??作者：一只大喵咪1201
??專欄：《STM32學(xué)習(xí)》
??格言：你只管努力，剩下的交給時(shí)間！

??LCD簡介

• 顯示器屬于計(jì)算機(jī)的 I/O 設(shè)備，即輸入輸出設(shè)備。它是一種將特定電子信息輸出到屏幕上再反射到人眼的顯示工具。常見的有 CRT 顯示器、液晶顯示器、 LED 點(diǎn)陣顯示器及 OLED 顯示器。本喵這里使用的是CLD顯示器，也就是液晶顯示器。
• 液晶顯示器，簡稱 LCD(Liquid Crystal Display)，相對于上一代 CRT 顯示器 (陰極射線管顯示器)，LCD 顯示器具有功耗低、體積小、承載的信息量大及不傷眼的優(yōu)點(diǎn)，因而它成為了現(xiàn)在的主流電子顯示設(shè)備，其中包括電視、電腦顯示器、手機(jī)屏幕及各種嵌入式設(shè)備的顯示器。液晶電視與 CRT 電視的外觀對比，很明顯液晶電視更薄，“時(shí)尚”是液晶電視給人的第一印象，而 CRT 電視則感覺很“笨重”。
• 液晶是一種介于固體和液體之間的特殊物質(zhì)，它是一種有機(jī)化合物，常態(tài)下呈液態(tài)，但是它的分子排列卻和固體晶體一樣非常規(guī)則，因此取名液晶。如果給液晶施加電場，會改變它的分子排列，從而改變光線的傳播方向，配合偏振光片，它就具有控制光線透過率的作用，再配合彩色濾光片，改變加給液晶電壓大小，就能改變某一顏色透光量的多少，下圖中液晶屏的結(jié)構(gòu)就是綠色顯示結(jié)構(gòu)。利用這種原理，做出可控紅、綠、藍(lán)光輸出強(qiáng)度的顯示結(jié)構(gòu)，把三種顯示結(jié)構(gòu)組成一個(gè)顯示單位，通過控制紅綠藍(lán)的強(qiáng)度，可以使該單位混合輸出不同的色彩，這樣的一個(gè)顯示單位被稱為像素。
• 注意液晶本身是不發(fā)光的，所以需要有一個(gè)背光燈提供光源，光線經(jīng)過一系列處理過程才到輸出，所以輸出的光線強(qiáng)度是要比光源的強(qiáng)度低很多的，比較浪費(fèi)能源 (當(dāng)然，比 CRT 顯示器還是節(jié)能多了)。而且這些處理過程會導(dǎo)致顯示方向比較窄，也就是它的視角較小，從側(cè)面看屏幕會看不清它的顯示內(nèi)容。另外，輸出的色彩變換時(shí)，液晶分子轉(zhuǎn)動也需要消耗一定的時(shí)間，導(dǎo)致屏
  幕的響應(yīng)速度低。

顯示器的基本參數(shù)

不管是哪一種顯示器，都有一定的參數(shù)用于描述它們的特性，各個(gè)參數(shù)介紹如下：

??TFTLCD驅(qū)動原理

本喵使用的是一個(gè)4.3存的TFTLCD液晶屏。它的分辨率是480*800，通過16位并口驅(qū)動，也就是我們所說的8080并口，是一款電容觸摸屏。

這是它的實(shí)物圖，具體的構(gòu)成本喵就不作講解了，有興趣的小伙伴可以查閱相關(guān)資料自行了解。

液晶顯示原理：

以本喵使用的分辨率為480*800的液晶屏為例，下是它的示意圖

紅色框線是顯示屏的邊界線，里面的黑色框是一個(gè)一個(gè)的像素點(diǎn)，這樣的像素點(diǎn)一共有800*480個(gè)。

它的顯示過程就是將屏幕中的像素點(diǎn)用特定的顏色填充，比如我們在屏中顯示一個(gè)字母F

將像素點(diǎn)從左到右從上到下按順序填充，其中填充顏色為紅色的所有點(diǎn)顯示出來的就是一個(gè)紅色的F，在液晶屏中，因?yàn)橄袼攸c(diǎn)間的點(diǎn)距很小，所以我們看到的F是是連著的，中間沒有間隙。

在上面的簡介中介紹過顏色深度這一個(gè)參數(shù)，這里我們使用的是RGB565格式的數(shù)據(jù)：

• RGB 信號線的數(shù)量分別是5根，6根，5根，分別用于表示液晶屏一個(gè)像素點(diǎn)的紅、綠、藍(lán)顏色分量。使用紅綠藍(lán)顏色分量來表示顏色是一種通用的做法。

打開 Windows 系統(tǒng)自帶的畫板調(diào)色工具，可看到顏色的紅綠藍(lán)分量值，如圖中R(紅色)分量，G(綠色)分量，B(藍(lán)色)分量，分別是50，25，30。

常見的顏色表示會在“RGB”后面附帶各個(gè)顏色分量值的數(shù)據(jù)位數(shù)，如 RGB565 表示紅綠藍(lán)的數(shù)據(jù)線數(shù)分別為 5、6、 5 根，一共為 16 個(gè)數(shù)據(jù)位，可表示 2¹⁶ 種顏色。

顯存：

• 液晶屏中的每個(gè)像素點(diǎn)都是數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中需要把每個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)緩存起來，再傳輸給液晶屏，一般會使用 SRAM 或 SDRAM 性質(zhì)的存儲器，而這些專門用于存儲顯示數(shù)據(jù)的存儲器，則被稱為顯存。
• 顯存一般至少要能存儲液晶屏的一幀(一頁，也就是480*800個(gè)像素點(diǎn))顯示數(shù)據(jù)，如分辨率為 800x480 的液晶屏，使用 RGB565 格式顯示，一幀顯示數(shù)據(jù)大小為： 2x800x480=768000 字節(jié)。
• 一般來說，外置的液晶控制器會自帶顯存，而像 STM32F429 等集成液晶控制器的芯片可使用內(nèi)部 SRAM 或外擴(kuò) SDRAM 用于顯存空間。

??ILI9341 液晶控制器簡介

本喵使用的芯片是STM32F1系列的，它的內(nèi)部SRAM是比較小的，所以需要使用擴(kuò)展SRAM來緩存像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)，本喵使用的LCD液晶有一個(gè)單獨(dú)的控制器，這個(gè)控制器就是ILI9431芯片，它里面有一個(gè)GRAM的存儲器。下面來看它的詳細(xì)介紹。

• 該芯片最主核心部分是位于中間的 GRAM(Graphics RAM)，它就是顯存。 GRAM 中每個(gè)存儲單元都對應(yīng)著液晶面板的一個(gè)像素點(diǎn)。它右側(cè)的各種模塊共同把 GRAM 存儲單元的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成液晶面板的控制信號，使像素點(diǎn)呈現(xiàn)特定的顏色，而像素點(diǎn)組合起來則成為一幅完整的圖像。

• 框圖的左上角為 ILI9341 的主要控制信號線和配置引腳，根據(jù)其不同狀態(tài)設(shè)置可以使芯片工作在不同的模式，如每個(gè)像素點(diǎn)的位數(shù)是 6、 16 還是 18 位；可配置使用 SPI 接口、 8080 接口還是 RGB接口與 MCU 進(jìn)行通訊。

• MCU 通過 SPI、 8080 接口或 RGB 接口與 ILI9341 進(jìn)行通訊，從而訪問它的控制寄存器 (CR)、地址計(jì)數(shù)器 (AC)、及 GRAM。

• 在 GRAM 的左側(cè)還有一個(gè) LED 控制器 (LED Controller)。 LCD 為非發(fā)光性的顯示裝置，它需要借助背光源才能達(dá)到顯示功能， LED 控制器就是用來控制液晶屏中的 LED 背光源。

所以說，我們只需要控制這個(gè)LIL9341控制芯片就可以了，這個(gè)芯片會自動的區(qū)控制LCD液晶屏幕，顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

??液晶屏的信號線及 8080 時(shí)序

ILI9341 控制器根據(jù)自身的 IM[3:0] 信號線電平?jīng)Q定它與 MCU 的通訊方式，它本身支持 SPI 及8080 通訊方式，本示例中液晶屏的 ILI9341 控制器在出廠前就已經(jīng)按固定配置好 (內(nèi)部已連接硬件電路)，它被配置為通過 8080 接口通訊，使用 16 根數(shù)據(jù)線的 RGB565 格式。

這是LCD液晶的硬件圖和引腳。

這是LCD液晶屏PCB板引出的排針。

• 這些信號線即 8080 通訊接口，帶 X 的表示低電平有效， STM32 通過該接口與 ILI9341 芯片進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對液晶屏的控制。通訊的內(nèi)容主要包括命令和顯存數(shù)據(jù)，顯存數(shù)據(jù)即各個(gè)像素點(diǎn)的RGB565 內(nèi)容；
• 命令是指對 ILI9341 的控制指令， MCU 可通過 8080 接口發(fā)送命令編碼控制 ILI9341的工作方式，例如復(fù)位指令、設(shè)置光標(biāo)指令、睡眠模式指令等等，具體的指令在《ILI9341數(shù)據(jù)手冊》中有詳細(xì)說明。

我們來看下8080接口的時(shí)序圖：

• 由圖可知，寫命令時(shí)序由片選信號 CSX 拉低開始
• 數(shù)據(jù)/命令選擇信號線 D/CX 也置低電平表示寫入的是命令地址 (可理解為命令編碼，如軟件復(fù)位命令： 0x01)
• 寫信號 WRX 為低，讀信號 RDX 為高表示數(shù)據(jù)傳輸方向?yàn)閷懭?，同時(shí)，在數(shù)據(jù)線 D[17:0](或 D[15:0]) 輸出命令地址，在第二個(gè)傳輸階段傳送的是命令的參數(shù)，所以 D/CX 要置高電平，表示寫入的是命令數(shù)據(jù)，命令數(shù)據(jù)是某些指令帶有的參數(shù)，如復(fù)位指令編碼為 0x01，它后面可以帶一個(gè)參數(shù)，該參數(shù)表示多少秒后復(fù)位 (實(shí)際的復(fù)位命令不含參數(shù)，此處只是為了講解指令編碼與參數(shù)的區(qū)別)。
• 當(dāng)需要把像素?cái)?shù)據(jù)寫入 GRAM 時(shí)，過程很類似SRAM擴(kuò)展，把片選信號 CSX 拉低后，再把數(shù)據(jù)/命令選擇信號線 D/CX 置為高電平，這時(shí)由 D[17:0] 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)則會被 ILI9341 保存至它的 GRAM 中。

上面舉例中的是8080接口的寫時(shí)序，讀時(shí)序和寫幾乎是一樣的，只是方向相反。

??使用 STM32 的 FSMC 模擬 8080 接口時(shí)序

ILI9341 的 8080 通訊接口時(shí)序可以由 STM32 使用普通 I/O 接口進(jìn)行模擬，但這樣效率太低，STM32 提供了一種特別的控制方法——使用 FSMC 接口實(shí)現(xiàn) 8080 時(shí)序。

FSMC的原理和使用本喵在文章【STM32】FSMC——擴(kuò)展外部SRAM中詳細(xì)的介紹，這里本喵就不再介紹，只介紹它是如何使用的，因?yàn)镮LI9341中GRAM也是一種擴(kuò)展的SRAM。

控制 LCD 時(shí)，是使用 FSMC 的 NORPSRAM 模式的，且與前面使用 FSMC 控制 SRAM 的稍有不同，控制 SRAM 時(shí)使用的是模式 A，而控制 LCD 時(shí)使用的是與 NOR FLASH 一樣的模式 B，所以我們重點(diǎn)分析框圖中 NOR FLASH 控制信號線部分。

這是FSMC模式B寫時(shí)序與8080信號寫時(shí)序的對比。

對比 FSMC NOR/PSRAM 中的模式 B 時(shí)序與 ILI9341液晶控制器芯片使用的 8080 時(shí)序可發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)時(shí)序是十分相似的 (除了 FSMC 的地址線 A 和8080 的 D/CX 線，可以說是完全一樣)。

• 對于 FSMC 和 8080 接口，前四種信號線都是完全一樣的，僅僅是 FSMC 的地址信號線 A[25:0] 與8080 的數(shù)據(jù)/命令選擇線 D/CX 有區(qū)別。
• 而對于 D/CX 線，它為高電平的時(shí)候表示數(shù)值，為低電平的時(shí)候表示命令，如果能使用 FSMC 的 A 地址線根據(jù)不同的情況產(chǎn)生對應(yīng)的電平，那么就完全可以使用 FSMC 來產(chǎn)生 8080 接口需要的時(shí)序了。
• 為了模擬出 8080 時(shí)序，我們可以把 FSMC 的 A0 地址線 (也可以使用其它 A1/A2 等地址線) 與ILI9341 芯片 8080 接口的 D/CX 信號線連接，那么當(dāng) A0 為高電平時(shí) (即 D/CX 為高電平)，數(shù)據(jù)線 D[15:0] 的信號會被 ILI9341 理解為數(shù)值，若 A0 為低電平時(shí) (即 D/CX 為低電平)，傳輸?shù)男盘杽t會被理解為命令。

• 由于 FSMC 會自動產(chǎn)生地址信號，當(dāng)使用 FSMC 向 0x6xxx xxx1、 0x6xxx xxx3、 0x6xxx xxx5…這些奇數(shù)地址寫入數(shù)據(jù)時(shí)，地址最低位的值均為 1，所以它會控制地址線 A0(D/CX) 輸出高電平，那么這時(shí)通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)男盘枙焕斫鉃閿?shù)值；
• 若向 0x6xxx xxx0 、 0x6xxx xxx2、 0x6xxx xxx4…這些偶數(shù)地址寫入數(shù)據(jù)時(shí)，地址最低位的值均為 0，所以它會控制地址線 A0(D/CX) 輸出低電平，
  因此這時(shí)通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)男盘枙焕斫鉃槊?，見下表使?FSMC 輸出地址示例。

• 有了這個(gè)基礎(chǔ)，只要配置好 FSMC 外設(shè)，然后在代碼中利用指針變量，向不同的地址單元寫入數(shù)據(jù)，就能夠由 FSMC 模擬出的 8080 接口向 ILI9341 寫入控制命令或 GRAM 的數(shù)據(jù)了。

在配置結(jié)構(gòu)體時(shí)，大部分與擴(kuò)展SRAM的配置是一樣的，只是有一些不同。

1. FSMC_AccessMode ：

本成員設(shè)置存儲器訪問模式，不同的模式下 FSMC 訪問存儲器地址時(shí)引腳輸出的時(shí)序不一樣，可選 FSMC_AccessMode_A/B/C/D 模式?？刂飘惒?NORFLASH 時(shí)使用 B模式。

2. FSMC_MemoryType ：

本成員用于設(shè)置要控制的存儲器類型，它支持控制的存儲器類型為 SRAM、 PSRAM以及 NOR FLASH(FSMC_MemoryType_SRAM/PSRAM/NOR)。我們這里選用的是NOR FLASH。

??硬件連接

在了解了LCD液晶屏與MCU的工作原理后就是來運(yùn)用了。先看硬件連接圖

這是TFTLCD的硬件圖。

本喵在文章【STM32】FSMC——擴(kuò)展外部SRAM詳細(xì)的列出了FSMC的控制引腳，地址引腳以及數(shù)據(jù)引腳對應(yīng)的IO口，這里本喵就不再演示了。

圖中圈出來的部分就是連接 TFTLCD 模塊的接口，液晶模塊直接插上去即可。

在硬件上， TFTLCD 模塊與戰(zhàn)艦 STM32F103 的 IO 口對應(yīng)關(guān)系如下：

這些線的連接，戰(zhàn)艦 STM32 開發(fā)板的內(nèi)部已經(jīng)連接好了，我們只需要將 TFTLCD 模塊插上去就好了。

??代碼實(shí)現(xiàn)

1. 初始化通訊使用的目標(biāo)引腳及端口時(shí)鐘

void GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	//將用到的IO口的時(shí)鐘全部使能
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);
	
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;           //PB0 推挽輸出 背光
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;    //推挽輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  //PORTD復(fù)用推挽輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;    //PORTD復(fù)用推挽輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;     //復(fù)用推挽輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); 
     
	//PORTE復(fù)用推挽輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15; //PORTE復(fù)用推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;     //復(fù)用推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);

	//PORTG12復(fù)用推挽輸出 P0RTG0-->RS
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_12;   //PORTD復(fù)用推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;         //復(fù)用推挽輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure); 
}

這里是將所有用到的IO口配置好。

2. 配置 FSMC 為異步 NOR FLASH 模式以仿真 8080 時(shí)序

• 紅色框是與擴(kuò)展SRAM的不同點(diǎn)。
• 藍(lán)色框是設(shè)置的ADDSET和DATAST的值。

ADDSET和DATAST的值這里采用的是經(jīng)驗(yàn)值，分別是0x01和0x04，當(dāng)然也可以根據(jù)時(shí)序圖來計(jì)算

但是計(jì)算很繁瑣，我們可以使用就行了，所以采用經(jīng)驗(yàn)值。

3. 建立機(jī)制使用 FSMC 向液晶屏發(fā)送命令及數(shù)據(jù)

首先是需要確定訪問的地址，計(jì)算地址的過程如下：

1. 本實(shí)驗(yàn)使用的是 FSMC_NE4 作為 8080_CS 片選信號，所以首先可以確認(rèn)地址范圍，當(dāng)訪問0X6C00 0000 ~ 0X6FFF FFFF 地址時(shí)， FSMC 均會對外產(chǎn)生片選有效的訪問時(shí)序；
2. 本工程中使用 FSMC_A10 地址線作為命令/數(shù)據(jù)選擇線 RS 信號，所以在以上地址范圍內(nèi)，再選擇出使得 FSMC_A10輸出高電平的地址，即可控制表示數(shù)據(jù)，選擇出使得 FSMC_A10輸出低電平的地址，即可控制表示命令。

• 要使 FSMC_A10 地址線為高電平，實(shí)質(zhì)是輸出地址信號的第 10 位為 1 即可，使用 0X6C000000~0X6FFF FFFF 內(nèi)的任意地址，作如下運(yùn)算：
  設(shè)置地址的第 10 位為 1： 0X6C00 0000 |= (1?10) = 0x6C00 0200
• 要使 FSMC_A23 地址線為低電平，實(shí)質(zhì)是輸出地址信號的第 10 位為 0 即可，使用 0X6C000000~0X6FFF FFFF 內(nèi)的任意地址，作如下運(yùn)算：
  設(shè)置地址的第 10 位為 0： 0X6C00 0000 &= ~ (1?10) = 0x6C00 0000

3. 但是，以上方法計(jì)算的地址還不完全正確，根據(jù)《STM32 參考手冊》對 FSMC 訪問 NOR FLASH的說明，見下圖 ， STM32 內(nèi)部訪問地址時(shí)使用的是內(nèi)部 HADDR 總線，它是需要轉(zhuǎn)換到外部存儲器的內(nèi)部 AHB 地址線，它是字節(jié)地址 (8 位)，而存儲器訪問不都是按字節(jié)訪問，因此接到存儲器的地址線依存儲器的數(shù)據(jù)寬度有所不同。
   

• 在本實(shí)驗(yàn)中使用的是 16 位的數(shù)據(jù)訪問方式，所以 HADDR 與 FSMC_A 的地址線連接關(guān)系會左移一位，如 HADDR1 與 FSMC_A0 對應(yīng)、 HADDR2 與 FSMC_A1 對應(yīng)。因此，當(dāng) FSMC_A0 地址線為 1 時(shí)，實(shí)際上內(nèi)部地址的第 1 位為 1， FSMC_A1 地址線為 1 時(shí)，實(shí)際上內(nèi)部地址的第 2 位為1，這樣做是為了達(dá)到地址線A0每增加一個(gè)數(shù)，實(shí)際上跳過的是倆個(gè)字節(jié)，方便LCD訪問數(shù)據(jù)。
• 同樣地，當(dāng)希望 FSMC_A10 地址輸出高電平或低電平時(shí)，需要重新調(diào)整計(jì)算公式：
• 要使 FSMC_A10 地址線為高電平，實(shí)質(zhì)是訪問內(nèi)部 HADDR 地址的第 (10+1) 位為 1 即可，使用 0X6C00 0000~0X6FFF FFFF 內(nèi)的任意地址，作如下運(yùn)算：
  使 FSMC_A10 地址線為高電平： 0X6C00 0000 |= (1?(10+1)) = 0x6C00 0400
• 要使 FSMC_A10 地址線為低電平，實(shí)質(zhì)是訪問內(nèi)部 HADDR 地址的第 (10+1) 位為 0 即可，
  使用 0X6C00 0000~0X6FFF FFFF 內(nèi)的任意地址，作如下運(yùn)算：
  使 FSMC_A10 地址線為低電平： 0X6C00 0000 &= ~ (1?(10+1)) = 0x6C00 0000

根據(jù)最終的計(jì)算結(jié)果，總結(jié)如下：

• 當(dāng) STM32 訪問內(nèi)部的 0x6000 0400 地址時(shí)， FSMC 自動輸出時(shí)序，且使得與液晶屏的數(shù)據(jù)/命令選擇線 RS(即 D/CX) 相連的 FSMC_A10 輸出高電平，使得液晶屏?xí)褌鬏斶^程理解為數(shù)據(jù)傳輸；
• 類似地，當(dāng) STM32 訪問內(nèi)部的 0X6C00 0000 地址時(shí)， FSMC自動輸出時(shí)序，且使得與液晶屏的數(shù)據(jù)/命令選擇線 RS(即 D/CX) 相連的 FSMC_A23 輸出低電平，使得液晶屏?xí)褌鬏斶^程理解為命令傳輸。

我們將計(jì)算出的地址使用宏標(biāo)記出來。

• 這里必須使用volatile關(guān)鍵字修飾地址，否則就會在編譯的時(shí)候被優(yōu)化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)達(dá)不到效果。
• 這里將 0x6C00 0400中小于A10的地址都設(shè)為1，因?yàn)闆]有影響，但是將A0的地址設(shè)為0，所以結(jié)果就是 0x6C00 07FE
• 將這個(gè)地址強(qiáng)轉(zhuǎn)為定義的結(jié)構(gòu)體類型的指針，此時(shí)結(jié)構(gòu)體中成員變量vu16 LCD_REG的地址就是 0x6C00 07FE，而vu16 LCD_RAM的地址就是 0x6C00 8000，此時(shí)A10是0

這樣一來，我們使用結(jié)構(gòu)體就可以做到對LCD傳送命令或者數(shù)據(jù)。

接下來需要將背光點(diǎn)亮

LCD_LED PBout(0) = 1;

可以使用ILI9341控制器中的D3h指令，用該指令獲取LCD的ID，再通過串口打印出來。

3. 發(fā)送控制命令初始化液晶屏

這里就是將我們對GPIO的配置，F(xiàn)SMC的配置以及背光燈的點(diǎn)亮放在一個(gè)初始化函數(shù)中，這里本喵就不演示了。

4. 編寫液晶屏的繪制像素點(diǎn)函數(shù)

為了操作方便，我們將向LCD寫命令，寫數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)這幾個(gè)操作封裝為函數(shù)。

//寫寄存器函數(shù)
//regval:寄存器值
void LCD_WR_REG(u16 regval)
{
	LCD->LCD_REG=regval;
}
//寫LCD數(shù)據(jù)
//data:要寫入的值
void LCD_WR_DATA(u16 data)
{
	LCD->LCD_RAM=data;
}

//讀LCD數(shù)據(jù)
//返回值:讀到的值
u16 LCD_RD_DATA(void)
{
	vu16 ram;
	ram = LCD->LCD_RAM;
	return ram;
}

因?yàn)樵谑褂肔CD屏幕的時(shí)候，我們需要給ILI9341不同的控制指令，但是每次查表又不方便，所以我們將常用到的指令放在一個(gè)結(jié)構(gòu)體中。

這些命令值我們在另一給函數(shù)中挨個(gè)賦給這個(gè)結(jié)構(gòu)體

通過查看手冊中的相關(guān)指令給結(jié)構(gòu)體變量賦值。

還要在屏幕上開一個(gè)窗口，用來顯示我們要顯示的內(nèi)容。

此時(shí)前期的準(zhǔn)備工作就做完了，接下來就可以畫點(diǎn)了。

這是畫點(diǎn)函數(shù)，我們可以多次調(diào)用改函數(shù)畫各種各樣的圖形，文字。

看代碼：

int main()
{
	u8 j;
	u32 i;
	delay_init();
	LCD_Init();
	LED_Init();		
	POINT_COLOR = RED;
	
	LCD_Clear(WHITE);
	
	for(j=75;j<100;j++)
	{
		for(i=100;i<400;i++)
		{
			LCD_DrawPoint(i,j);
		}
	}
	while(1)
	{
		LED0 = !LED0;
		delay_ms(500);
	}
}

下面是效果。

這是我們利用畫點(diǎn)函數(shù)通過循環(huán)畫出的一個(gè)矩形。

5. 利用描點(diǎn)函數(shù)制作各種不同的液晶顯示應(yīng)用

本喵使用的是正點(diǎn)原子家的開發(fā)板，原子家提供了很多的應(yīng)用函數(shù)，我們在用到的時(shí)候直接調(diào)用就可以。

這是一個(gè)圓圈，一個(gè)矩形，還有倆條直線。

??字符顯示

??英文字符顯示

由于計(jì)算機(jī)只能識別 0 和 1，文字也只能以 0 和 1 的形式在計(jì)算機(jī)里存儲，所以我們需要對文字進(jìn)行編碼才能讓計(jì)算機(jī)處理，編碼的過程就是規(guī)定特定的 01 數(shù)字符串來表示特定的文字，最簡單的字符編碼例子是 ASCII 碼。

如上圖中的ASCII碼表中的部分字符，大寫字母A的ASCII碼值的16進(jìn)制形式是0X41，空格的ASCII碼值的16進(jìn)制形式是0X20。

現(xiàn)在已經(jīng)知道了，將0X41規(guī)定為字符A，那么這個(gè)A是怎么輸出到屏幕的呢？

根據(jù)上面LCD的顯示原理我們知道，LCD顯示的過程就是將特定的像素點(diǎn)用特定的顏色填充的過程

• 上圖中，高度有60個(gè)像素點(diǎn)，寬度有30個(gè)像素點(diǎn)
• 將這1800個(gè)像素點(diǎn)中的部分像素點(diǎn)用藍(lán)色的填充，就能夠得出字符A在屏幕中的樣子。

這個(gè)填充過程是怎樣的呢？

就像這樣，從下到上，從左到右，挨個(gè)點(diǎn)的填充。

• 每一個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)著一個(gè)比特位，當(dāng)該位為1時(shí)，填充該點(diǎn)，當(dāng)該位為0不填充，按照這樣的方式就可以顯示出我們想要的字符。

繼續(xù)看我們的字符A

這樣表示每一個(gè)像素點(diǎn)是1還是0的比特位，按照16進(jìn)制形式表示出來多個(gè)數(shù)據(jù)組成的數(shù)組，叫做字模。

按照上面動圖中的填充順序，我們可以根據(jù)字符A的樣子，倒推出每個(gè)像素點(diǎn)是0還是1，然后通過上面講解的畫點(diǎn)函數(shù)將這些點(diǎn)用顏色填充，但是如果是每個(gè)字符都這樣靠我們眼睛去看它對應(yīng)的點(diǎn)是1還是0的話就太費(fèi)勁了，所以我們需要借助一些工具。

使用這樣一個(gè)軟件，將上面紅色框中字節(jié)的寬度和高度都設(shè)置成60，因?yàn)檫@個(gè)尺寸是漢字的尺寸，對應(yīng)的因?yàn)樽址褪菍捨?0，高為60，其中30和60都是比特位的個(gè)數(shù)。

再點(diǎn)擊有下腳紅色框中的生成字模，就能得到我們上面分析過程中的每一個(gè)像素點(diǎn)是1還是0，用16進(jìn)制表示出來。

下面的紅色數(shù)據(jù)是我們上面說到的字符A的字模。

將字模直接用在程序中，按照動圖中的掃描順序?qū)?yīng)的字模中的數(shù)據(jù)，將比特位的值為1的像素點(diǎn)填充，為0的不填充，得到的就是我們要的字符A。

這樣一個(gè)A我們就在屏幕上顯示出來了。

??英文字符串的顯示

單個(gè)英文字符已經(jīng)成功顯示出來了，那么一個(gè)英文字符串是如何在LCD上顯示出來的呢？

顯示原理和單個(gè)的一樣，只將單個(gè)字符的顯示放在一個(gè)循環(huán)里，這樣就可以顯示多個(gè)字符，組合在一起就成了字符串。

既然要顯示字符串，那么就不能僅有一個(gè)字母的字模了，需要將ASCII碼表中的所有字符的字模都生成出來，這被叫做字庫。

我們可以將每個(gè)字符都用上面制作單個(gè)字模的軟件制作出來，然后將這些生成的16進(jìn)制數(shù)據(jù)放在一個(gè)數(shù)組中，但是這樣會非常繁瑣，我們可以用一個(gè)軟件，直接生成英文的字庫。

這樣生成了所有ASCII碼表中字符組成的字庫了。

是一個(gè)數(shù)據(jù)量非常大的數(shù)組。

將其放在一個(gè)單獨(dú)的頭文件中，并且添加到工程中。

來看一下代碼如何調(diào)用這個(gè)字庫。

• 首先字符串中的每個(gè)字符必須在ASCII碼表的空格和‘~’之間，符號條件才進(jìn)行循環(huán)顯示。
• 當(dāng)一行顯示滿以后，要將x左邊重置到開始處，但是y坐標(biāo)要換到下一行。
• 在沒有超出顯示區(qū)域高度后，調(diào)用顯示單個(gè)字符的函數(shù)
• 這樣循環(huán)到\0后便結(jié)束顯示。

• 通過要顯示字符的大小，利用公式計(jì)算出單個(gè)字模所占的字節(jié)個(gè)數(shù)。
• 調(diào)用對應(yīng)size(字體大小)的字庫，這里制作了三種大小的字庫，1212，1616，和24*24
• 藍(lán)色框中通過循環(huán)判斷字庫中單個(gè)字模中每一個(gè)字節(jié)的每一位的情況，如果為1，則填充像素。

我們看效果：

此時(shí)我們想要的字符串就打印出來了。

注意：

ASCII碼值和是怎么和字庫聯(lián)系上的呢？

1. 首先，要打印的字符與字符空格作差，得到的值是該字符的偏移量
2. 將該偏移量與字符編碼對應(yīng)的字模大小相乘，得到的就是該字符的字模偏移量
3. 在字庫中通過字模的偏移量找到該字符對應(yīng)字模的起始數(shù)據(jù)，挨個(gè)掃描顯示出來

??總結(jié)

LCD液晶顯示關(guān)鍵有倆個(gè)點(diǎn)，一個(gè)就是使用FSMC模擬8080時(shí)序來控制LIL9341芯片，進(jìn)而控制LCD液晶屏，另一個(gè)就是顯示原理，理解了顯示屏上是如何顯示內(nèi)容的，并且按照原理寫出相應(yīng)的代碼就可以實(shí)現(xiàn)，不過在我們大部分的使用情況中，都可以使用已經(jīng)寫好的顯示函數(shù)來操作屏幕，除非需要特定的字體，這就需要我們按照原理來制作相應(yīng)的字庫。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-780081.html

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