STM32 硬件SPI驱动ILI9341屏幕（HAL库）
本项目基于STM32F407VET6驱动ILI9341 TFT液晶屏（320x240分辨率），通过硬件SPI接口实现42Mbps高速数据传输。系统采用6线制连接（CS、RS、RST、LED控制信号+SPI数据线），使用CubeMX配置168MHz主频、SPI主模式及GPIO控制。关键功能包括：LCD初始化、寄存器读写、全屏清屏、像素点绘制，支持横竖屏切换和多种颜色定义。通过优化SPI通信协议和专用
·
本项目使用ILI934驱动的TFT液晶显示屏，分辨率为320*240。屏幕通过硬件SPI接口与STM32F407VET6芯片连接，传输速度达到42.0MBits/s，部分信号（如CS、RS、RST、LED）通过GPIO控制。
如图所示是屏幕的预览图，SD开头的对应的是SD卡，TH开头的对应的是触摸，这里我们不用这些功能，同时STM32只需要向屏幕发送数据，不必考虑接收，所以MISO(主机接收从机发送)也可以不接。最终我们需要6根信号线加上电源线和地线。
首先开始是通过CUBEMX进行简单的配置，包括开启外部高速时钟，配置168M主频（我这里的板子是8M晶振）开启Serial Wire Debug。
接下来就是配置相关引脚，首先勾选SPI（在F4中它的SPI速度是最快的，也就是我们用上它刷屏是最快的）开启Transmit Only Master（只作为主机发送），同时配置4个GPIO_OUTPUT(引脚随意），并在GPIO修改对应名称为（LED,RST,DC,CS)这一步很重要，对应后续的.h文件引脚配置。
最后生成文件
进入keil中先编译一次 0 Error 0 Warning；然后新建User文件夹并新建lcd.h、lcd.c、myspi.h、myspi.c四个文件，并添加编译路径。
LCD.C(如果使用到了别的SPI接口，请对应修改）
#include "lcd.h"
#include "stdlib.h"
#include "main.h"
#include "myspi.h"
#define u8 uint8_t
#define u16 uint16_t
//管理LCD重要参数
//默认为竖屏
_lcd_dev lcddev;
//画笔颜色,背景颜色
u16 POINT_COLOR = 0x0000,BACK_COLOR = 0xFFFF;
u16 DeviceCode;
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_WR_REG(u8 data)
* @date :2018-08-09
* @function :Write an 8-bit command to the LCD screen
* @parameters :data:Command value to be written
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_WR_REG(u8 data)
{
LCD_CS_CLR;
LCD_RS_CLR;
SPI_WriteByte(SPI1,data);
LCD_CS_SET;
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_WR_DATA(u8 data)
* @date :2018-08-09
* @function :Write an 8-bit data to the LCD screen
* @parameters :data:data value to be written
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_WR_DATA(u8 data)
{
LCD_CS_CLR;
LCD_RS_SET;
SPI_WriteByte(SPI1,data);
LCD_CS_SET;
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_WriteReg(u8 LCD_Reg, u16 LCD_RegValue)
* @date :2018-08-09
* @function :Write data into registers
* @parameters :LCD_Reg:Register address
LCD_RegValue:Data to be written
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_WriteReg(u8 LCD_Reg, u16 LCD_RegValue)
{
LCD_WR_REG(LCD_Reg);
LCD_WR_DATA(LCD_RegValue);
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_WriteRAM_Prepare(void)
* @date :2018-08-09
* @function :Write GRAM
* @parameters :None
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_WriteRAM_Prepare(void)
{
LCD_WR_REG(lcddev.wramcmd);
}
/*****************************************************************************
* @name :void Lcd_WriteData_16Bit(u16 Data)
* @date :2018-08-09
* @function :Write an 16-bit command to the LCD screen
* @parameters :Data:Data to be written
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void Lcd_WriteData_16Bit(u16 Data)
{
LCD_CS_CLR;
LCD_RS_SET;
SPI_WriteByte(SPI1,Data>>8);
SPI_WriteByte(SPI1,Data);
LCD_CS_SET;
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y)
* @date :2018-08-09
* @function :Write a pixel data at a specified location
* @parameters :x:the x coordinate of the pixel
y:the y coordinate of the pixel
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y)
{
LCD_SetCursor(x,y);//设置光标位置
Lcd_WriteData_16Bit(POINT_COLOR);
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_Clear(u16 Color)
* @date :2018-08-09
* @function :Full screen filled LCD screen
* @parameters :color:Filled color
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_Clear(u16 Color)
{
unsigned int i,m;
LCD_SetWindows(0,0,lcddev.width-1,lcddev.height-1);
LCD_CS_CLR;
LCD_RS_SET;
for(i=0;i<lcddev.height;i++)
{
for(m=0;m<lcddev.width;m++)
{
Lcd_WriteData_16Bit(Color);
}
}
LCD_CS_SET;
}
void LCD_RESET(void)
{
LCD_RST_CLR;
HAL_Delay(100);
LCD_RST_SET;
HAL_Delay(50);
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_RESET(void)
* @date :2018-08-09
* @function :Initialization LCD screen
* @parameters :None
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_Init(void)
{
LCD_RESET(); //LCD 复位
//*************2.8inch ILI9341初始化**********//
LCD_WR_REG(0xCF);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0xC9); //C1
LCD_WR_DATA(0X30);
LCD_WR_REG(0xED);
LCD_WR_DATA(0x64);
LCD_WR_DATA(0x03);
LCD_WR_DATA(0X12);
LCD_WR_DATA(0X81);
LCD_WR_REG(0xE8);
LCD_WR_DATA(0x85);
LCD_WR_DATA(0x10);
LCD_WR_DATA(0x7A);
LCD_WR_REG(0xCB);
LCD_WR_DATA(0x39);
LCD_WR_DATA(0x2C);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x34);
LCD_WR_DATA(0x02);
LCD_WR_REG(0xF7);
LCD_WR_DATA(0x20);
LCD_WR_REG(0xEA);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_REG(0xC0); //Power control
LCD_WR_DATA(0x1B); //VRH[5:0]
LCD_WR_REG(0xC1); //Power control
LCD_WR_DATA(0x00); //SAP[2:0];BT[3:0] 01
LCD_WR_REG(0xC5); //VCM control
LCD_WR_DATA(0x30); //3F
LCD_WR_DATA(0x30); //3C
LCD_WR_REG(0xC7); //VCM control2
LCD_WR_DATA(0XB7);
LCD_WR_REG(0x36); // Memory Access Control
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_REG(0x3A);
LCD_WR_DATA(0x55);
LCD_WR_REG(0xB1);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x1A);
LCD_WR_REG(0xB6); // Display Function Control
LCD_WR_DATA(0x0A);
LCD_WR_DATA(0xA2);
LCD_WR_REG(0xF2); // 3Gamma Function Disable
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_REG(0x26); //Gamma curve selected
LCD_WR_DATA(0x01);
LCD_WR_REG(0xE0); //Set Gamma
LCD_WR_DATA(0x0F);
LCD_WR_DATA(0x2A);
LCD_WR_DATA(0x28);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x0E);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x54);
LCD_WR_DATA(0XA9);
LCD_WR_DATA(0x43);
LCD_WR_DATA(0x0A);
LCD_WR_DATA(0x0F);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_REG(0XE1); //Set Gamma
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x15);
LCD_WR_DATA(0x17);
LCD_WR_DATA(0x07);
LCD_WR_DATA(0x11);
LCD_WR_DATA(0x06);
LCD_WR_DATA(0x2B);
LCD_WR_DATA(0x56);
LCD_WR_DATA(0x3C);
LCD_WR_DATA(0x05);
LCD_WR_DATA(0x10);
LCD_WR_DATA(0x0F);
LCD_WR_DATA(0x3F);
LCD_WR_DATA(0x3F);
LCD_WR_DATA(0x0F);
LCD_WR_REG(0x2B);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x01);
LCD_WR_DATA(0x3f);
LCD_WR_REG(0x2A);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0xef);
LCD_WR_REG(0x11); //Exit Sleep
HAL_Delay(120);
LCD_WR_REG(0x29); //display on
LCD_direction(USE_HORIZONTAL);//设置LCD显示方向
LCD_LED_SET;//点亮背光
LCD_Clear(WHITE);//清全屏白色
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_SetWindows(u16 xStar, u16 yStar,u16 xEnd,u16 yEnd)
* @date :2018-08-09
* @function :Setting LCD display window
* @parameters :xStar:the bebinning x coordinate of the LCD display window
yStar:the bebinning y coordinate of the LCD display window
xEnd:the endning x coordinate of the LCD display window
yEnd:the endning y coordinate of the LCD display window
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_SetWindows(u16 xStar, u16 yStar,u16 xEnd,u16 yEnd)
{
LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd);
LCD_WR_DATA(xStar>>8);
LCD_WR_DATA(0x00FF&xStar);
LCD_WR_DATA(xEnd>>8);
LCD_WR_DATA(0x00FF&xEnd);
LCD_WR_REG(lcddev.setycmd);
LCD_WR_DATA(yStar>>8);
LCD_WR_DATA(0x00FF&yStar);
LCD_WR_DATA(yEnd>>8);
LCD_WR_DATA(0x00FF&yEnd);
LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入GRAM
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_SetCursor(u16 Xpos, u16 Ypos)
* @date :2018-08-09
* @function :Set coordinate value
* @parameters :Xpos:the x coordinate of the pixel
Ypos:the y coordinate of the pixel
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_SetCursor(u16 Xpos, u16 Ypos)
{
LCD_SetWindows(Xpos,Ypos,Xpos,Ypos);
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_direction(u8 direction)
* @date :2018-08-09
* @function :Setting the display direction of LCD screen
* @parameters :direction:0-0 degree
1-90 degree
2-180 degree
3-270 degree
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_direction(u8 direction)
{
lcddev.setxcmd=0x2A;
lcddev.setycmd=0x2B;
lcddev.wramcmd=0x2C;
switch(direction){
case 0:
lcddev.width=LCD_W;
lcddev.height=LCD_H;
LCD_WriteReg(0x36,(1<<3)|(0<<6)|(0<<7));//BGR==1,MY==0,MX==0,MV==0
break;
case 1:
lcddev.width=LCD_H;
lcddev.height=LCD_W;
LCD_WriteReg(0x36,(1<<3)|(0<<7)|(1<<6)|(1<<5));//BGR==1,MY==1,MX==0,MV==1
break;
case 2:
lcddev.width=LCD_W;
lcddev.height=LCD_H;
LCD_WriteReg(0x36,(1<<3)|(1<<6)|(1<<7));//BGR==1,MY==0,MX==0,MV==0
break;
case 3:
lcddev.width=LCD_H;
lcddev.height=LCD_W;
LCD_WriteReg(0x36,(1<<3)|(1<<7)|(1<<5));//BGR==1,MY==1,MX==0,MV==1
break;
default:break;
}
}
LCD.H
#ifndef __LCD_H
#define __LCD_H
#include "stm32f4xx.h"
#include "stdlib.h"
#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif
#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif
#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif
//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;
//LCD参数
extern _lcd_dev lcddev; //管理LCD重要参数
/////////////////////////////////////用户配置区///////////////////////////////////
#define USE_HORIZONTAL 0//定义液晶屏顺时针旋转方向 0-0度旋转，1-90度旋转，2-180度旋转，3-270度旋转
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//定义LCD的尺寸
#define LCD_W 240
#define LCD_H 320
//TFTLCD部分外要调用的函数
extern u16 POINT_COLOR;//默认红色
extern u16 BACK_COLOR; //背景颜色.默认为白色
//-----------------LCD端口定义----------------
////QDtech全系列模块采用了三极管控制背光亮灭，用户也可以接PWM调节背光亮度
#define LCD_LED_SET LED_GPIO_Port->BSRR= LED_Pin //LCD背光
//GPIO置位（拉高）
#define LCD_CS_SET CS_GPIO_Port->BSRR= CS_Pin //片选端口
#define LCD_RS_SET DC_GPIO_Port->BSRR=DC_Pin //数据/命令
#define LCD_RST_SET RST_GPIO_Port->BSRR=RST_Pin //复位
//GPIO复位（拉低）
#define LCD_CS_CLR CS_GPIO_Port->BSRR=(uint32_t)CS_Pin << 16U //片选端口
#define LCD_RS_CLR DC_GPIO_Port->BSRR=(uint32_t)DC_Pin << 16U //数据/命令
#define LCD_RST_CLR RST_GPIO_Port->BSRR=(uint32_t)RST_Pin << 16U //复位
//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
//GUI颜色
#define DARKBLUE 0X01CF //深蓝色
#define LIGHTBLUE 0X7D7C //浅蓝色
#define GRAYBLUE 0X5458 //灰蓝色
//以上三色为PANEL的颜色
#define LIGHTGREEN 0X841F //浅绿色
#define LIGHTGRAY 0XEF5B //浅灰色(PANNEL)
#define LGRAY 0XC618 //浅灰色(PANNEL),窗体背景色
#define LGRAYBLUE 0XA651 //浅灰蓝色(中间层颜色)
#define LBBLUE 0X2B12 //浅棕蓝色(选择条目的反色)
void LCD_Init(void);
void LCD_DisplayOn(void);
void LCD_DisplayOff(void);
void LCD_Clear(u16 Color);
void LCD_SetCursor(u16 Xpos, u16 Ypos);
void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y);//画点
u16 LCD_ReadPoint(u16 x,u16 y); //读点
void LCD_DrawLine(u16 x1, u16 y1, u16 x2, u16 y2);
void LCD_DrawRectangle(u16 x1, u16 y1, u16 x2, u16 y2);
void LCD_SetWindows(u16 xStar, u16 yStar,u16 xEnd,u16 yEnd);
u16 LCD_RD_DATA(void);//读取LCD数据
void LCD_WriteReg(u8 LCD_Reg, u16 LCD_RegValue);
void LCD_WR_DATA(u8 data);
u16 LCD_ReadReg(u8 LCD_Reg);
void LCD_WriteRAM_Prepare(void);
void LCD_WriteRAM(u16 RGB_Code);
u16 LCD_ReadRAM(void);
u16 LCD_BGR2RGB(u16 c);
void LCD_SetParam(void);
void Lcd_WriteData_16Bit(u16 Data);
void LCD_direction(u8 direction );
#endif
MYSPI.C
#include "myspi.h"
#include "spi.h"
/*****************************************************************************
* @name :u8 SPI_WriteByte(SPI_TypeDef* SPIx,u8 Byte)
* @date :2018-08-09
* @function :Write a byte of data using STM32's hardware SPI
* @parameters :SPIx: SPI type,x for 1,2,3
Byte:Data to be written
* @retvalue :Data received by the bus
******************************************************************************/
u8 SPI_WriteByte(SPI_TypeDef* SPIx,u8 Byte)
{
while((SPIx->SR&SPI_FLAG_TXE)==RESET); //等待发送区空
SPIx->DR=Byte; //发送一个byte
while((SPIx->SR&SPI_FLAG_RXNE)==RESET);//等待接收完一个byte
return SPIx->DR; //返回收到的数据
}
/*****************************************************************************
* @name :void SPI_SetSpeed(SPI_TypeDef* SPIx,u8 SpeedSet)
* @date :2018-08-09
* @function :Set hardware SPI Speed
* @parameters :SPIx: SPI type,x for 1,2,3
SpeedSet:0-high speed
1-low speed
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void SPI_SetSpeed(SPI_TypeDef* SPIx,u8 SpeedSet)
{
SPIx->CR1&=0XFFC7;
if(SpeedSet==1)//高速
{
SPIx->CR1|=SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;//Fsck=Fpclk/2
}
else//低速
{
SPIx->CR1|=SPI_BAUDRATEPRESCALER_32; //Fsck=Fpclk/32
}
SPIx->CR1|=1<<6; //SPI设备使能
}
/*****************************************************************************
* @name :void SPI2_Init(void)
* @date :2018-08-09
* @function :Initialize the STM32 hardware SPI2
* @parameters :None
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void SPI_Init(void)
{
__HAL_SPI_ENABLE(&hspi1);//这句话很重要
}
MYSPI.H
#include "main.h"
#ifndef _MYSPI_H_
#define _MYSPI_H_
#define u8 uint8_t
u8 SPI_WriteByte(SPI_TypeDef* SPIx,u8 Byte);
void SPI_Init(void);
void SPI_SetSpeed(SPI_TypeDef* SPIx,u8 SpeedSet);
#endif
然后在main.c添加
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "lcd.h"
#include "myspi.h"
/* USER CODE END Includes */
/* USER CODE BEGIN 2 */
SPI_Init();
LCD_Init();
/* USER CODE END 2 */
就可以看到屏幕渲染成白色，也可以通过 LCD_Clear(YELLOW);切换别的颜色。
openvela 操作系统专为 AIoT 领域量身定制，以轻量化、标准兼容、安全性和高度可扩展性为核心特点。openvela 以其卓越的技术优势，已成为众多物联网设备和 AI 硬件的技术首选，涵盖了智能手表、运动手环、智能音箱、耳机、智能家居设备以及机器人等多个领域。
更多推荐
11
0- 0
已为社区贡献2条内容
所有评论(0)