前言
一切程序以最后百度網(wǎng)盤鏈接的程序為準(zhǔn)，可能在寫文章的時候有些地方有改動。
主控：STM32F103C8T6
1.69 TFT-LCD（st7789驅(qū)動）
一 硬件相關(guān)說明
1.1接線說明
CLK:PA4
SDA:PA5
RST:PA6
D/C:PA7
BLK:PC14
CS:PA8
1.2硬件初始化
TFT-LCD是采用SPI通信的，這里使用stm32f103c8t6的SPI1，初始化代碼如下
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能A端口時鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_4);
//背光引腳 PC13 片選CS引腳PC14
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //使能GPIOC時鐘
//配置GPIOB的工作模式和初始化
GPIO_InitStruture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_InitStruture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14; //引腳PC13 PC14
GPIO_InitStruture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruture);
1.3驅(qū)動初始化
在原有的驅(qū)動基礎(chǔ)上增加了幾個宏去控制顯示方向，方便后期更改
1.3.1 UP方向朝上
#define DISPLAY_OVERTURN 0
#define DISPLAY_BOTTOM_TO_TOP 0
#define DISPLAY_RIGHT_TO_LEFT 0
1.3.2 BOTTOM朝上
#define DISPLAY_OVERTURN 0
#define DISPLAY_BOTTOM_TO_TOP 1
#define DISPLAY_RIGHT_TO_LEFT 1
1.3.3 RIGHT朝上
#define DISPLAY_OVERTURN 1
#define DISPLAY_BOTTOM_TO_TOP 0
#define DISPLAY_RIGHT_TO_LEFT 1
1.3.4 LEFT朝上
#define DISPLAY_OVERTURN 1
#define DISPLAY_BOTTOM_TO_TOP 1
#define DISPLAY_RIGHT_TO_LEFT 0
1.3.5 驅(qū)動代碼
//st7789驅(qū)動
TFT_SCLK_Set(); //特別注意！！
TFT_RST_Clr();
delay_ms(1000);
TFT_RST_Set();
delay_ms(1000);
TFT_SEND_CMD(0x11); //Sleep Out
delay_ms(120); //DELAY120ms
//-----------------------ST7789V Frame rate setting-----------------//
//************************************************
TFT_SEND_CMD(0x3A); //顏色數(shù)據(jù)格式RGB565 65k真彩色
TFT_SEND_DATA(0x05);
TFT_SEND_CMD(0xC5); //VCOM1
TFT_SEND_DATA(0x1A);
/*
(0,0)*********240***********->
*
*
*
280 240x280
*
*
*
↓
**/
TFT_SEND_CMD(0x36); // 屏幕顯示方向設(shè)置
#if DISPLAY_BOTTOM_TO_TOP
lcd_data |= (1<<7);
#else
lcd_data |= (0<<7);
#endif
#if DISPLAY_RIGHT_TO_LEFT
lcd_data |= (1<<6);
#else
lcd_data |= (0<<6);
#endif
#if DISPLAY_OVERTURN//不翻轉(zhuǎn)顯示
lcd_data |= (1<<5);//翻轉(zhuǎn)顯示
#else
lcd_data |= (0<<5);
#endif
TFT_SEND_DATA(lcd_data);
/*****顯示位置，注意，x和y是根據(jù)屏幕顯示方向來定的，不一定統(tǒng)一**********/
TFT_SEND_CMD(0x2B); //設(shè)置顯示區(qū)域 x軸起始及結(jié)束坐標(biāo)
TFT_SEND_DATA((start_x>>8)&0xff);
TFT_SEND_DATA(start_x&0xff);
TFT_SEND_DATA((end_x>>8)&0xff);
TFT_SEND_DATA(end_x&0xff);
TFT_SEND_CMD(0x2B); //設(shè)置顯示區(qū)域 Y軸起始及結(jié)束坐標(biāo)
TFT_SEND_DATA((start_y>>8)&0xff);
TFT_SEND_DATA(start_y&0xff);
TFT_SEND_DATA((end_y>>8)&0xff);
TFT_SEND_DATA(end_y&0xff);
//-------------ST7789V Frame rate setting-----------//
TFT_SEND_CMD(0xb2); //Porch Setting
TFT_SEND_DATA(0x05);
TFT_SEND_DATA(0x05);
TFT_SEND_DATA(0x00);
TFT_SEND_DATA(0x33);
TFT_SEND_DATA(0x33);
TFT_SEND_CMD(0xb7); //Gate Control
TFT_SEND_DATA(0x05); //12.2v -10.43v
//--------------ST7789V Power setting---------------//
TFT_SEND_CMD(0xBB);//VCOM
TFT_SEND_DATA(0x3F);
TFT_SEND_CMD(0xC0); //Power control
TFT_SEND_DATA(0x2c);
TFT_SEND_CMD(0xC2); //VDV and VRH Command Enable
TFT_SEND_DATA(0x01);
TFT_SEND_CMD(0xC3); //VRH Set
TFT_SEND_DATA(0x0F); //4.3+( vcom+vcom offset+vdv)
TFT_SEND_CMD(0xC4); //VDV Set
TFT_SEND_DATA(0x20); //0v
TFT_SEND_CMD(0xC6); //Frame Rate Control in Normal Mode
TFT_SEND_DATA(0X01); //111Hz
TFT_SEND_CMD(0xd0); //Power Control 1
TFT_SEND_DATA(0xa4);
TFT_SEND_DATA(0xa1);
TFT_SEND_CMD(0xE8); //Power Control 1
TFT_SEND_DATA(0x03);
TFT_SEND_CMD(0xE9); //Equalize time control
TFT_SEND_DATA(0x09);
TFT_SEND_DATA(0x09);
TFT_SEND_DATA(0x08);
//---------------ST7789V gamma setting-------------//
TFT_SEND_CMD(0xE0); //Set Gamma
TFT_SEND_DATA(0xD0);
TFT_SEND_DATA(0x05);
TFT_SEND_DATA(0x09);
TFT_SEND_DATA(0x09);
TFT_SEND_DATA(0x08);
TFT_SEND_DATA(0x14);
TFT_SEND_DATA(0x28);
TFT_SEND_DATA(0x33);
TFT_SEND_DATA(0x3F);
TFT_SEND_DATA(0x07);
TFT_SEND_DATA(0x13);
TFT_SEND_DATA(0x14);
TFT_SEND_DATA(0x28);
TFT_SEND_DATA(0x30);
TFT_SEND_CMD(0XE1); //Set Gamma
TFT_SEND_DATA(0xD0);
TFT_SEND_DATA(0x05);
TFT_SEND_DATA(0x09);
TFT_SEND_DATA(0x09);
TFT_SEND_DATA(0x08);
TFT_SEND_DATA(0x03);
TFT_SEND_DATA(0x24);
TFT_SEND_DATA(0x32);
TFT_SEND_DATA(0x32);
TFT_SEND_DATA(0x3B);
TFT_SEND_DATA(0x14);
TFT_SEND_DATA(0x13);
TFT_SEND_DATA(0x28);
TFT_SEND_DATA(0x2F);
TFT_SEND_CMD(0x21); //反顯
TFT_SEND_CMD(0x29); //開啟顯示
二、圖片顯示
TFT-LCD采用RGB565格式的顏色數(shù)據(jù)，每個像素占用16bit，顯示圖片的方式是向TFT-LCD的GRAM寫入數(shù)據(jù)，具體流程：讀取圖片的寬高->設(shè)置顯示范圍->發(fā)送寫入GRAM命令（0x2C）->寫入圖片數(shù)據(jù)->TFT-LCD顯示。
通常電腦端的BMP圖片數(shù)據(jù)是RGB888的個數(shù)，需要使用工具將RGB888格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB565格式的數(shù)據(jù)。這里我用QT寫了一個圖片轉(zhuǎn)換工具。具體細(xì)和使用方法在第四點(diǎn)。
注意：在圖片數(shù)組的前四個字節(jié)加入圖片寬高字段，方便后續(xù)讀取，不需要我們手動去設(shè)置圖片的寬高。
void TFT_display_image(const uint16_t *address, uint16_t startX, uint16_t startY)
{
uint16_t image_width;//圖片寬
uint16_t image_hight;//圖片高
uint16_t x,y;
image_width = address[0];
image_hight = address[1];
TFT_SetWindows(startX, startY, image_width, image_hight);
for(y = 0; y < image_hight; y++)
{
for(x = 0; x < image_width; x++)
{
//發(fā)送圖片數(shù)據(jù)，每次發(fā)送16位,先發(fā)高八位
TFT_SEND_DATA(address[y*image_width + x + 2]>>8);
TFT_SEND_DATA(address[y*image_width + x + 2]&0xff);
}
}
}
三、文字顯示
3.1字體取模
使用PCtolLCD2002軟件對要顯示的字體進(jìn)行取模，字體取模方式可參照下圖進(jìn)行設(shè)置
3.2 將取模得到的數(shù)組復(fù)制到代碼中
3.3 顯示字體函數(shù)
void TFT_display_char16_16(const uint8_t *address ,uint16_t startX,uint16_t startY,uint16_t color)
{
unsigned int column;
unsigned char tm=0,temp;
TFT_SetWindows(startX, startY, 16, 16);
for(column = 0; column < 32; column++) //column loop
{
temp =* address;
for(tm = 0; tm < 8; tm++)
{
if(temp&0x01)
{
TFT_SEND_DATA(color>>8);
TFT_SEND_DATA(color);
}
else
{
TFT_SEND_DATA(0);
TFT_SEND_DATA(0);
}
temp >>= 1;
}
address++;
}
}
3.4 遇到的問題
1、在顯示文字的時候原始寫法就是如果是1就填充對應(yīng)文字的顏色，沒有數(shù)據(jù)就填充黑色（背景色），但是如果整個屏幕的背景色不是黑色的話看感覺文字背景設(shè)很突兀。
為了解決上一個問題在此增加了一個函數(shù)用于顯示透明的文字（其它大小展示沒有調(diào)試），使用這種方式也有一個缺點(diǎn)就是顯示速度太慢，因為是一個點(diǎn)一個點(diǎn)的刷上去
void TFT_display_char16_16_noBackColor(const uint8_t *address ,uint16_t startX,uint16_t startY,uint16_t color)
{
unsigned int column;
unsigned char tm=0,temp;
unsigned int x = 0;
unsigned int y = 0;
for(column = 0; column < 16; column++)//顯示前16行數(shù)據(jù)
{
temp =* address;
for(tm = 0; tm < 8; tm++)
{
if(temp&0x01)
{
TFT_display_point(startX+ tm, startY+ y ,color);
printf("cloumn:%d Y:%d\r\n",column, tm);
}
temp >>= 1;
}
address++;
temp =* address;
for(tm = 0; tm < 8; tm++)
{
if(temp&0x01)
{
TFT_display_point(startX+ tm+8, startY+ y ,color);
}
temp >>= 1;
}
// if(column>0 && column%2 == 0)//如果開啟字體的高讀會壓縮到之前的一半
y++;
address++;
}
}
顯示效果
可以對比下一在圖片上顯示效果，后者是不帶底色顯示問題
四 bmp圖片轉(zhuǎn)換軟件
我這里是使用QT自己寫的一個轉(zhuǎn)換工具，將BMP圖片轉(zhuǎn)換成C語言數(shù)組和bin文件（未驗證），此軟件占時只做一張圖片的轉(zhuǎn)換，自己可以根據(jù)自己的需求做修改。
4.1 BMP圖片
BMP圖片頭部14Byte+位部信息頭40Byte，注意：每個信息塊是從右向左計算
頭部14字節(jié)具體含義如下
4.2圖片頭部信息
Byte1-2
0x42：‘B’，0x4d：‘M’
Byte3-6文件大小(bmp圖片總占用空間)
注意高位是高字節(jié)，低位是低字節(jié)，實際大小應(yīng)該是0x0313b6=201654
Byte11-14
位圖數(shù)據(jù)部分相對于文件首的起始偏移，0x36=54
4.3位圖信息
位圖信息共占40位
Byte15-18
信息頭部：通常為0x28或者0x38，0x0000 0028
Byte19-22
圖像寬度0x0000 0118 = 280
Byte23-26
圖像高度0x0000 00f0=240
Byte27-28
保留位，值永遠(yuǎn)為0x01
Byte29-30
每個像素占用的位數(shù)0x0018=24，即該圖像為RGB888格式
Byte31-34
壓縮方式
Byte35-38
圖像尺寸（字節(jié)數(shù)，真正圖片數(shù)據(jù)不包括圖片信息的頭部）0x0003 1380=201600(Byte3-6 減去 Byte11-14)
Byte39-42
水平分辨率0x0ec4 = 3780
Byte43-46
垂直分辨率0x0ec4 = 3780
Byte47-50
引用色彩數(shù)
Byte51-54
關(guān)鍵色彩數(shù)
4.4 QT代碼
#include "mainwindow.h"
#include "./ui_mainwindow.h"
#include "protocol.h"
#include <QDataStream>
#include <QFile>
#include <QFileDialog>
#include <QImage>
#include <QMessageBox>
#include <QPixmap>
#include <QSettings>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QWidget(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
}
void MainWindow::on_openImage_clicked()
{
QString fileName;
QSettings setting("./lastopenFile.ini", QSettings::IniFormat);
QString lastPath = setting.value("LastFilePath").toString();
fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this, QString::fromLocal8Bit("選擇圖片"), lastPath, tr("Images(*.bmp)"));
ui->imageInfoEdit->append("/*imag name:"+fileName+"*/");
qInfo()<<"*imag name:"<< fileName<<"*";
if(!fileName.isEmpty())
{
setting.setValue("LastFilePath", fileName);
read_BMP(fileName);
}
}
void MainWindow::read_BMP(QString fileName)
{
QFile file(fileName);
QFile saveFile("./image.bin");//圖片數(shù)據(jù)保存的bin文件
saveFile.open(QIODevice::WriteOnly);//以只寫的方式打開文件
QDataStream saveFileStream(&saveFile);//定義一個數(shù)據(jù)流
QString showStr;
QString bmpToCarray;
BmpHeader header;
Pixel bmpPixel;
unsigned short rgb565Data = 0x0000;
int times = 0;
int lines = 0;
char bmpData = 0x00;
// unsigned char rgb888[WIDTH*3];
if(!file.exists())
{
return;
}
file.open(QFileDevice::ReadOnly);
file.read((char*)&header, sizeof(BmpHeader));//讀取圖片文件頭信息
showStr.append("/*圖片寬："+(QString("%1 ").arg(header.bmpWidth, 1, 10, QLatin1Char('0')).toUpper())+"\n");
showStr.append("圖片高："+(QString("%1 ").arg(header.bmpHeight, 1, 10, QLatin1Char('0')).toUpper())+"\n");
showStr.append("每像素占用位數(shù)（bit）："+(QString("%1 ").arg(header.bmpBitCount, 1, 10, QLatin1Char('0')).toUpper())+"*/\n");
bmpToCarray.append("#ifndef __IMAGE_H\n");
bmpToCarray.append("#define __IMAGE_H\n#include <stdint.h>\n");
bmpToCarray.append("const uint16_t bmp_array[] ={ ");
/*圖像的寬高*/
bmpToCarray.append("\n\t0x"+(QString("%1 ").arg((header.bmpWidth)&0xffff, 4, 16, QLatin1Char('0')).toUpper())+",/*width*/ ");
// bmpToCarray.append("0x"+(QString("%1 ").arg(header.bmpWidth&0xff, 2, 10, QLatin1Char('0')).toUpper())+", /*width*/ ");
bmpToCarray.append("\n\t0x"+(QString("%1 ").arg((header.bmpHeight)&0xffff, 4, 16, QLatin1Char('0')).toUpper())+",/*height*/\n\t");
// bmpToCarray.append("0x"+(QString("%1 ").arg(header.bmpHeight&0xff, 2, 10, QLatin1Char('0')).toUpper())+", /*height*/\n\t");
for(int i = 0; i < header.bmpHeight; i++)
{
file.seek((header.bmpHeight - i -1)*header.bmpWidth*3 + header.bfOffBits+((header.bmpHeight - i -1))*(4-header.bmpWidth%4));
for(int j = 0; j < header.bmpWidth; j++)
{
/*注意：BMP圖片數(shù)據(jù)存儲是從左到右，從下到上存儲的！?。?/
// file.seek(i*header.bmpWidth*3+j*sizeof(bmpPixel)+54);
file.read((char*)&bmpPixel, sizeof(Pixel));
rgb565Data = RGB888toRGB565(bmpPixel.red, bmpPixel.green, bmpPixel.blue);
if(i == 0 && j == 0)
{
qInfo()<<"RED：0x"<<(QString("%1").arg(bmpPixel.red&0xff, 2, 16, QLatin1Char('0')).toUpper());
qInfo()<<"GREEN：0x"<<(QString("%1").arg(bmpPixel.green&0xff, 2, 16, QLatin1Char('0')).toUpper());
qInfo()<<"BLUE：0x"<<(QString("%1").arg(bmpPixel.blue&0xff, 2, 16, QLatin1Char('0')).toUpper());
}
bmpToCarray.append("0x"+(QString("%1").arg(rgb565Data&0xfFFf, 4, 16, QLatin1Char('0')).toUpper())+", ");
lines++;
if(lines == 8)
{
bmpToCarray.append("\n\t");
lines = 0;
}
saveFileStream<<(unsigned short)rgb565Data;//保存到bin文件中
("%1 ").arg(bmpData & 0xff, 1, 16, QLatin1Char('0')).toUpper()));
}
}
bmpToCarray.append("};\n");
bmpToCarray.append("#endif\n");
// }
ui->imageInfoEdit->append(showStr);
ui->imageInfoEdit->append(bmpToCarray);
file.close();
saveFile.close();
}
/************************************
*
* RGB888格式轉(zhuǎn)換成RGB565規(guī)則
* 取出R的高5位、G高6位、B高5位
*
* *********************************/
unsigned short MainWindow::RGB888toRGB565(unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue)
{ //RGB888轉(zhuǎn)RGB565，都是保留高幾位
unsigned short B = (blue >> 3) & 0x001F;
unsigned short G = ((green >> 2) << 5) & 0x07E0;
unsigned short R = ((red >> 3) << 11) & 0xF800;
return (unsigned short) (R | G | B);
}
4.5 軟件使用方法
在下載的資源QT文件夾下有個tool文件夾目錄點(diǎn)進(jìn)去
點(diǎn)擊BMP_Transform_BIN.exe打開軟件
點(diǎn)擊打開圖片按鈕找到你要轉(zhuǎn)換的圖片（只能是BMP格式的）
然后將轉(zhuǎn)換后的圖片數(shù)據(jù)復(fù)制到keil中image.h文件夾中
最后運(yùn)行代碼燒錄到stm32中就可以了
4.6遇到的問題
圖片數(shù)據(jù)，因為圖片格式為RGB888格式，即三個字節(jié)表示一個像素點(diǎn)，注意：實際保存的數(shù)據(jù)不是Red、Green、Blue、而是Blue、Green、Red（小端模式，即低地址存放低位數(shù)據(jù)）
如圖所示red：0x21，green：0x2a，blue：0x31
注意：BMP圖片數(shù)數(shù)據(jù)時從左到右，從下到上存儲的
4.7編程中遇到的坑
1、BMP圖片數(shù)據(jù)存儲是從左到右，從下到上存儲的?。?！
如下圖所示，c6 c6 d3…是bmp圖片最后一行像素信息
2、windows是4字節(jié)對齊，如果圖片寬度不是4字節(jié)對齊的話windows會自動補(bǔ)齊（填0x00），這樣會導(dǎo)致顯示的圖片出現(xiàn)傾斜。如下圖，圖片的寬度是50，每個像素占用3Byte，3*50=150，所以系統(tǒng)自動填充2Byte補(bǔ)齊。所以在程序中要注意這種情況，在讀數(shù)據(jù)的時候做特殊處理。
所以在QT中要加以下特殊處理
終
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