STM32CubeMX实战TFT_LCD液晶显示-探索者专用(转发)

STM32CubeMX实战教程（七）——TFT_LCD液晶显示（附驱动代码）

会开发的喵 2020-07-30 16:10:53 2636 收藏 53
分类专栏： STM32CubeMX——HAL库开发文章标签：嵌入式单片机 stm32
版权
液晶显示
前言
材料
TFT_LCD
FSMC接口
原理图
工程配置
进入代码
驱动程序引入
代码分析
TFTLCD_Init
LCD_Drawxxx
LCD_Fill
LCD_Showxxxx
功能实现
下载验证
结语
前言
想来想去，也不知道更新什么内容比较好了，犹豫了好久还是先跟大家讲讲液晶显示的配置吧，毕竟我觉得这个在很多项目中都非常实用，我个人是比较喜欢用一块TFT液晶来做显示终端的，大大的屏幕显示什么都方便，接到产品上面也显得特别高端，当然在考虑成本的情况下OLED和12864这些也是不错的选择。

材料
STM32F4正点原子探索者
开发板原理图
TFT_LCD（我这里用的是4.3寸的液晶，芯片为ILI9341，但理论上本驱动程序支持的芯片包括ILI9341/ILI9325/RM68042/RM68021/ILI9320/ILI9328/LGDP4531/LGDP4535/SPFD5408/1505/B505/C505/NT35310/NT35510/SSD1963等）
LCD驱动芯片的手册（这里用的是ILI9341）
有手就行
TFT_LCD
由于TFT_LCD的知识，比较多，我这里尽量简明扼要地讲讲我认为开发中需要用的部分

FSMC接口
FSMC，即灵活的静态存储控制器，能够与同步或异步存储器和16位PC存储器卡连接，STM32的FSMC接口支持包括SRAM、NAND FLASH、NOR FLASH和PSRAM等存储器。
FSMC的框图如下图所示：

TFTLCD通过RS信号来决定传送的数据是数据还是命令，本质上可以理解为一个地址信号，比如我们把RS接在A0上面，那么当FSMC控制器写地址0的时候，会使得A0变为0，对TFTLCD来说，就是写命令。而FSMC写地址1的时候，A0将会变为1，对TFTLCD来说，就是写数据了。这样，就把数据和命令区分开了，他们其实就是对应SRAM操作的两个连续地址。当然RS也可以接在其他地址线上，而这个板子是把RS接在A6上面。
这里需要注意:FSMC接口驱动LCD时，其实是将LCD当作一个外部的SRAM来驱动的，唯一不同就是TFTLCD有RS信号，但是没有地址信号
FSMC驱动外部SRAM时，外部SRAM的控制一般有：地址线（如A0-A25）、数据线（如D0-D15）、写信号（WE，即WR）、读信号（OE，即RD）、片选信号（CS），如果SRAM支持字节控制，那么还有UB/LB信号。

STM32的FSMC支持8/16/32位数据宽度，我们这里用到的LCD是16位宽度的，所以在设置的时候，选择16位宽就OK了。FSMC的外部设备地址映像，STM32的FSMC将外部存储器划分为固定大小为256M字节的四个存储块。

STM32的FSMC存储块1（Bank1）用于驱动NOR FLASH/SRAM/PSRAM，被分为4个区，每个区管理64M字节空间，每个区都有独立的寄存器对所连接的存储器进行配置。Bank1的256M字节空间由28根地址线（HADDR[27:0]）寻址。
这里HADDR，是内部AHB地址总线，其中，HADDR[25:0]来自外部存储器地址FSMC_A[25:0]，而HADDR[26:27]对4个区进行寻址。如下表所示：

当Bank1接的是16位宽度存储器的时候：HADDR[25:1]-> FSMC_A[24:0]
当Bank1接的是8位宽度存储器的时候：HADDR[25:0]->FSMC_A[25:0]

不论外部接8位/16位宽设备，FSMC_A[0]永远接在外部设备地址A[0]
STM32的FSMC存储块1 支持的异步突发访问模式包括：模式1、模式A~D等多种时序模型，驱动SRAM时一般使用模式1或者模式 A，这里我们使用模式A来驱动LCD（当SRAM用）

原理图
这里跟之前的实验一样是用的正点原子探索者开发板，MCU为STM32F407ZGT6，其中原理图的LCD部分如下：

对应芯片中的引脚呢，是这样的（有点多）：
其中部分引脚的功能呢，前面也已经讲到了，这里不再重复

复位脚和单片机的复位是接到一起的，也就是整个系统的复位，在程序中并没有额外操作

背光电源脚，开了屏幕才能亮

剩下几个脚是触摸屏才需要用到的，这里先不详说
ps：找到这些引脚的目的是在STM32CubeMX中进行比对，确保生成代码的引脚是对应的，要是引脚都对不上的话肯定驱动不起来咯，代码跑不了的第一步也是检查底层硬件对应情况，是个好习惯。

工程配置
这次做的是LCD显示字符串的配置，老规矩，基础配置不多说了，直接上图

我这边是开了一个LED灯作为系统运行指示的，LED配置具体也不说了哈，前面的
《STM32CubeMX实战教程（二）——按键点个灯》有详细介绍了。

然后这边最好开一个串口，并在程序中进行重定向，因为在驱动程序中需要打印一下LCD的ID，如果不开的话会卡在这里，具体会在后面程序分析的时候讲到，如果实在不想开启也可以将串口相关代码删掉。

《STM32CubeMX实战教程（六）——串口通信（为啥你的中文会乱码）》

在配置FSMC之前先把背光电源脚使能一下，这个不属于FSMC的内容，如果下载程序后屏幕亮不起来那么八成是这里出问题了。
根据原理图背光脚是PB15，配置为上拉高速，初始电平为低。

下面是FSMC的配置，先上图
外设中选择FSMC，配置如下：

这边的选择根据在FSMC介绍的时候都已经详细讲到了，这里就只进行大致的说明。
1.NOR Flash/PSRAM/SRAM/ROM/LCD 1，这里选择这个也就是STM32的FSMC存储块1（Bank1）了
2. Chip Select，选择Bank1的第四区，是根据原理图的映射管脚进行选择的，这里选择不同区对应的引脚是不同的
3. Memory Type，存储类型，这里当然是选择LCD接口，那么里面还可以选择其他的存储类型，如果需要使用其他类型的存储设备也可以详细了解
4. LCD Register Select，这里是选择RS脚，也就是命令/数据选择位，同样是根据原理图得知这里应该选择A6
5. Data，数据位，很明显从原理图看出有16个数据引脚，这里选择16bits就好
接下来这里有一件事情需要大家注意一下，就是最好将目前为止的引脚使能情况跟原理图中的一一对应，也就是检查一遍，虽然花不了多少时间，但是由于使能了大量的引脚，一旦出错那么整个工程就是失败的

参数配置如下：
这里需要使能读写不同的时序，也就是Write operation，下面的参数分别是：

地址建立的时钟周期
数据建立的时钟周期
总线转阶段持续时间
扩展地址建立时间
扩展数据建立时间
扩展总线建立时间
这里扩展的意思就是写时序，而上面几条是读时序。
参数设置的根据是LCD芯片手册中的驱动时序，不同的芯片需要根据不同的手册进行计算，但计算的方法都是一样的，时序如下：

其中红框中的部分就是我们需要的，显然，WR就是写时序，RD就是读时序，对ILI9341来说，数据保持时间，其实就是低电平持续时间，地址建立时间，相当于高电平持续时间。那么剩下就很简单了，由于F4的一个HCLK=6ns(1/168M)，稍加计算就可以得到需要多少个HCLK了。
到这里所有的工程配置工作就结束了，接下来偷个懒就进代码吧，怎么生成代码这里就不多说了。

进入代码
驱动程序引入
上面的内容是我转发的
下面和他的不同
进来后第一件事当然是编译了，编译完后，需要加入一份正点原子的驱动程序.，可以到《正点原子资料下载中心》下载

这个是原子的工程，把红色方框里的文件加到自己的工程中
这后会有一个错误

把上面选中的代码注释就好了

然后调用 LCD_Init(); 进行初始化
加入下面的代码就能显示了
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,“Explorer STM32F4”);

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