2.8寸 ILI9341 TFTLCD 学习移植到STM32F103C8T6
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前言
最近在做一个显示小实验，需要用STM32F103C8来驱动正点原子的2.8寸 TFTLCD屏进行功能显示，综合考虑了下该C8T6核心板的引脚资源是足够的，只要显示功能就基本够用了。该屏分辨率是 320×240 ，使用8080并口时序进行驱动，本文只用了LCD的显示功能部分，虽然这个屏是支持触摸功能，但是本文章没有使用到，节省了几个单片机IO口，注意使用的屏幕IC是ILI9341。
下面的内容均是摘抄于正点原子开发板的开发指南和PPT等资料内容。
第1章 LCD简介
液晶显示器，即Liquid Crystal Display，其原理是利用了液晶导电后透光性可变的特性，配合显示器光源、彩色滤光片和电压控制等工艺，最终可以在液晶阵列上显示彩色的图像。简单理解就是由玻璃基板、背光、驱动IC等组成全彩LCD，是一种全彩显示屏，支持RGB565、RGB888显示颜色模式，所以该显示屏可以显示各种颜色。
目前液晶显示技术以 TN、STN、TFT 三种技术为主，TFTLCD 即采用了 TFT（Thin Film Transistor）薄膜晶体管技术的液晶显示器，也叫薄膜晶体管液晶显示器。
TFT-LCD 与无源 TN-LCD、STN-LCD 的简单矩阵不同的是，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。
2.8 寸的 TFTLCD 模块支持 65K 色显示，显示分辨率为 320×240，接口为 16 位的 8080 并口，自带触摸功能(本文没用到)。
1.1 LCD硬件接口介绍
LCD的引脚原理图如下图：
LCD屏幕对应板子引脚接线如下图：
| 2.8’ TFTLCD(显示部分引脚) | STM32F103C8T6 MCU |
|---|---|
| CS | PA3 |
| BL | PA4 |
| RST | PA5 |
| RD | PA6 |
| WR | PA7 |
| RS | PA8 |
| D0~D15 | PB0~PB15 |
LCD引脚功能介绍如下表：
第2章 LCD指令介绍
一般了解熟悉下表6条指令即可完成对 ILI9341 TFTLCD的基本显示功能了。
详细的指令用法描述，可以参考屏幕手册即可，这里就不详细展开了。
第3章 LCD 8080驱动方式
并口总线时序，常用于MCU屏驱动IC的访问，由Intel提出，也叫英特尔总线。
3.1 8080写时序
数据（RS=1）/命令（RS=0）在WR的上升沿，写入LCD驱动IC，RD保持高电平。
3.2 8080读时序
数据（RS=1）/命令（RS=0）在RD的上升沿，读取到MCU，WR保持高电平。
注意：上面的引脚名字是原子官方自定义的一个用于易记的名字，屏幕手册的名字对应如下表：
LCD 8080时序信号引脚说明如下表：
LCD 8080时序信号说明如下表：
第4章 LCD 驱动代码部分
拷贝STM32F103RCT6开发板的工程实验 TFTLCD实验HARDWARE下的LCD文件夹进行修改即可，大部分都不要修改，基本就改下引脚就可以了。
例程默认是做了很多款屏幕的兼容处理的，所以看起来比较复杂，代码量比较庞大，如果把没有相关屏幕的驱动删除就可以使工程代码比较简洁了，当然不处理也不影响功能的使用。
4.1 修改代码部分
lcd.h LCD引脚定义代码如下（部分示例）：
//-----------------------LCD端口定义----------------------//
#define LCD_LED PAout(4) //LCD背光 PA4
#define LCD_RST PAout(5) //LCD复位 PA5
#define LCD_CS_SET GPIOA->BSRR=1<<3 //片选端口 PA3
#define LCD_RS_SET GPIOA->BSRR=1<<8 //数据/命令 PA8
#define LCD_WR_SET GPIOA->BSRR=1<<7 //写数据 PA7
#define LCD_RD_SET GPIOA->BSRR=1<<6 //读数据 PA6
#define LCD_CS_CLR GPIOA->BRR=1<<3 //片选端口 PA3
#define LCD_RS_CLR GPIOA->BRR=1<<8 //数据/命令 PA8
#define LCD_WR_CLR GPIOA->BRR=1<<7 //写数据 PA7
#define LCD_RD_CLR GPIOA->BRR=1<<6 //读数据 PA6
//PB0~15,作为数据线
#define DATAOUT(x) GPIOB->ODR=x; //数据输出
#define DATAIN GPIOB->IDR; //数据输入
这里使用了寄存器的方式操作引脚，目的是为了提升屏幕的刷新速度，如果对这个速度要求不高的话，可以使用库函数的方式实现，影响不大。
lcd.c LCD引脚定义代码如下（部分示例）：
void LCD_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能PORTA,B时钟和AFIO时钟
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable , ENABLE); //开启SWD，失能JTAG
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8; //PORTA3~8复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //GPIOA
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All; //PORTB推挽输出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //GPIOB
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_All);
//如果接了屏幕不能显示要把复位引脚接到一个IO上
LCD_RST=0;
delay_ms(120);
LCD_RST=1;
delay_ms(50); // delay 50 ms
LCD_WriteReg(0x0000,0x0001);
delay_ms(50); // delay 50 ms
//尝试9341 ID的读取
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0X93
lcddev.id <<= 8;
lcddev.id |= LCD_RD_DATA(); //读取0X41
printf(" LCD ID:%x\r\n", lcddev.id); //打印LCD ID
//ILI9341初始化序列
......
}
main.c 代码如下：
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "lcd.h"
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
uart_init(9600); //串口初始化为9600
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
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(30,40,200,24,24,"Mini STM32 ^_^");
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,"2014/3/7");
x++;
if(x==12)x=0;
LED0=!LED0;
delay_ms(1000);
}
}
4.2 代码工程下载
可以直接下载mini开发板的TFTLCD工程代码，修改比较简单，没有涉及太复杂的代码。
第5章 LCD 实验现象
实验现象(略)
和官方的代码现象效果一致的。
总结
这个移植过程步骤还是比较简单的，只要基本懂得LCD的驱动原理，GPIO的配置基本就可以完成本次的移植操作了，后面就可以在此基础上显示各种内容了。