(1); // set CE high to end frame
eencae 0:d563e74f0ae9 238 }
eencae 0:d563e74f0ae9 239
eencae 13:908644099648 240 // function to set the XY address in RAM for subsequenct data write
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 241 void N5110::setXYAddress(unsigned int const x,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 242 unsigned int const y)
eencae 0:d563e74f0ae9 243 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 244 if (x<WIDTH && y<HEIGHT) { // check within range
eencae 44:57f9d32fb521 245 sendCommand(0b00100000); // basic instruction
eencae 44:57f9d32fb521 246 sendCommand(0b10000000 | x); // send addresses to display with relevant mask
eencae 44:57f9d32fb521 247 sendCommand(0b01000000 | y);
eencae 24:342bdb6679a1 248 }
eencae 0:d563e74f0ae9 249 }
eencae 0:d563e74f0ae9 250
eencae 6:adb79338d40f 251 // These functions are used to set, clear and get the value of pixels in the display
eencae 6:adb79338d40f 252 // Pixels are addressed in the range of 0 to 47 (y) and 0 to 83 (x). The refresh()
eencae 6:adb79338d40f 253 // function must be called after set and clear in order to update the display
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 254 void N5110::setPixel(unsigned int const x,
valavanisalex 42:596c207519de 255 unsigned int const y,
valavanisalex 42:596c207519de 256 bool const state)
eencae 0:d563e74f0ae9 257 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 258 if (x<WIDTH && y<HEIGHT) { // check within range
eencae 24:342bdb6679a1 259 // calculate bank and shift 1 to required position in the data byte
valavanisalex 42:596c207519de 260 if(state) buffer[x][y/8] |= (1 << y%8);
valavanisalex 42:596c207519de 261 else buffer[x][y/8] &= ~(1 << y%8);
eencae 24:342bdb6679a1 262 }
eencae 0:d563e74f0ae9 263 }
eencae 0:d563e74f0ae9 264
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 265 void N5110::clearPixel(unsigned int const x,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 266 unsigned int const y)
eencae 0:d563e74f0ae9 267 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 268 if (x<WIDTH && y<HEIGHT) { // check within range
eencae 24:342bdb6679a1 269 // calculate bank and shift 1 to required position (using bit clear)
eencae 24:342bdb6679a1 270 buffer[x][y/8] &= ~(1 << y%8);
eencae 24:342bdb6679a1 271 }
eencae 0:d563e74f0ae9 272 }
eencae 0:d563e74f0ae9 273
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 274 int N5110::getPixel(unsigned int const x,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 275 unsigned int const y) const
eencae 0:d563e74f0ae9 276 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 277 if (x<WIDTH && y<HEIGHT) { // check within range
eencae 24:342bdb6679a1 278 // return relevant bank and mask required bit
eencae 24:342bdb6679a1 279
eencae 24:342bdb6679a1 280 int pixel = (int) buffer[x][y/8] & (1 << y%8);
eencae 24:342bdb6679a1 281
eencae 24:342bdb6679a1 282 if (pixel)
eencae 24:342bdb6679a1 283 return 1;
eencae 24:342bdb6679a1 284 else
eencae 24:342bdb6679a1 285 return 0;
eencae 24:342bdb6679a1 286 }
eencae 24:342bdb6679a1 287
eencae 23:eb7e6632fc9e 288 return 0;
eencae 24:342bdb6679a1 289
eencae 0:d563e74f0ae9 290 }
eencae 0:d563e74f0ae9 291
eencae 6:adb79338d40f 292 // function to refresh the display
eencae 6:adb79338d40f 293 void N5110::refresh()
eencae 0:d563e74f0ae9 294 {
eencae 24:342bdb6679a1 295 setXYAddress(0,0); // important to set address back to 0,0 before refreshing display
eencae 24:342bdb6679a1 296 // address auto increments after printing string, so buffer[0][0] will not coincide
eencae 24:342bdb6679a1 297 // with top-left pixel after priting string
eencae 13:908644099648 298
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 299 _sce->write(0); //set CE low to begin frame
eencae 13:908644099648 300
eencae 24:342bdb6679a1 301 for(int j = 0; j < BANKS; j++) { // be careful to use correct order (j,i) for horizontal addressing
eencae 24:342bdb6679a1 302 for(int i = 0; i < WIDTH; i++) {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 303 _spi->write(buffer[i][j]); // send buffer
eencae 24:342bdb6679a1 304 }
eencae 0:d563e74f0ae9 305 }
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 306 _sce->write(1); // set CE high to end frame
eencae 0:d563e74f0ae9 307
eencae 0:d563e74f0ae9 308 }
eencae 0:d563e74f0ae9 309
eencae 6:adb79338d40f 310 // fills the buffer with random bytes. Can be used to test the display.
eencae 6:adb79338d40f 311 // The rand() function isn't seeded so it probably creates the same pattern everytime
eencae 0:d563e74f0ae9 312 void N5110::randomiseBuffer()
eencae 0:d563e74f0ae9 313 {
eencae 24:342bdb6679a1 314 int i,j;
eencae 24:342bdb6679a1 315 for(j = 0; j < BANKS; j++) { // be careful to use correct order (j,i) for horizontal addressing
eencae 24:342bdb6679a1 316 for(i = 0; i < WIDTH; i++) {
eencae 24:342bdb6679a1 317 buffer[i][j] = rand()%256; // generate random byte
eencae 24:342bdb6679a1 318 }
eencae 0:d563e74f0ae9 319 }
eencae 0:d563e74f0ae9 320
eencae 0:d563e74f0ae9 321 }
eencae 0:d563e74f0ae9 322
eencae 0:d563e74f0ae9 323 // function to print 5x7 font
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 324 void N5110::printChar(char const c,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 325 unsigned int const x,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 326 unsigned int const y)
eencae 0:d563e74f0ae9 327 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 328 if (y<BANKS) { // check if printing in range of y banks
eencae 18:1af393359298 329
eencae 24:342bdb6679a1 330 for (int i = 0; i < 5 ; i++ ) {
eencae 24:342bdb6679a1 331 int pixel_x = x+i;
eencae 24:342bdb6679a1 332 if (pixel_x > WIDTH-1) // ensure pixel isn't outside the buffer size (0 - 83)
eencae 24:342bdb6679a1 333 break;
eencae 24:342bdb6679a1 334 buffer[pixel_x][y] = font5x7[(c - 32)*5 + i];
eencae 24:342bdb6679a1 335 // array is offset by 32 relative to ASCII, each character is 5 pixels wide
eencae 24:342bdb6679a1 336 }
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 337
eencae 23:eb7e6632fc9e 338 }
eencae 0:d563e74f0ae9 339 }
eencae 0:d563e74f0ae9 340
eencae 0:d563e74f0ae9 341 // function to print string at specified position
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 342 void N5110::printString(const char *str,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 343 unsigned int const x,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 344 unsigned int const y)
eencae 0:d563e74f0ae9 345 {
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 346 if (y<BANKS) { // check if printing in range of y banks
eencae 18:1af393359298 347
eencae 24:342bdb6679a1 348 int n = 0 ; // counter for number of characters in string
eencae 24:342bdb6679a1 349 // loop through string and print character
eencae 24:342bdb6679a1 350 while(*str) {
eencae 0:d563e74f0ae9 351
eencae 24:342bdb6679a1 352 // writes the character bitmap data to the buffer, so that
eencae 24:342bdb6679a1 353 // text and pixels can be displayed at the same time
eencae 24:342bdb6679a1 354 for (int i = 0; i < 5 ; i++ ) {
eencae 24:342bdb6679a1 355 int pixel_x = x+i+n*6;
eencae 24:342bdb6679a1 356 if (pixel_x > WIDTH-1) // ensure pixel isn't outside the buffer size (0 - 83)
eencae 24:342bdb6679a1 357 break;
eencae 24:342bdb6679a1 358 buffer[pixel_x][y] = font5x7[(*str - 32)*5 + i];
eencae 24:342bdb6679a1 359 }
eencae 24:342bdb6679a1 360 str++; // go to next character in string
eencae 24:342bdb6679a1 361 n++; // increment index
eencae 24:342bdb6679a1 362 }
eencae 23:eb7e6632fc9e 363 }
eencae 0:d563e74f0ae9 364 }
eencae 0:d563e74f0ae9 365
eencae 24:342bdb6679a1 366 // function to clear the screen buffer
eencae 0:d563e74f0ae9 367 void N5110::clear()
eencae 0:d563e74f0ae9 368 {
eencae 24:342bdb6679a1 369 memset(buffer,0,sizeof(buffer));
eencae 8:40abe5736eca 370 }
eencae 8:40abe5736eca 371
eencae 8:40abe5736eca 372 // function to plot array on display
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 373 void N5110::plotArray(float const array[])
eencae 13:908644099648 374 {
eencae 24:342bdb6679a1 375 for (int i=0; i<WIDTH; i++) { // loop through array
eencae 24:342bdb6679a1 376 // elements are normalised from 0.0 to 1.0, so multiply
eencae 24:342bdb6679a1 377 // by 47 to convert to pixel range, and subtract from 47
eencae 24:342bdb6679a1 378 // since top-left is 0,0 in the display geometry
eencae 46:6de3ebf5b195 379 setPixel(i,47 - int(array[i]*47.0f),true);
eencae 24:342bdb6679a1 380 }
eencae 13:908644099648 381
eencae 17:780a542d5f8b 382 }
eencae 13:908644099648 383
eencae 17:780a542d5f8b 384 // function to draw circle
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 385 void N5110:: drawCircle(unsigned int const x0,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 386 unsigned int const y0,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 387 unsigned int const radius,
valavanisalex 33:d80e568a2e18 388 FillType const fill)
eencae 17:780a542d5f8b 389 {
eencae 24:342bdb6679a1 390 // from http://en.wikipedia.org/wiki/Midpoint_circle_algorithm
eencae 24:342bdb6679a1 391 int x = radius;
eencae 24:342bdb6679a1 392 int y = 0;
eencae 24:342bdb6679a1 393 int radiusError = 1-x;
eencae 17:780a542d5f8b 394
eencae 24:342bdb6679a1 395 while(x >= y) {
eencae 17:780a542d5f8b 396
eencae 24:342bdb6679a1 397 // if transparent, just draw outline
valavanisalex 33:d80e568a2e18 398 if (fill == FILL_TRANSPARENT) {
eencae 46:6de3ebf5b195 399 setPixel( x + x0, y + y0,true);
eencae 46:6de3ebf5b195 400 setPixel(-x + x0, y + y0,true);
eencae 46:6de3ebf5b195 401 setPixel( y + x0, x + y0,true);
eencae 46:6de3ebf5b195 402 setPixel(-y + x0, x + y0,true);
eencae 46:6de3ebf5b195 403 setPixel(-y + x0, -x + y0,true);
eencae 46:6de3ebf5b195 404 setPixel( y + x0, -x + y0,true);
eencae 46:6de3ebf5b195 405 setPixel( x + x0, -y + y0,true);
eencae 46:6de3ebf5b195 406 setPixel(-x + x0, -y + y0,true);
eencae 24:342bdb6679a1 407 } else { // drawing filled circle, so draw lines between points at same y value
eencae 17:780a542d5f8b 408
valavanisalex 33:d80e568a2e18 409 int type = (fill==FILL_BLACK) ? 1:0; // black or white fill
eencae 17:780a542d5f8b 410
eencae 24:342bdb6679a1 411 drawLine(x+x0,y+y0,-x+x0,y+y0,type);
eencae 24:342bdb6679a1 412 drawLine(y+x0,x+y0,-y+x0,x+y0,type);
eencae 24:342bdb6679a1 413 drawLine(y+x0,-x+y0,-y+x0,-x+y0,type);
eencae 24:342bdb6679a1 414 drawLine(x+x0,-y+y0,-x+x0,-y+y0,type);
eencae 24:342bdb6679a1 415 }
eencae 17:780a542d5f8b 416
eencae 24:342bdb6679a1 417 y++;
eencae 24:342bdb6679a1 418 if (radiusError<0) {
eencae 24:342bdb6679a1 419 radiusError += 2 * y + 1;
eencae 24:342bdb6679a1 420 } else {
eencae 24:342bdb6679a1 421 x--;
eencae 24:342bdb6679a1 422 radiusError += 2 * (y - x) + 1;
eencae 24:342bdb6679a1 423 }
eencae 17:780a542d5f8b 424 }
eencae 17:780a542d5f8b 425
eencae 17:780a542d5f8b 426 }
eencae 17:780a542d5f8b 427
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 428 void N5110::drawLine(unsigned int const x0,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 429 unsigned int const y0,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 430 unsigned int const x1,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 431 unsigned int const y1,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 432 unsigned int const type)
eencae 17:780a542d5f8b 433 {
valavanisalex 43:c2598020fcac 434 // Note that the ranges can be negative so we have to turn the input values
valavanisalex 43:c2598020fcac 435 // into signed integers first
valavanisalex 43:c2598020fcac 436 int const y_range = static_cast<int>(y1) - static_cast<int>(y0);
valavanisalex 43:c2598020fcac 437 int const x_range = static_cast<int>(x1) - static_cast<int>(x0);
eencae 17:780a542d5f8b 438
eencae 24:342bdb6679a1 439 // if dotted line, set step to 2, else step is 1
valavanisalex 43:c2598020fcac 440 unsigned int const step = (type==2) ? 2:1;
eencae 17:780a542d5f8b 441
eencae 24:342bdb6679a1 442 // make sure we loop over the largest range to get the most pixels on the display
eencae 24:342bdb6679a1 443 // for instance, if drawing a vertical line (x_range = 0), we need to loop down the y pixels
eencae 24:342bdb6679a1 444 // or else we'll only end up with 1 pixel in the x column
eencae 24:342bdb6679a1 445 if ( abs(x_range) > abs(y_range) ) {
eencae 17:780a542d5f8b 446
eencae 24:342bdb6679a1 447 // ensure we loop from smallest to largest or else for-loop won't run as expected
valavanisalex 43:c2598020fcac 448 unsigned int const start = x_range > 0 ? x0:x1;
valavanisalex 43:c2598020fcac 449 unsigned int const stop = x_range > 0 ? x1:x0;
eencae 17:780a542d5f8b 450
eencae 24:342bdb6679a1 451 // loop between x pixels
valavanisalex 43:c2598020fcac 452 for (unsigned int x = start; x<= stop ; x+=step) {
eencae 24:342bdb6679a1 453 // do linear interpolation
valavanisalex 43:c2598020fcac 454 int const dx = static_cast<int>(x)-static_cast<int>(x0);
valavanisalex 43:c2598020fcac 455 unsigned int const y = y0 + y_range * dx / x_range;
eencae 17:780a542d5f8b 456
valavanisalex 42:596c207519de 457 // If the line type is '0', this will clear the pixel
valavanisalex 42:596c207519de 458 // If it is '1' or '2', the pixel will be set
valavanisalex 42:596c207519de 459 setPixel(x,y, type);
eencae 24:342bdb6679a1 460 }
eencae 24:342bdb6679a1 461 } else {
eencae 17:780a542d5f8b 462
eencae 24:342bdb6679a1 463 // ensure we loop from smallest to largest or else for-loop won't run as expected
valavanisalex 43:c2598020fcac 464 unsigned int const start = y_range > 0 ? y0:y1;
valavanisalex 43:c2598020fcac 465 unsigned int const stop = y_range > 0 ? y1:y0;
eencae 17:780a542d5f8b 466
valavanisalex 43:c2598020fcac 467 for (unsigned int y = start; y<= stop ; y+=step) {
eencae 24:342bdb6679a1 468 // do linear interpolation
valavanisalex 43:c2598020fcac 469 int const dy = static_cast<int>(y)-static_cast<int>(y0);
valavanisalex 43:c2598020fcac 470 unsigned int const x = x0 + x_range * dy / y_range;
eencae 17:780a542d5f8b 471
valavanisalex 42:596c207519de 472 // If the line type is '0', this will clear the pixel
valavanisalex 42:596c207519de 473 // If it is '1' or '2', the pixel will be set
valavanisalex 42:596c207519de 474 setPixel(x,y, type);
eencae 24:342bdb6679a1 475 }
eencae 17:780a542d5f8b 476 }
eencae 17:780a542d5f8b 477
eencae 17:780a542d5f8b 478 }
eencae 17:780a542d5f8b 479
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 480 void N5110::drawRect(unsigned int const x0,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 481 unsigned int const y0,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 482 unsigned int const width,
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 483 unsigned int const height,
valavanisalex 33:d80e568a2e18 484 FillType const fill)
eencae 17:780a542d5f8b 485 {
valavanisalex 33:d80e568a2e18 486 if (fill == FILL_TRANSPARENT) { // transparent, just outline
eencae 27:0d8d90936b4c 487 drawLine(x0,y0,x0+(width-1),y0,1); // top
eencae 27:0d8d90936b4c 488 drawLine(x0,y0+(height-1),x0+(width-1),y0+(height-1),1); // bottom
eencae 27:0d8d90936b4c 489 drawLine(x0,y0,x0,y0+(height-1),1); // left
eencae 27:0d8d90936b4c 490 drawLine(x0+(width-1),y0,x0+(width-1),y0+(height-1),1); // right
eencae 24:342bdb6679a1 491 } else { // filled rectangle
valavanisalex 33:d80e568a2e18 492 int type = (fill==FILL_BLACK) ? 1:0; // black or white fill
eencae 27:0d8d90936b4c 493 for (int y = y0; y<y0+height; y++) { // loop through rows of rectangle
eencae 27:0d8d90936b4c 494 drawLine(x0,y,x0+(width-1),y,type); // draw line across screen
eencae 24:342bdb6679a1 495 }
eencae 17:780a542d5f8b 496 }
eencae 35:2d5931a66fba 497 }
eencae 35:2d5931a66fba 498
eencae 36:00ebd449b6f3 499 void N5110::drawSprite(int x0,
valavanisalex 42:596c207519de 500 int y0,
valavanisalex 42:596c207519de 501 int nrows,
valavanisalex 42:596c207519de 502 int ncols,
valavanisalex 42:596c207519de 503 int *sprite)
valavanisalex 43:c2598020fcac 504 {
eencae 36:00ebd449b6f3 505 for (int i = 0; i < nrows; i++) {
eencae 36:00ebd449b6f3 506 for (int j = 0 ; j < ncols ; j++) {
eencae 35:2d5931a66fba 507
eencae 36:00ebd449b6f3 508 int pixel = *((sprite+i*ncols)+j);
valavanisalex 42:596c207519de 509 setPixel(x0+j,y0+i, pixel);
eencae 35:2d5931a66fba 510 }
eencae 35:2d5931a66fba 511 }
valavanisalex 29:5bc91bd44c77 512 }