wangzhibo
2026-10-08 220e4fab27b7f419b3e89e2f2d28ae789aac09d7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
#include "custom_lcd_display.h"
#include <esp_lcd_panel_io.h>
#include <esp_log.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <stdio.h>
#include <vector>
#include "board.h"
#include "config.h"
#include "esp_lvgl_port.h"
#include "settings.h"
 
#define TAG "CustomEpdDisplay"
 
#define BYTES_PER_PIXEL (LV_COLOR_FORMAT_GET_SIZE(LV_COLOR_FORMAT_RGB565))
#define BUFF_SIZE (EXAMPLE_LCD_WIDTH * EXAMPLE_LCD_HEIGHT * BYTES_PER_PIXEL)
 
void CustomEpdDisplay::lvgl_flush_cb(lv_display_t* disp, const lv_area_t* area, uint8_t* color_p) {
    assert(disp != NULL);
    CustomEpdDisplay* driver = (CustomEpdDisplay*)lv_display_get_user_data(disp);
    uint16_t* buffer = (uint16_t*)color_p;
    driver->EPD_Clear();
    for (int y = area->y1; y <= area->y2; y++) {
        for (int x = area->x1; x <= area->x2; x++) {
            uint8_t color = (*buffer < 0x7fff) ? DRIVER_COLOR_BLACK : DRIVER_COLOR_WHITE;
            driver->EPD_DrawColorPixel(x, y, color);
            buffer++;
        }
    }
    driver->EPD_DisplayPart();
    lv_disp_flush_ready(disp);
}
 
CustomEpdDisplay::CustomEpdDisplay(esp_lcd_panel_io_handle_t panel_io, esp_lcd_panel_handle_t panel,
                                   int width, int height, int offset_x, int offset_y, bool mirror_x,
                                   bool mirror_y, bool swap_xy, custom_epd_spi_t _epd_spi_data)
    : LcdDisplay(panel_io, panel, width, height),
      epd_spi_data(_epd_spi_data),
      Width(width),
      Height(height) {
    ESP_LOGI(TAG, "Initialize SPI");
    spi_port_init();
    spi_gpio_init();
 
    ESP_LOGI(TAG, "Initialize LVGL library");
    lv_init();
 
    lvgl_port_cfg_t port_cfg = ESP_LVGL_PORT_INIT_CONFIG();
    port_cfg.task_priority = 2;
    port_cfg.timer_period_ms = 50;
    lvgl_port_init(&port_cfg);
    lvgl_port_lock(0);
 
    buffer = (uint8_t*)heap_caps_malloc(epd_spi_data.buffer_len, MALLOC_CAP_SPIRAM);
    assert(buffer);
    display_ = lv_display_create(width, height); /* 以水平和垂直分辨率(像素)进行基本初始化 */
    lv_display_set_flush_cb(display_, lvgl_flush_cb);
    lv_display_set_user_data(display_, this);
 
    uint8_t* buffer_1 = NULL;
    buffer_1 = (uint8_t*)heap_caps_malloc(BUFF_SIZE, MALLOC_CAP_SPIRAM);
    assert(buffer_1);
    lv_display_set_buffers(display_, buffer_1, NULL, BUFF_SIZE, LV_DISPLAY_RENDER_MODE_FULL);
 
    ESP_LOGI(TAG, "EPD init");
    EPD_Init();
    ESP_LOGI(TAG, "EPD Clear");
    EPD_Clear();
    EPD_Display();
 
    lvgl_port_unlock();
    if (display_ == nullptr) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to add display");
        return;
    }
 
    ESP_LOGI(TAG, "ui start");
 
    SetupUI();
}
 
CustomEpdDisplay::~CustomEpdDisplay() {}
 
void CustomEpdDisplay::spi_gpio_init() {
    int rst = epd_spi_data.rst;
    int cs = epd_spi_data.cs;
    int dc = epd_spi_data.dc;
    int busy = epd_spi_data.busy;
 
    gpio_config_t gpio_conf = {};
    gpio_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;
    gpio_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    gpio_conf.pin_bit_mask = (0x1ULL << rst) | (0x1ULL << dc) | (0x1ULL << cs);
    gpio_conf.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE;
    gpio_conf.pull_up_en = GPIO_PULLUP_ENABLE;
    ESP_ERROR_CHECK_WITHOUT_ABORT(gpio_config(&gpio_conf));
 
    gpio_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT;
    gpio_conf.pin_bit_mask = (0x1ULL << busy);
    ESP_ERROR_CHECK_WITHOUT_ABORT(gpio_config(&gpio_conf));
 
    set_rst_1();
}
 
void CustomEpdDisplay::spi_port_init() {
    int mosi = epd_spi_data.mosi;
    int scl = epd_spi_data.scl;
    int spi_host = epd_spi_data.spi_host;
    esp_err_t ret;
    spi_bus_config_t buscfg = {};
    buscfg.miso_io_num = -1;
    buscfg.mosi_io_num = mosi;
    buscfg.sclk_io_num = scl;
    buscfg.quadwp_io_num = -1;
    buscfg.quadhd_io_num = -1;
    buscfg.max_transfer_sz = 4096;
 
    spi_device_interface_config_t devcfg = {};
    devcfg.spics_io_num = -1;
    devcfg.clock_speed_hz = 20 * 1000 * 1000;  // Clock out at 10 MHz
    devcfg.mode = 0;                           // SPI mode 0
    devcfg.queue_size = 7;  // We want to be able to queue 7 transactions at a time
 
    ret = spi_bus_initialize((spi_host_device_t)spi_host, &buscfg, SPI_DMA_CH_AUTO);
    ESP_ERROR_CHECK(ret);
    ret = spi_bus_add_device((spi_host_device_t)spi_host, &devcfg, &spi);
    ESP_ERROR_CHECK(ret);
}
 
void CustomEpdDisplay::read_busy() {
    int busy = epd_spi_data.busy;
    while (gpio_get_level((gpio_num_t)busy) == 1) {
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(5));  // LOW: idle, HIGH: busy
    }
}
 
void CustomEpdDisplay::SPI_SendByte(uint8_t data) {
    esp_err_t ret;
    spi_transaction_t t;
    memset(&t, 0, sizeof(t));
    t.length = 8;
    t.tx_buffer = &data;
    ret = spi_device_polling_transmit(spi, &t);  // Transmit!
    assert(ret == ESP_OK);                       // Should have had no issues.
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_SendData(uint8_t data) {
    set_dc_1();
    set_cs_0();
    SPI_SendByte(data);
    set_cs_1();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_SendCommand(uint8_t command) {
    set_dc_0();
    set_cs_0();
    SPI_SendByte(command);
    set_cs_1();
}
 
void CustomEpdDisplay::writeBytes(uint8_t* buffer, int len) {
    set_dc_1();
    set_cs_0();
 
    const int MAX_SPI_TRANSFER = 4096;
 
    int remaining = len;
    int offset = 0;
 
    while (remaining > 0) {
        int chunk_size = (remaining > MAX_SPI_TRANSFER) ? MAX_SPI_TRANSFER : remaining;
 
        esp_err_t ret;
        spi_transaction_t t;
        memset(&t, 0, sizeof(t));
        t.length = 8 * chunk_size;
        t.tx_buffer = buffer + offset;
        ret = spi_device_polling_transmit(spi, &t);  // Transmit!
 
        if (ret != ESP_OK) {
            ESP_LOGE(TAG, "SPI transmit failed at offset %d, chunk %d: %s", offset, chunk_size,
                     esp_err_to_name(ret));
            break;
        }
 
        remaining -= chunk_size;
        offset += chunk_size;
    }
 
    set_cs_1();
}
 
void CustomEpdDisplay::writeBytes(const uint8_t* buffer, int len) {
    set_dc_1();
    set_cs_0();
 
    const int MAX_SPI_TRANSFER = 4096;
 
    int remaining = len;
    int offset = 0;
 
    while (remaining > 0) {
        int chunk_size = (remaining > MAX_SPI_TRANSFER) ? MAX_SPI_TRANSFER : remaining;
 
        esp_err_t ret;
        spi_transaction_t t;
        memset(&t, 0, sizeof(t));
        t.length = 8 * chunk_size;
        t.tx_buffer = buffer + offset;
        ret = spi_device_polling_transmit(spi, &t);  // Transmit!
 
        if (ret != ESP_OK) {
            ESP_LOGE(TAG, "SPI transmit failed at offset %d, chunk %d: %s", offset, chunk_size,
                     esp_err_to_name(ret));
            break;
        }
 
        remaining -= chunk_size;
        offset += chunk_size;
    }
 
    set_cs_1();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_SetWindows(uint16_t Xstart, uint16_t Ystart, uint16_t Xend,
                                      uint16_t Yend) {
    EPD_SendCommand(0x44);  // SET_RAM_X_ADDRESS_START_END_POSITION
    EPD_SendData((Xstart * 8) & 0xFF);
    EPD_SendData(((Xstart * 8) >> 8) & 0xFF);
    EPD_SendData((Xend * 8) & 0xFF);
    EPD_SendData(((Xend * 8) >> 8) & 0xFF);
 
    EPD_SendCommand(0x45);  // SET_RAM_Y_ADDRESS_START_END_POSITION
    EPD_SendData(Yend & 0xFF);
    EPD_SendData((Yend >> 8) & 0xFF);
    EPD_SendData(Ystart & 0xFF);
    EPD_SendData((Ystart >> 8) & 0xFF);
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_SetCursor(uint16_t Xstart, uint16_t Ystart) {
    EPD_SendCommand(0x4E);
    EPD_SendData((Xstart * 8) & 0xFF);
    EPD_SendData(((Xstart * 8) >> 8) & 0xFF);
 
    EPD_SendCommand(0x4F);
    EPD_SendData(Ystart & 0xFF);
    EPD_SendData((Ystart >> 8) & 0xFF);
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_TurnOnDisplay() {
    EPD_SendCommand(0x22);
    EPD_SendData(0xF7);
    EPD_SendCommand(0x20);
    read_busy();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_TurnOnDisplayPart() {
    EPD_SendCommand(0x22);
    EPD_SendData(0xFF);
    EPD_SendCommand(0x20);
    read_busy();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_Init() {
    set_rst_1();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(50));
    set_rst_0();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2));
    set_rst_1();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(50));
 
    read_busy();
    EPD_SendCommand(0x12);  // SWRESET
    read_busy();
 
    EPD_SendCommand(0x18);
    EPD_SendData(0x80);
 
    EPD_SendCommand(0x0C);  // Driver output control
    EPD_SendData(0xAE);
    EPD_SendData(0xC7);
    EPD_SendData(0xC3);
    EPD_SendData(0xC0);
    EPD_SendData(0x80);
 
    EPD_SendCommand(0x01);  // Driver output control
    EPD_SendData((Height - 1) % 256);
    EPD_SendData((Height - 1) / 256);
    EPD_SendData(0x02);
 
    EPD_SendCommand(0x3C);  // BorderWavefrom
    EPD_SendData(0x01);
 
    EPD_SendCommand(0x11);  // data entry mode
    EPD_SendData(0x01);
 
    EPD_SendCommand(0x44);  // set Ram-X address start/end position
    EPD_SendData(0x00);
    EPD_SendData(0x00);
    EPD_SendData((Width - 1) % 256);
    EPD_SendData((Width - 1) / 256);
 
    EPD_SendCommand(0x45);  // set Ram-Y address start/end position
    EPD_SendData((Height - 1) % 256);
    EPD_SendData((Height - 1) / 256);
    EPD_SendData(0x00);
    EPD_SendData(0x00);
 
    EPD_SendCommand(0x4E);  // set RAM x address count to 0;
    EPD_SendData(0x00);
    EPD_SendData(0x00);
    EPD_SendCommand(0x4F);  // set RAM y address count to 0X199;
    EPD_SendData(0x00);
    EPD_SendData(0x00);
 
    read_busy();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_Clear() {
    int buffer_len = epd_spi_data.buffer_len;
    memset(buffer, 0xff, buffer_len);
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_Display() {
    int buffer_len = epd_spi_data.buffer_len;
    EPD_SendCommand(0x24);
    assert(buffer);
    writeBytes(buffer, buffer_len);
    EPD_TurnOnDisplay();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_DisplayPartBaseImage() {
    int buffer_len = epd_spi_data.buffer_len;
    EPD_SendCommand(0x24);
    assert(buffer);
    writeBytes(buffer, buffer_len);
    EPD_SendCommand(0x26);
    writeBytes(buffer, buffer_len);
    EPD_TurnOnDisplay();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_Init_Partial() {
    set_rst_1();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(50));
    set_rst_0();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2));
    set_rst_1();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(50));
 
    read_busy();
 
    EPD_SendCommand(0x18);
    EPD_SendData(0x80);
 
    EPD_SendCommand(0x3C);
    EPD_SendData(0x80);
 
    EPD_SetWindows(0, Width - 1, Height - 1, 0);
 
    EPD_SetCursor(0, Height - 1);
 
    read_busy();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_DisplayPart() {
    EPD_SendCommand(0x24);
    assert(buffer);
    writeBytes(buffer, 48000);
    EPD_TurnOnDisplayPart();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_Sleep() {
    EPD_SendCommand(0x10);  // enter deep sleep
    EPD_SendData(0x01);
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));
    set_rst_0();
    set_cs_0();
    set_dc_0();
}
 
void CustomEpdDisplay::EPD_DrawColorPixel(uint16_t x, uint16_t y, uint8_t color) {
    if (x >= Width || y >= Height) {
        ESP_LOGE("EPD", "Out of bounds pixel: (%d,%d)", x, y);
        return;
    }
 
    uint16_t index = y * Width / 8 + (x >> 3);
    uint8_t bit = 7 - (x & 0x07);
    if (color == DRIVER_COLOR_WHITE) {
        buffer[index] |= (0x01 << bit);
    } else {
        buffer[index] &= ~(0x01 << bit);
    }
}