藏经阁（八）LCD控制器 ILI9341 解析

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TFT屏幕介绍

LCD(Liquid CrystalDisplay)的全称是液晶显示器，是现在用的比较多的手机屏幕材料，特点是价格便宜，使用普及广泛，在显示的时候需要有背光的支持。
LCD 拥有不同显示技术包括：TFT、 IPS、SLCD、UFB、SNT、NOVA等，常见的就有今天要介绍的TFT屏。
TFT屏，又称薄膜场效应管液晶屏。 液晶屏内每个像素点都是由薄膜晶体管来驱动，每个像素点相对独立，并可以连续控制，可以精准控制显示色阶层。

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LCD控制器

LCD控制器就是驱动TFT-LCD显示器的关键，它可以将接收到的信号转换的信号转成TFT-LCD屏需要的信号。控制器一般都集成在TFT-LCD模组内。

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ILI9341控制器内部框图

RESX： 复位信号线
CSX： 片选信号线
D/CX： 数据与命令信号线
WRX： 写使能信号
RDX： 读使能信号线
DB[17:0]： 数据总线，支持8/9/16/18位
GRAM用于存放屏幕数据

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ILI9341时序详解

ILI9341写时序：

1、片选CSX拉低（选中芯片）
2、数据与命令信号线D/CX拉低（发送命令）
3、写使能信号WRX拉低（写使能）
4、发送写命令数据（主机发送给LCD）
5、数据与命令信号线D/CX拉高
6、写使能信号WRX拉低（写使能）
7、发送数据（主机发送给LCD）

ILI9341读时序：

1、片选CSX拉低（选中芯片）
2、数据与命令信号线D/CX拉低（发送命令）
3、写使能信号WRX拉低（写使能）
4、发送写命令数据（主机发送给LCD）
5、数据与命令信号线D/CX拉高
6、读使能信号RDX拉低（读使能）
7、读取数据（LCD发送给主机）注：读出的第一个数据无效，第二个数据开始才是有效数据

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RGB565数据格式

RGB565指的是红绿蓝（RGB）三原色在D[15:0]16位数据中的位数分布。
16位数据描述像素点的三原色比例为R:G:B=5:6:5
数据传输宽度：16位
红色：D11 - D15
绿色：D5 - D10
蓝色：D0 - D4
任何颜色都可以用三原色进行组合生成。可以组成2^5*26*2^5种颜色。

举例：
显示纯红色：0b11111 000000 00000
显示纯绿色：0b00000 111111 00000
显示纯蓝色：0b00000 000000 11111
显示纯黑色：0b00000 000000 00000
显示纯白色：0b11111 111111 11111

程序中只要控制每个像素点的D[15:0]16位数据值就能控制TFT屏幕中的每个像素点颜色。

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相关命令详解

1、读芯片ID号 (0xD3)

1、先发命令0xD3
2、连续获取获取4个16位数据（注：读到的第一个16bit数据是无效的）

2、内存访问控制（0x36）

1、先发命令0x36
2、发送数据

Bit	名字	描述
MY	横地址顺序	控制MUC读写内存的方向
MX	列地址顺序
MV	横/列地址交换
ML	垂直刷新顺序	LCD垂直刷新方向控制
BGR	RGB-BGR顺序	颜色选择开关控制 (0=RGB滤色器面板；1=BGR滤色器面板)
MH	水平刷新顺序	LCD水平刷新方向控制

控制屏幕刷新顺序

3、横向窗口地址设置（2Ah）

此命令用于定义MCU可以访问的帧内存区域。

（1）先发命令0x2A
（2）发送窗口第一个横向坐标值的高8位 SC[15:8]
（3）发送窗口第一个横向坐标值的低8位 SC[7:0]
（4）发送窗口第二个横向坐标值的高8位 EC[15:8]
（5）发送窗口第二个横向坐标值的低8位 EC[7:0]

SC[15:0]和EC[15:0]定义

注：SC[15:0]必须等于或小于EC[15:0]。
当SC[15:0]或EC[15:0]大于00EFh(当MADCTL的B5 = 0)或013Fh时(当MADCTL的B5 = 1时)，超出范围的数据将被忽略。

4、页地址设置（2Bh）

此命令用于定义MCU可以访问的帧内存区域。

（1）先发命令0x2B
（2）发送窗口第一个纵向坐标值的高8位 SP[15:8]
（3）发送窗口第一个纵向坐标值的低8位 SP[7:0]
（4）发送窗口第二个纵向坐标值的高8位 EP[15:8]
（5）发送窗口第二个纵向坐标值的低8位 EP[7:0]

注：SP[15:0]总是等于或小于EP [15:0]
当SP(15:0)或EP(15:0)大于013Fh(当MADCTL’s B5 = 0)或00EFh(当MADCTL’s B5 = 1)超出范围的数据将被忽略。

5、写内存（2Ch）

该命令用于将数据从MCU传输到帧内存。
当这个命令被接受时，列寄存器和页寄存器被重置到开始列/开始页的位置。然后将D[17:0]存储在帧存储器中，列寄存器和页寄存器加1。
发送任何其他命令都可以停止帧写入。

（1）先发命令0x2B
（2）连续发送需要显示的数据

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实战应用

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