STM32F103 TFTLCD显示实验(二)
文章内容
在上一章的基础上，将讲解部分代码。
STM32F103 TFTLCD显示实验(一) https://blog.csdn.net/qq_40318498/article/details/97111069
相关代码
我们知道 TFTLCD 的 RS 接在 FSMC 的 A10 上面，CS 接在 FSMC_NE4 上，并且是 16 位数据总线。即我们使用的是 FSMC 存储器 1 的第 4 区。
//LCD地址结构体
typedef struct
{
vu16 LCD_REG;
vu16 LCD_RAM;
} LCD_TypeDef;
#define LCD_BASE ((u32)(0x6C000000 | 0x000007FE))
#define LCD ((LCD_TypeDef *) LCD_BASE)
bank1.sector4的地址就是从0X6C000000开始，而0x000007FE，则是A10的偏移量，将这个地址强制转换成LCD_TypeDef结构体地址，那么可以得到 LCD->LCD_REG 的地址就是 0X6C00,07FE，对应 A10 的状态为 0(即 RS=0)，而 LCD-> LCD_RAM 的地址就是 0X6C00,0800（结构体地址自增），对应 A10 的状态为 1（即 RS=1）。
写寄存器值函数
//写寄存器函数
//regval:寄存器值
void LCD_WR_REG(u16 regval)
{
LCD->LCD_REG=regval;//写入要写的寄存器序号
//FSMC自动控制片选信号等等,如果没有FSMC的话，比如，先拉低片选cs,在WR的上升沿写入数据等，比较麻烦。
//这里指对应没有FSMC的，比如mini版的和OLED这种
}
写数据函数
//写LCD数据
//data:要写入的值
void LCD_WR_DATA(u16 data)
{
LCD->LCD_RAM=data; //跟写寄存器值函数类似
}
读数据函数
//读LCD数据
//返回值:读到的值
u16 LCD_RD_DATA(void)
{
vu16 ram; //防止被优化
ram=LCD->LCD_RAM;
return ram;
//return LCD->LCD_RAM
}
写寄存器内容函数
//写寄存器
//LCD_Reg:寄存器地址
//LCD_RegValue:要写入的数据
void LCD_WriteReg(u16 LCD_Reg,u16 LCD_RegValue)
{
LCD->LCD_REG = LCD_Reg; //写入要写的寄存器序号
LCD->LCD_RAM = LCD_RegValue;//写入数据
}
读寄存器内容函数
//读寄存器
//LCD_Reg:寄存器地址
//返回值:读到的数据
u16 LCD_ReadReg(u16 LCD_Reg)
{
LCD_WR_REG(LCD_Reg); //写入要读的寄存器序号
delay_us(5);
return LCD_RD_DATA(); //返回读到的值
}
开始写GRAM函数
//开始写GRAM
void LCD_WriteRAM_Prepare(void)
{
LCD->LCD_REG=lcddev.wramcmd;
}
写GRAM函数
//LCD写GRAM
//RGB_Code:颜色值
void LCD_WriteRAM(u16 RGB_Code)
{
LCD->LCD_RAM = RGB_Code;//写十六位GRAM
}
上面7个函数是比较简单也比较基础的，下面介绍一下坐标设置函数
坐标设置函数
//LCD重要参数集
typedef struct
{
u16 width; //LCD 宽度
u16 height; //LCD 高度
u16 id; //LCD ID
u8 dir; //横屏还是竖屏控制：0，竖屏；1，横屏。
u16 wramcmd; //开始写gram指令
u16 setxcmd; //设置x坐标指令
u16 setycmd; //设置y坐标指令
}_lcd_dev;
//管理LCD重要参数
//默认为竖屏
_lcd_dev lcddev;
//设置光标位置
//Xpos:横坐标
//Ypos:纵坐标
lcddev.dir=0; //竖屏
lcddev.width=240;
lcddev.height=320;
lcddev.wramcmd=0X2C; //写GRAM，写入函数数据
lcddev.setxcmd=0X2A; //列地址
lcddev.setycmd=0X2B; //页地址
void LCD_SetCursor(u16 Xpos, u16 Ypos)
{
LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd); //向寄存器写入指令
LCD_WR_DATA(Xpos>>8);LCD_WR_DATA(Xpos&0XFF);
//因为坐标是16为的，先传高8位，后传低8位
LCD_WR_REG(lcddev.setycmd);
LCD_WR_DATA(Ypos>>8);LCD_WR_DATA(Ypos&0XFF);
}
画点函数
//画点
//x,y:坐标
//POINT_COLOR:此点的颜色
void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y)
{
LCD_SetCursor(x,y); //设置光标位置,这不是窗口，而是一个点
LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入GRAM
LCD->LCD_RAM=POINT_COLOR;
}
//快速画点
//x,y:坐标
//color:颜色
void LCD_Fast_DrawPoint(u16 x,u16 y,u16 color){
LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd); //写控制x命令.
LCD_WR_DATA(x>>8);LCD_WR_DATA(x&0XFF); //写入数据
LCD_WR_REG(lcddev.setycmd); //写入y命令
LCD_WR_DATA(y>>8);LCD_WR_DATA(y&0XFF);
LCD->LCD_REG=lcddev.wramcmd; //写GRAM
LCD->LCD_RAM=color; //写颜色
//相对于上面，应该省去了调用函数的时间，本质是一样的。
}
该函数实现比较简单，就是先设置坐标，然后往坐标写颜色。其中 POINT_COLOR 是我们 定义的一个全局变量，用于存放画笔颜色。
画直线矩形
//画线
//x1,y1:起点坐标
//x2,y2:终点坐标
void LCD_DrawLine(u16 x1, u16 y1, u16 x2, u16 y2)
{
//比如x1=10,y1=10,x2=10,y2=20,也就是竖直线,dalta_x=0,delta_y=10.
//incx=0,incy=1,distance=delta_y(这么多的距离，也就是点)
u16 t;
int xerr=0,yerr=0,delta_x,delta_y,distance;
int incx,incy,uRow,uCol;
delta_x=x2-x1; //计算坐标增量
delta_y=y2-y1;
uRow=x1;
uCol=y1;
if(delta_x>0)incx=1; //设置单步方向
else if(delta_x==0)incx=0;//垂直线
else {incx=-1;delta_x=-delta_x;}
if(delta_y>0)incy=1;
else if(delta_y==0)incy=0;//水平线
else{incy=-1;delta_y=-delta_y;}
if( delta_x>delta_y)distance=delta_x; //选取基本增量坐标轴
else distance=delta_y;
for(t=0;t<=distance+1;t++ )//画线输出
{
LCD_DrawPoint(uRow,uCol);//画点
xerr+=delta_x ; //xerr +=delta_x=0
yerr+=delta_y ; //yerr+=delta_y=10,个人没发现xerr的用处。
//yerr + = 10=10,那么yerr>distance就不会成立，因此，t=0跟t=1,重复画一个点。
//t=1时,yerr+=10=20,那么yerr-=distance=20-10=10,uCol+=incy=下一个点,所以后面是正常的。
//也就是这里+1的原因吧。
if(xerr>distance)
{
xerr-=distance;
uRow+=incx;
}
if(yerr>distance)
{
yerr-=distance;
uCol+=incy;
}
}
}
//画矩形
//(x1,y1),(x2,y2):矩形的对角坐标
void LCD_DrawRectangle(u16 x1, u16 y1, u16 x2, u16 y2)
{
LCD_DrawLine(x1,y1,x2,y1);
LCD_DrawLine(x1,y1,x1,y2);
LCD_DrawLine(x1,y2,x2,y2);
LCD_DrawLine(x2,y1,x2,y2);
}
有了画点，当然还需要有读点的函数，那就还有读点函数，用于读取 LCD 的 GRAM，这里说明一下，为什么 OLED 模块没做读 GRAM 的函数，而这里做了。因为 OLED 模块是单色的，所需要全部 GRAM 也就 1K 个字节，而 TFTLCD 模块为彩色的，点数也比 OLED 模块多很多，以 16 位色计算，一款 320×240 的液晶，需要 320×240×2 个字节来存储颜色值， 也就是也需要 150K 字节，这对任何一款单片机来说，都不是一个小数目了。而且我们在图形 叠加的时候，可以先读回原来的值，然后写入新的值，在完成叠加后，我们又恢复原来的值。 这样在做一些简单菜单的时候，是很有用的。这里我们读取 TFTLCD 模块数据的函数为 LCD_ReadPoint，该函数直接返回读到的 GRAM 值。该函数使用之前要先设置读取的 GRAM 地址，通过 LCD_SetCursor 函数来实现。LCD_ReadPoint 的代码如下：
读点函数
u16 LCD_ReadPoint(u16 x,u16 y)
{
u16 r=0,g=0,b=0;
if(x>=lcddev.width||y>=lcddev.height)return 0; //超过了范围,直接返回
LCD_SetCursor(x,y); //设置点的坐标
LCD_WR_REG(0X2E); //9341/6804/3510/1963 发送读GRAM指令
r=LCD_RD_DATA(); //dummy Read,假读，参考显示实验一的指令0x2e
opt_delay(2);
r=LCD_RD_DATA(); //实际坐标颜色
opt_delay(2);
b=LCD_RD_DATA();
g=r&0XFF; //对于9341/5310/5510,第一次读取的是RG的值,R在前,G在后,各占8位
g<<=8;
return (((r>>11)<<11)|((g>>10)<<5)|(b>>11)); //ILI9341/NT35310/NT35510需要公式转换一下
//r是高5位，这里右移11位，也就是将低11位全部置0，不是相当于没移。
//g=r&0xFF,也就是相当于取低8位，只有高6位是颜色，若r = 1111 1000 1111 1100,g = r&0XFF=0000 0000 1111 1100
//g<<=8 = 1111 1100 0000 0000>>10 = 0000 0000 0011 1111<<5 = 0000 0011 1110 0000
//b占据了16位中的高5位，右移11位，相当于让b占据了16位中的低5位。
//这样，将读取到的数据拼凑成16位的数据,RGB565的形式，读者可以尝试一下：
//r = 1111 1000 1111 1100
//b = 1111 1000 0000 0000
//应该可以改写成 (r&F800)|(g<<3) | (b>>1);
下面要介绍的是字符显示函数 LCD_ShowChar，该函数同前面 OLED 模块的字符显示 函数差不多，但是这里的字符显示函数多了 1 个功能，就是可以以叠加方式显示，或者以非叠 加方式显示。叠加方式显示多用于在显示的图片上再显示字符。非叠加方式一般用于普通的显 示。（比如一张图片，叠加方式可以在背景上显示字符，而非叠加会覆盖掉原背景）。
显示字符函数
//在指定位置显示一个字符
//x,y:起始坐标
//num:要显示的字符:" "--->"~"
//size:字体大小 12/16/24
//mode:叠加方式(1)还是非叠加方式(0)
void LCD_ShowChar(u16 x,u16 y,u8 num,u8 size,u8 mode)
{
u8 temp,t1,t;
u16 y0=y;
u8 csize=(size/8+((size%8)?1:0))*(size/2); //得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数
num=num-' ';//得到偏移后的值（ASCII字库是从空格开始取模，所以-' '就是对应字符的字库）
for(t=0;t<csize;t++)
{
if(size==12)temp=asc2_1206[num][t]; //调用1206字体
else if(size==16)temp=asc2_1608[num][t]; //调用1608字体
else if(size==24)temp=asc2_2412[num][t]; //调用2412字体
else return; //没有的字库
for(t1=0;t1<8;t1++)
{
if(temp&0x80)LCD_Fast_DrawPoint(x,y,POINT_COLOR);
else if(mode==0)LCD_Fast_DrawPoint(x,y,BACK_COLOR);
temp<<=1;
y++;
if(y>=lcddev.height)return; //超区域了
if((y-y0)==size)
{
y=y0;
x++;
if(x>=lcddev.width)return; //超区域了
break;
}
}
}
}
初始化函数
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef readWriteTiming;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef writeTiming;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC,ENABLE); //使能FSMC时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);//使能PORTB,D,E,G以及AFIO复用功能时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //PB0 推挽输出 背光
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//PORTD复用推挽输出
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复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
//PORTE复用推挽输出
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; // //PORTD复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
// //PORTG12复用推挽输出 A0 ，LCD_CS ->PG12,LCD_RS->PG0
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_12; // //PORTD复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
readWriteTiming.FSMC_AddressSetupTime = 0x01; //地址建立时间（ADDSET）为2个HCLK 1/36M=27ns
readWriteTiming.FSMC_AddressHoldTime = 0x00; //地址保持时间（ADDHLD）模式A未用到
readWriteTiming.FSMC_DataSetupTime = 0x0f; // 数据保存时间为16个HCLK,因为液晶驱动IC的读数据的时候，速度不能太快，尤其对1289这个IC。
readWriteTiming.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x00;
readWriteTiming.FSMC_CLKDivision = 0x00;
readWriteTiming.FSMC_DataLatency = 0x00;
readWriteTiming.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A; //模式A
writeTiming.FSMC_AddressSetupTime = 0x00; //地址建立时间（ADDSET）为1个HCLK
writeTiming.FSMC_AddressHoldTime = 0x00; //地址保持时间（A
writeTiming.FSMC_DataSetupTime = 0x03; 数据保存时间为4个HCLK
writeTiming.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x00;
writeTiming.FSMC_CLKDivision = 0x00;
writeTiming.FSMC_DataLatency = 0x00;
writeTiming.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A; //模式A
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM4;// 这里我们使用NE4 ，也就对应BTCR[6],[7]。
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable; // 不复用数据地址
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType =FSMC_MemoryType_SRAM;// FSMC_MemoryType_SRAM; //SRAM
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b;//存储器数据宽度为16bit
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode =FSMC_BurstAccessMode_Disable;// FSMC_BurstAccessMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsynchronousWait=FSMC_AsynchronousWait_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable; // 存储器写使能
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Enable; // 读写使用不同的时序
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &readWriteTiming; //读写时序
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &writeTiming; //写时序
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure); //初始化FSMC配置
FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM4, ENABLE); // 使能BANK1
delay_ms(50); // delay 50 ms
lcddev.id=LCD_ReadReg(0x0000); //读ID（9320/9325/9328/4531/4535等IC）
LCD_WR_REG(0XD3);
lcddev.id=LCD_RD_DATA(); //dummy read
lcddev.id=LCD_RD_DATA(); //读到0X00
lcddev.id=LCD_RD_DATA(); //读取93
lcddev.id<<=8;
lcddev.id|=LCD_RD_DATA(); //读取41
//下面的初始化函数，由厂家提供，代码比较长，这里就不一一贴出。
由此，相应的IO口初始化也就不难理解了。
main.c
//画笔颜色
#define WHITE 0xFFFF
#define BLACK 0x0000
#define BLUE 0x001F
#define BRED 0XF81F
#define GRED 0XFFE0
#define GBLUE 0X07FF
#define RED 0xF800
#define MAGENTA 0xF81F
#define GREEN 0x07E0
#define CYAN 0x7FFF
#define YELLOW 0xFFE0
#define BROWN 0XBC40 //棕色
#define BRRED 0XFC07 //棕红色
#define GRAY 0X8430 //灰色
int main(void)
{
u8 x=0;
u8 lcd_id[12]; //存放LCD ID字符串
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
uart_init(115200); //串口初始化为115200
LED_Init(); //LED端口初始化
LCD_Init();
POINT_COLOR=RED;
sprintf((char*)lcd_id,"LCD ID:%04X",lcddev.id);//将LCD ID打印到lcd_id数组。
while(1)
{
switch(x)
{
case 0:LCD_Clear(WHITE);break;
case 1:LCD_Clear(BLACK);break;
case 2:LCD_Clear(BLUE);break;
case 3:LCD_Clear(RED);break;
case 4:LCD_Clear(MAGENTA);break;
case 5:LCD_Clear(GREEN);break;
case 6:LCD_Clear(CYAN);break;
case 7:LCD_Clear(YELLOW);break;
case 8:LCD_Clear(BRRED);break;
case 9:LCD_Clear(GRAY);break;
case 10:LCD_Clear(LGRAY);break;
case 11:LCD_Clear(BROWN);break;
}
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString(30,40,210,24,24,"Elite STM32F1 ^_^");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"TFTLCD TEST");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(30,110,200,16,16,lcd_id); //显示LCD ID
LCD_ShowString(30,130,200,12,12,"2015/1/14");
x++;
if(x==12)x=0;
LED0=!LED0;
delay_ms(1000);
}
}
void LCD_Clear(u16 color)
{
u32 index=0;
u32 totalpoint=lcddev.width;
totalpoint*=lcddev.height; //得到总点数
LCD_SetCursor(0x00,0x0000); //设置光标位置
LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入GRAM
for(index=0;index<totalpoint;index++)
{
LCD->LCD_RAM=color;
}
}
实验结果
总结
一开始看TFTLCD没看懂，在看了3遍文档和视频的讲解，终于有了大概的认识。也许在多做几次这样的实验，才能加深我对TFTLCD和FSMC的认知。