【HC32F460开发板测评】08.硬件SPI接口驱动TFT液晶屏

xld0932 发表于 2021-5-7 21:12

HC32F460开发板上扩展了1组硬件SPI接口J18，以排针的形式方便与外部硬件进行功能扩展。本实验主要是通过硬件SPI接口，来驱动一块SPI接口的TFT液晶显示屏，进行刷屏动作；

 

J18 SPI接口原理示意图：



SPI接口管脚与MCU引脚的连接如下图所示：



我们使用的是一块SPI接口的1.44寸TFT液晶显示屏，屏幕分辨率为128*128，操作接口定义如下图所示：



我们看到除了电源和SPI接口之外，还需要3个控制引脚来操作这个TFT液晶显示屏，我们借助MOTOR接口中20脚、19脚、18脚（PC0~PC2）这3个引脚分别来控制BL、D/C和RES，如下图所示：



液晶显示屏实物图如下所示：

程序源码头文件：

<pre>
<code class="language-cpp">/*******************************************************************************
* @file MD144.h
* @authorxld0932
* @version V1.00
* @date 31-Mar-2021
* @brief ......
*******************************************************************************/

/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __MD144_H__
#define __MD144_H__

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#undefEXTERN

#ifdef__MD144_C__
#define EXTERN
#else
#define EXTERN extern
#endif

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "config.h"

/* Exported constants --------------------------------------------------------*/
/* Exported types ------------------------------------------------------------*/

/* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
#define RGB(r, g, b) (((uint16_t)(r) << 10) & 0xF800) |\
 (((uint16_t)(g) <<5) & 0x07E0) |\
 (((uint16_t)(b) <<0) & 0x001F)

/* Exported functions --------------------------------------------------------*/
EXTERN void MD144_Init(void);
EXTERN void MD144_Demo(void);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

/******************* (C) COPYRIGHT 2021 *************************END OF FILE***/

</code></pre>

 

程序源码源程序：

<pre>
<code>/*******************************************************************************
* @file MD144.c
* @authorxld0932
* @version V1.00
* @date 31-Mar-2021
* @brief ......
*******************************************************************************/

/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#define __MD144_C__

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "MD144.h"

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
#define MD144_BL_H() PORT_SetBits(PortC, Pin00)
#define MD144_BL_L() PORT_ResetBits(PortC, Pin00)

#define MD144_CS_H() PORT_SetBits(PortE, Pin01)
#define MD144_CS_L() PORT_ResetBits(PortE, Pin01)

#define MD144_DC_H() PORT_SetBits(PortC, Pin01)
#define MD144_DC_L() PORT_ResetBits(PortC, Pin01)

#define MD144_RES_H() PORT_SetBits(PortC, Pin02)
#define MD144_RES_L() PORT_ResetBits(PortC, Pin02)

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/

/* Exported variables --------------------------------------------------------*/
/* Exported function prototypes ----------------------------------------------*/

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention *******************************************************************************/
void MD144_InitGPIO(void)
{
stc_port_init_t stcPortInit;

/* configure structure initialization */
MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);

stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_Out;

/* BL & DC & RES */
PORT_Init(PortC, Pin00, &stcPortInit);
PORT_Init(PortC, Pin01, &stcPortInit);
PORT_Init(PortC, Pin02, &stcPortInit);

MD144_BL_H(); /* 打开背光 */

/* SPI NSS */
PORT_Init(PortE, Pin01, &stcPortInit);

MD144_CS_H();
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_InitSPI3(void)
{
stc_spi_init_t stcSpiInit;

/* configuration structure initialization */
MEM_ZERO_STRUCT(stcSpiInit);

/* Configuration peripheral clock */
PWC_Fcg1PeriphClockCmd(PWC_FCG1_PERIPH_SPI3, Enable);

/* Configuration SPI pin */
PORT_SetFunc(PortE, Pin00, Func_Spi3_Sck,Disable);
PORT_SetFunc(PortE, Pin02, Func_Spi3_Mosi, Disable);
PORT_SetFunc(PortE, Pin03, Func_Spi3_Miso, Disable);

/* Configuration SPI structure */
stcSpiInit.enClkDiv = SpiClkDiv2;
stcSpiInit.enFrameNumber = SpiFrameNumber1;
stcSpiInit.enDataLength = SpiDataLengthBit8;
stcSpiInit.enFirstBitPosition = SpiFirstBitPositionMSB;
stcSpiInit.enSckPolarity = SpiSckIdleLevelLow;
stcSpiInit.enSckPhase = SpiSckOddSampleEvenChange;
stcSpiInit.enReadBufferObject = SpiReadReceiverBuffer;
stcSpiInit.enWorkMode = SpiWorkMode3Line;
stcSpiInit.enTransMode = SpiTransFullDuplex;
stcSpiInit.enCommAutoSuspendEn = Disable;
stcSpiInit.enModeFaultErrorDetectEn = Disable;
stcSpiInit.enParitySelfDetectEn = Disable;
stcSpiInit.enParityEn = Disable;
stcSpiInit.enParity = SpiParityEven;

/* SPI master mode */
stcSpiInit.enMasterSlaveMode = SpiModeMaster;
stcSpiInit.stcDelayConfig.enSsSetupDelayOption = SpiSsSetupDelayCustomValue;
stcSpiInit.stcDelayConfig.enSsSetupDelayTime = SpiSsSetupDelaySck1;
stcSpiInit.stcDelayConfig.enSsHoldDelayOption = SpiSsHoldDelayCustomValue;
stcSpiInit.stcDelayConfig.enSsHoldDelayTime = SpiSsHoldDelaySck1;
stcSpiInit.stcDelayConfig.enSsIntervalTimeOption = SpiSsIntervalCustomValue;
stcSpiInit.stcDelayConfig.enSsIntervalTime = SpiSsIntervalSck6PlusPck2;
stcSpiInit.stcSsConfig.enSsValidBit = SpiSsValidChannel0;
stcSpiInit.stcSsConfig.enSs0Polarity = SpiSsLowValid;
SPI_Init(M4_SPI3, &stcSpiInit);

SPI_Cmd(M4_SPI3, Enable);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
uint8_t MD144_SPI_ReadWrite(uint8_t Data)
{
/* Wait tx buffer empty */
while(Reset == SPI_GetFlag(M4_SPI3, SpiFlagSendBufferEmpty));
/* Send data */
SPI_SendData8(M4_SPI3, Data);

/* Wait rx buffer full */
while (Reset == SPI_GetFlag(M4_SPI3, SpiFlagReceiveBufferFull));
/* Receive data */
return SPI_ReceiveData8(M4_SPI3);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_WriteCMD(uint8_t Command)
{
MD144_CS_L();
MD144_DC_L();
MD144_SPI_ReadWrite(Command);
MD144_CS_H();
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_WriteDAT(uint8_t Data)
{
MD144_CS_L();
MD144_DC_H();
MD144_SPI_ReadWrite(Data);
MD144_CS_H();
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_HardwareReset(void)
{
MD144_RES_H();Ddl_Delay1ms(50);
MD144_RES_L();Ddl_Delay1ms(100);
MD144_RES_H();Ddl_Delay1ms(50);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_ConfigureREG(void)
{
MD144_WriteCMD(0x11); //---Exit Sleep

Ddl_Delay1ms(50);

MD144_WriteCMD(0xB1);
MD144_WriteDAT(0x02);
MD144_WriteDAT(0x35);
MD144_WriteDAT(0x36);

MD144_WriteCMD(0xB2);
MD144_WriteDAT(0x02);
MD144_WriteDAT(0x35);
MD144_WriteDAT(0x36);

MD144_WriteCMD(0xB3);
MD144_WriteDAT(0x02);
MD144_WriteDAT(0x35);
MD144_WriteDAT(0x36);
MD144_WriteDAT(0x02);
MD144_WriteDAT(0x35);
MD144_WriteDAT(0x36);

//------------------------------End ST7735S Frame Rate----------------------

MD144_WriteCMD(0xB4); //Dot inversion
MD144_WriteDAT(0x03);

MD144_WriteCMD(0xC0);
MD144_WriteDAT(0xA2);
MD144_WriteDAT(0x02);
MD144_WriteDAT(0x84);

MD144_WriteCMD(0xC1);
MD144_WriteDAT(0XC5);

MD144_WriteCMD(0xC2);
MD144_WriteDAT(0x0D);
MD144_WriteDAT(0x00);

MD144_WriteCMD(0xC3);
MD144_WriteDAT(0x8D);
MD144_WriteDAT(0x2A);

MD144_WriteCMD(0xC4);
MD144_WriteDAT(0x8D);
MD144_WriteDAT(0xEE);

//------------------------------End ST7735S Power Sequence------------------

MD144_WriteCMD(0xC5); //---VCOM
MD144_WriteDAT(0x03);

MD144_WriteCMD(0x3A); //---Set Color Format
MD144_WriteDAT(0x05);

MD144_WriteCMD(0x36); //---Set Scanning Direction
MD144_WriteDAT(0x08);

//------------------------------ST7735S Gamma Sequence----------------------

MD144_WriteCMD(0xE0);
MD144_WriteDAT(0x12);
MD144_WriteDAT(0x1C);
MD144_WriteDAT(0x10);
MD144_WriteDAT(0x18);
MD144_WriteDAT(0x33);
MD144_WriteDAT(0x2C);
MD144_WriteDAT(0x25);
MD144_WriteDAT(0x28);
MD144_WriteDAT(0x28);
MD144_WriteDAT(0x27);
MD144_WriteDAT(0x2F);
MD144_WriteDAT(0x3C);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x03);
MD144_WriteDAT(0x03);
MD144_WriteDAT(0x10);

MD144_WriteCMD(0xE1);
MD144_WriteDAT(0x12);
MD144_WriteDAT(0x1C);
MD144_WriteDAT(0x10);
MD144_WriteDAT(0x18);
MD144_WriteDAT(0x2D);
MD144_WriteDAT(0x28);
MD144_WriteDAT(0x23);
MD144_WriteDAT(0x28);
MD144_WriteDAT(0x28);
MD144_WriteDAT(0x26);
MD144_WriteDAT(0x2F);
MD144_WriteDAT(0x3B);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x03);
MD144_WriteDAT(0x03);
MD144_WriteDAT(0x10);

MD144_WriteCMD(0x30);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x80);

MD144_WriteCMD(0x12);

MD144_WriteCMD(0x29); //---Display On
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_WriteBlock(uint16_t X0, uint16_t Y0, uint16_t X1, uint16_t Y1)
{
MD144_WriteCMD(0x2A);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x7F);

MD144_WriteCMD(0x2B);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x00);
MD144_WriteDAT(0x9F);

MD144_WriteCMD(0x2C);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_ClearScreen(uint16_t Color)
{
MD144_WriteBlock(0, 0, 127, 127);

MD144_CS_L();
MD144_DC_H();

for(uint16_t i = 0; i < 128; i++)
{
 for(uint16_t j = 0; j < 128; j++)
 {
 MD144_SPI_ReadWrite(Color >> 8);
 MD144_SPI_ReadWrite(Color >> 0);
 }
}

MD144_CS_H();
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_Init(void)
{
MD144_InitGPIO();

MD144_InitSPI3();

MD144_HardwareReset();

MD144_ConfigureREG();

MD144_ClearScreen(RGB(255, 0, 0));
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void MD144_Demo(void)
{
uint16_t ColorTable =
{
 RGB(255, 0, 0),
 RGB(0, 255, 0),
 RGB(0, 0, 255),
 RGB(255, 255, 0),
 RGB(255, 0, 255),
 RGB(0, 255, 255),
 RGB(255, 255, 255),
};

for(uint8_t i = 0; i < 100; i++)
{
 MD144_ClearScreen(ColorTable);
}
}

/******************* (C) COPYRIGHT 2021 *************************END OF FILE***/

</code></pre>

 

运行效果图：



运行视频：

<iframe allowfullscreen="true" frameborder="0" height="510" src="https://training.eeworld.com.cn/shareOpenCourseAPI?isauto=true&lessonid=29973" style="background:#eee;margin-bottom:10px;" width="750"></iframe> 
 

 

工程源码：



 

当前使用的SPI查询的方式进行读写数据的，可以从视频出看出，整个屏幕的刷新过程有些缓慢；后续可以通过DMA方式来实现刷屏动作，这样会大大加快屏幕的刷新率。

火辣西米秀 发表于 2021-5-7 21:39

SPI查询的方式是慢些，，

不影响效果，有的场合不需要快速刷屏

freebsder 发表于 2021-5-8 09:34

加油，介绍的很详细！

w494143467 发表于 2021-5-9 15:46

这是一个128*128的屏幕吗？spi速率达到极速的话，显示效果应该会好很多！

yxl-scpz 发表于 2021-6-26 10:57

我用了,只是用模拟IO的SPI才能成功.

自带的SPI,相位不对.SDA和CLK

fjj838142260 发表于 2021-7-5 11:28

yxl-scpz 发表于 2021-6-26 10:57
我用了,只是用模拟IO的SPI才能成功.

自带的SPI,相位不对.SDA和CLK

模拟怎么配置端口的速度

emmnn 发表于 2022-1-10 18:33

楼主有试过用硬件IIC来实现吗？

xld0932 发表于 2022-1-11 14:04

emmnn 发表于 2022-1-10 18:33
楼主有试过用硬件IIC来实现吗？

额……这个是SPI接口的屏哈……

32446975 发表于 2024-11-29 16:15

手上的开发板是V1.2版本的，需要使用SPI验证外部6轴传感器，找到V1.4的原理图（与V1.2差异不大），参考下SPI引脚连接与配置。

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