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使用DMA方式,SPI驅動Aliyun Things 上的ST7789H2 LCD螢屏

2022-01-03 07:13:49 其他

前言

1:驅動程式參考自https://blog.csdn.net/BearPi/article/details/104311705.:
2:這是我的一個記錄,實作的功能不多,只是將在記憶體中開辟的一片顯存通過DMA的方式搬運到螢屏上,
3:DMA搬運的時候,我沒有做任何事情,只是給了一段延時等他做完,實際應用的時候應該設定信號量并讓出CPU,等待傳輸完成后再開始下一幀的傳輸,

CUBEMX

一些GPIO,控制背光,復位,指令or資料

RCC全部拉滿,不粘貼時鐘樹了,
下面是SPI


DMA

代碼部分

ST7789.c

#include "ST7789.h"
#include "string.h"
#include "spi.h"
#include "stdio.h"

/**
 *@brief    LCD控制引腳和通信介面初始化
 *@param    none
 *@retval   none
*/
void LCD_reset(void)
{
	/* 復位LCD */
    LCD_PWR(0);
    LCD_RST(0);
    HAL_Delay(100);
    LCD_RST(1);
}
/**
 * @brief    SPI 發送位元組函式
 * @param    TxData	要發送的資料
 * @param    size	發送資料的位元組大小
 * @return  0:寫入成功,其他:寫入失敗
 */
uint8_t SPI_WriteByte(uint8_t *TxData,uint16_t size)
{
	return HAL_SPI_Transmit(&hspi1,TxData,size,1000);
}
/**
 * @brief   寫命令到LCD
 * @param   cmd —— 需要發送的命令
 * @return  none
 */
static void LCD_Write_Cmd(uint8_t cmd)
{
    LCD_WR_RS(0);
    SPI_WriteByte(&cmd, 1);
}

/**
 * @brief   寫資料到LCD
 * @param   dat —— 需要發送的資料
 * @return  none
 */
static void LCD_Write_Data(uint8_t dat)
{
    LCD_WR_RS(1);
    SPI_WriteByte(&dat, 1);
}
/**
 * @breif   打開LCD顯示背光
 * @param   none
 * @return  none
 */
void LCD_DisplayOn(void)
{
    LCD_PWR(1);
}
/**
 * @brief   關閉LCD顯示背光
 * @param   none
 * @return  none
 */
void LCD_DisplayOff(void)
{
    LCD_PWR(0);
}
/**
 * @brief   設定資料寫入LCD顯存區域
 * @param   x1,y1	—— 起點坐標
 * @param   x2,y2	—— 終點坐標
 * @return  none
 */
void LCD_Address_Set(uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2)
{
    /* 指定X方向操作區域 */
    LCD_Write_Cmd(0x2a);
    LCD_Write_Data(x1 >> 8);
    LCD_Write_Data(x1);
    LCD_Write_Data(x2 >> 8);
    LCD_Write_Data(x2);

    /* 指定Y方向操作區域 */
    LCD_Write_Cmd(0x2b);
    LCD_Write_Data(y1 >> 8);
    LCD_Write_Data(y1);
    LCD_Write_Data(y2 >> 8);
    LCD_Write_Data(y2);

    /* 發送該命令,LCD開始等待接收顯存資料 */
    LCD_Write_Cmd(0x2C);
}
/**
 * @brief   以一種顏色清空LCD屏
 * @param   color —— 清屏顏色(16bit)
 * @return  none
 */
void LCD_Fill(uint16_t color)
	static uint8_t data[LCD_RAM_SIZE];
	for(uint16_t j = 0; j < Pixel_NUM; j++)
    {
        data[j * 2] = color >> 8;
        data[j * 2 + 1] =  color;
    }
    /* 指定顯存操作地址為全屏*/
    LCD_Address_Set(0, 0, LCD_Width - 1, LCD_Height - 1); 
    LCD_WR_RS(1);/* 指定接下來的資料為資料 */
	/* 寫前半屏*/
	HAL_SPI_Transmit_DMA(&hspi1,data, LCD_RAM_SIZE/2);HAL_Delay(250);
	/*寫后半屏*/
	HAL_SPI_Transmit_DMA(&hspi1,data+LCD_RAM_SIZE/2, LCD_RAM_SIZE/2);HAL_Delay(250);

}

/**
 * @brief   LCD初始化
 * @param   none
 * @return  none
 */
void LCD_Init(void)
{
    /* 初始化和LCD通信的引腳 */
    LCD_reset();
    HAL_Delay(120);
	
    /* 關閉睡眠模式 */
    LCD_Write_Cmd(0x11);
    HAL_Delay(120);

    /* 開始設定顯存掃描模式,資料格式等 */
    LCD_Write_Cmd(0x36);
    LCD_Write_Data(0x00);
    /* RGB 5-6-5-bit格式  */
    LCD_Write_Cmd(0x3A);
    LCD_Write_Data(0x65);
    /* porch 設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xB2);
    LCD_Write_Data(0x0C);
    LCD_Write_Data(0x0C);
    LCD_Write_Data(0x00);
    LCD_Write_Data(0x33);
    LCD_Write_Data(0x33);
    /* VGH設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xB7);
    LCD_Write_Data(0x72);
    /* VCOM 設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xBB);
    LCD_Write_Data(0x3D);
    /* LCM 設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xC0);
    LCD_Write_Data(0x2C);
    /* VDV and VRH 設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xC2);
    LCD_Write_Data(0x01);
    /* VRH 設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xC3);
    LCD_Write_Data(0x19);
    /* VDV 設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xC4);
    LCD_Write_Data(0x20);
    /* 普通模式下顯存速率設定 60Mhz */
    LCD_Write_Cmd(0xC6);
    LCD_Write_Data(0x0F);
    /* 電源控制 */
    LCD_Write_Cmd(0xD0);
    LCD_Write_Data(0xA4);
    LCD_Write_Data(0xA1);
    /* 電壓設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xE0);
    LCD_Write_Data(0xD0);
    LCD_Write_Data(0x04);
    LCD_Write_Data(0x0D);
    LCD_Write_Data(0x11);
    LCD_Write_Data(0x13);
    LCD_Write_Data(0x2B);
    LCD_Write_Data(0x3F);
    LCD_Write_Data(0x54);
    LCD_Write_Data(0x4C);
    LCD_Write_Data(0x18);
    LCD_Write_Data(0x0D);
    LCD_Write_Data(0x0B);
    LCD_Write_Data(0x1F);
    LCD_Write_Data(0x23);
    /* 電壓設定 */
    LCD_Write_Cmd(0xE1);
    LCD_Write_Data(0xD0);
    LCD_Write_Data(0x04);
    LCD_Write_Data(0x0C);
    LCD_Write_Data(0x11);
    LCD_Write_Data(0x13);
    LCD_Write_Data(0x2C);
    LCD_Write_Data(0x3F);
    LCD_Write_Data(0x44);
    LCD_Write_Data(0x51);
    LCD_Write_Data(0x2F);
    LCD_Write_Data(0x1F);
    LCD_Write_Data(0x1F);
    LCD_Write_Data(0x20);
    LCD_Write_Data(0x23);
    /* 顯示開 */
    LCD_Write_Cmd(0x21);
    LCD_Write_Cmd(0x29);
    
    /* 清屏為白色 */
    LCD_Fill(WHITE);

    /*打開顯示*/
    LCD_PWR(1);
}

ST7789.h

#ifndef __ST7789_H
#define __ST7789_H
#include "main.h"
#include "spi.h"

#define	LCD_PWR(n)		(n?\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_PWR_GPIO_Port,LCD_PWR_Pin,GPIO_PIN_SET):\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_PWR_GPIO_Port,LCD_PWR_Pin,GPIO_PIN_RESET))
#define	LCD_WR_RS(n)	(n?\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_DCX_GPIO_Port,LCD_DCX_Pin,GPIO_PIN_SET):\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_DCX_GPIO_Port,LCD_DCX_Pin,GPIO_PIN_RESET))
#define	LCD_RST(n)		(n?\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_RST_GPIO_Port,LCD_RST_Pin,GPIO_PIN_SET):\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_RST_GPIO_Port,LCD_RST_Pin,GPIO_PIN_RESET))


//LCD螢屏解析度定義
#define LCD_Width   240
#define LCD_Height  240
#define LCD_RAM_SIZE LCD_Width*LCD_Height*2		//長240 寬240 色深2bit
#define Pixel_NUM (LCD_RAM_SIZE/2)

//顏色定義
#define WHITE   0xFFFF	//白色
#define YELLOW  0xFFE0	//黃色
#define BRRED   0XFC07  //棕紅色
#define PINK    0XF81F	//粉色
#define RED     0xF800	//紅色
#define BROWN   0XBC40  //棕色
#define GRAY    0X8430  //灰色
#define GBLUE   0X07FF	//蘭色
#define GREEN   0x07E0	//綠色
#define BLUE    0x001F  //藍色
#define BLACK   0x0000	//黑色

void LCD_reset(void);
void LCD_Init(void);
void LCD_Fill(uint16_t color);
#endif

main

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
	uint16_t color = 0;
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
	MX_GPIO_Init();
	MX_DMA_Init();
	MX_LPUART1_UART_Init();
	MX_SPI1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	printf("working \r\n");
	color+= 0x2222;
	LCD_Fill(color);
	HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

一些解釋:
1,cubemx生成的這個工程,無需自己手動開啟SPI通道或者DMA傳輸,選擇兩種方式傳輸的唯一區別就是HAL_SPI_Transmit_DMA和HAL_SPI_Transmit的函式選擇的區別而已,
2,為什么要分上下兩半屏傳輸?因為一幀的ram為2402402,大約10萬,而HAL_SPI_Transmit_DMA的size引數是使用uint16_t定義的,只能達到6萬多,所以要掰兩半傳輸,
3,主函式color啥意思?color負責變色,每一秒color+0x2222,螢屏顯示對應的顏色,color會隔一段時間溢位,又從頭開始變色,
4,為什么要在HAL_SPI_Transmit_DMA后面加延時?,cpu執行HAL_SPI_Transmit_DMA的程序只是配置一些暫存器的程序,很快,不會像HAL_SPI_Transmit一樣死等傳輸完成,所以兩次DMA傳輸有可能會沖突,造成顯示例外,你可以嘗試將這個延時改小,比如5ms,然后看一下現象,
5,如何優雅的使用SPI+DMA? 設定一個初值為1的信號量,在HAL_SPI_Transmit_DMA執行前獲取,DMA傳輸完成的時候釋放,可以看出,這個信號量保護的是DMA配置和傳輸兩個程序,還有,你需要開啟DMA中斷,

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