基于STM32的LCD操作.docx
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基于STM32的LCD操作
《嵌入式系统》课程报告
基于STM32的LCD操作
姓名
组长：
曾昭智
组员：
邓宁、张小扬、牛洪澄
学院
光电学院
班级
电信2班、3班
完成日期
2014.05.29
1、原理方案（功能框图介绍）················································1
2、电路连线及资源分配····················································2
3、所用主要器件或模块说明················································3
4、程序流程图····························································4
5、调试心得······························································5
6、源代码································································6
1.TFT-LCD原理
1.1TFT-LCD简介
TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器。
其英文全称为：
ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay。
TFT-LCD与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同，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。
TFT-LCD也被叫做真彩液晶显示器。
上一节介绍了OLED模块，这一节，我们给大家介绍ALIENTEKTFTLCD模块，该模块有如下特点：
1，2.4’/2.8’两种大小的屏幕可选。
2，320×240的分辨率。
3，16位真彩显示。
4，自带触摸屏，可以用来作为控制输入。
5，通用的接口，除了ALIENTEKMiniSTM32开发板，该液晶模块还可以使用在优异特、STMSKY、红牛等开发板上。
本节，我们以2.8寸的ALIENTEKTFTLCD模块为例介绍，该模块采用的是显尚光电的DST2001PHTFTLCD，DST2001PH的控制器为ILI9320，采用26万色的TFTLCD屏，分辨率为320×240，采用16位的80并口。
1.280并口
ALIENTEKTFTLCD模块采用80并口口方与外部链接，采用16位数据线（低了速度太慢，用彩色就没什么效果了）。
该模块的80并口有如下一些信号线：
CS：
TFTLCD片选信号。
WR：
向TFTLCD写入数据。
RD：
从TFTLCD读取数据。
D[15:
0]：
16位双向数据线。
RST：
硬复位TFTLCD。
RS：
命令/数据标志（0，读写命令；1，读写数据）。
TFTLCD模块的RST信号线和OLED模块一样，也是直接接到STM32的复位脚上，并不由软件控制，这样可以省下来一个IO口。
另外我们还需要一个背光控制线来控制TFTLCD的背光。
所以，我们总共需要的IO口数目为21个。
1.3ILI9320
模块的控制器为ILI9320，该控制器自带显存，其显存总大小为172820（240*320*18/8），即18位模式（26万色）下的显存量。
模块的16位数据线与显寸的对应关系为565方式，如下图所示：
1.4GRAM显示方向设置
1.5TFTLCD显示需要的相关设置步骤如下
（1）设置STM32与TFTLCD模块相连接的IO。
这一步，先将我们与TFTLCD模块相连的IO口设置为输出，具体使用哪些IO口，这里需要根据连接电路以及TFTLCD模块的设置来确定。
（2）初始化TFTLCD模块。
其实这里就是上和上面OLED模块的初始化过程差不多。
通过向TFTLCD写入一系列的设置，来启动TFTLCD的显示。
为后续显示字符和数字做准备。
（3）通过函数将字符和数字显示到TFTLCD模块上。
这里就是通过我们设计的程序，将要显示的字符送到TFTLCD模块就可以了，这些函数将在软件设计部分向大家介绍。
通过以上三步，我们就可以使用ALIENTEKTFTLCD模块来显示字符和数字了，并且可以显示各种颜色的背景。
2.电路连线及资源分配
MiniSTM32开发板底板的LCD接口和ALIENTEKTFTLCD模块直接可以对插，连接如下图：
图中绿色线圈出来的部分就是连接TFTLCD模块的接口，这里在硬件上，TFTLCD模块与MiniSTM32开发板的IO口对应关系如下：
LCD_LED对应PC10;
LCD_CS对应PC9;
LCD_RS对应PC8;
LCD_WR对应PC7;
LCD_RD对应PC6;
LCD_D[17:
1]对应PB[15:
0];
这些线的连接，MiniSTM32的内部已经连接好了，我们只需要将TFTLCD模块插上去就好了。
3.所用主要器件或模块说明
3.1TFT-LCD模块原理图
3.2TFT-LCD模块接口图
4.程序流程图
5.调试心得
调试之前需将MiniSTM32开发板连接至PC并且安装好相应的驱动程序；在调试程序的时候将错误程序下载到MiniSTM32中会导致LCD屏无法打开或者是白屏的现象，程序与开发板不兼容也会产生同样现象；并且在使用Keil调试的时候没有进行正确的设置也会导致下载程序无法顺利进行。
所以在调试的时候要确保程序的正确及对Keil的正确的使用才能顺利完成实验。
调试结果（到屏幕的背景是不停切换的）：
6.源代码
6.1LCD_WR_REG函数：
通过80并口向LCD模块写入8位的寄存器命令
#ifLCD_FAST_IO==1//快速IO
voidLCD_WR_REG（u8data）
{
LCD_RS_CLR;//写地址
LCD_CS_CLR;
DATAOUT（data）;
LCD_WR_CLR;
LCD_WR_SET;
LCD_CS_SET;
}
#else//正常IO
//写寄存器函数
voidLCD_WR_REG（u8data）
{
LCD_RS=0;//写地址
LCD_CS=0;
DATAOUT（data）;
LCD_WR=0;
LCD_WR=1;
LCD_CS=1;
}
#endif
6.2LCD_READREG：
用来读取某个寄存器的值
//读寄存器
u16LCD_ReadReg（u8LCD_Reg）
{
u16t;
LCD_WR_REG（LCD_Reg）;//写入要读的寄存器号
GPIOB->CRL=0X88888888;//PB0-7上拉输入
GPIOB->CRH=0X88888888;//PB8-15上拉输入
GPIOB->ODR=0XFFFF;//全部输出高
#ifLCD_FAST_IO==1//快速IO
LCD_RS_SET;
LCD_CS_CLR;
//读取数据（读寄存器时,并不需要读2次）
LCD_RD_CLR;
delay_us（5）;//FOR8989,延时5us
LCD_RD_SET;
t=DATAIN;
LCD_CS_SET;
#else
LCD_RS=1;
LCD_CS=0;
//读取数据（读寄存器时,并不需要读2次）
LCD_RD=0;
LCD_RD=1;
t=DATAIN;
LCD_CS=1;
#endif
GPIOB->CRL=0X33333333;//PB0-7上拉输出
GPIOB->CRH=0X33333333;//PB8-15上拉输出
GPIOB->ODR=0XFFFF;//全部输出高
returnt;
}
6.3LCD_ReadRAM：
用来读取GRAM的值
//读取个某点的颜色值
//x:
0~239
//y:
0~319
//返回值:
此点的颜色
u16LCD_ReadPoint（u16x,u16y）
{
u16t;
if（x>=LCD_W||y>=LCD_H）return0;//超过了范围,直接返回
LCD_SetCursor（x,y）;
LCD_WR_REG（R34）;//选择GRAM地址
GPIOB->CRL=0X88888888;//PB0-7上拉输入
GPIOB->CRH=0X88888888;//PB8-15上拉输入
GPIOB->ODR=0XFFFF;//全部输出高
#ifLCD_FAST_IO==1//快速IO
LCD_RS_SET;
LCD_CS_CLR;
//读取数据（读GRAM时,需要读2次）
LCD_RD_CLR;
LCD_RD_SET;
delay_us
（2）;//FOR9320,延时2us
//dummyREAD
LCD_RD_CLR;
delay_us
（2）;//FOR8989,延时2us
LCD_RD_SET;
t=DATAIN;
LCD_CS_SET;
#else
LCD_RS=1;
LCD_CS=0;
//读取数据（读GRAM时,需要读2次）
LCD_RD=0;
LCD_RD=1;
//dummyREAD
LCD_RD=0;
LCD_RD=1;
t=DATAIN;
LCD_CS=1;
#endif
GPIOB->CRL=0X33333333;//PB0-7上拉输出
GPIOB->CRH=0X33333333;//PB8-15上拉输出
GPIOB->ODR=0XFFFF;//全部输出高
if（DeviceCode==0X4531||DeviceCode==0X8989||DeviceCode==0XB505）returnt;//这几种IC直接返回颜色值
elsereturnLCD_BGR2RGB（t）;
}
6.4LCD_SetCursor：
用于设置坐标
voidLCD_SetCursor（u16Xpos,u16Ypos）
{
#ifUSE_HORIZONTAL==1
if（DeviceCode==0X8989）
{
LCD_WriteReg（0X4E,Ypos）;
LCD_WriteReg（0X4F,319-Xpos）;
}else
{
LCD_WriteReg（R32,Ypos）;
LCD_WriteReg（R33,319-Xpos）;
}
#else
if（DeviceCode==0X8989）
{
LCD_WriteReg（0X4E,Xpos）;
LCD_WriteReg（0X4F,Ypos）;
}else
{
LCD_WriteReg（R32,Xpos）;
LCD_WriteReg（R33,Ypos）;
}
#endif
}
6.5POINT_COLOR：
画点函数
voidLCD_DrawPoint（u16x,u16y）
{
LCD_SetCursor（x,y）;//设置光标位置
LCD_WR_REG（R34）;//开始写入GRAM
LCD_WR_DATA（POINT_COLOR）;
}
6.6LCD_ShowChar：
显示字符
//在指定位置显示一个字符
//x:
0~234
//y:
0~308
//num:
要显示的字符:
""--->"~"
//size:
字体大小12/16
//mode:
叠加方式
（1）还是非叠加方式（0）
voidLCD_ShowChar（u16x,u16y,u8num,u8size,u8mode）
{
#ifUSE_HORIZONTAL==1
#defineMAX_CHAR_POSX312
#defineMAX_CHAR_POSY232
#else
#defineMAX_CHAR_POSX232
#defineMAX_CHAR_POSY312
#endif
u8temp;
u8pos,t;
u16x0=x;
u16colortemp=POINT_COLOR;
if（x>MAX_CHAR_POSX||y>MAX_CHAR_POSY）return;
//设置窗口
num=num-'';//得到偏移后的值
if（!
mode）//非叠加方式
{
for（pos=0;pos{
if（size==12）temp=asc2_1206[num][pos];//调用1206字体
elsetemp=asc2_1608[num][pos];//调用1608字体
for（t=0;t{
if（temp&0x01）POINT_COLOR=colortemp;
elsePOINT_COLOR=BACK_COLOR;
LCD_DrawPoint（x,y）;
temp>>=1;
x++;
}
x=x0;
y++;
}
}else//叠加方式
{
for（pos=0;pos{
if（size==12）temp=asc2_1206[num][pos];//调用1206字体
elsetemp=asc2_1608[num][pos];//调用1608字体
for（t=0;t{
if（temp&0x01）LCD_DrawPoint（x+t,y+pos）;//画一个点
temp>>=1;
}
}
}
POINT_COLOR=colortemp;
}
6.7LCD_Init（简化）：
初始化模块
voidLCD_Init（void）
{
u16DeviceCode;
RCC->APB2ENR|=1<<3;//先使能外设PORTB时钟
RCC->APB2ENR|=1<<4;//先使能外设PORTC时钟
RCC->APB2ENR|=1<<0;//开启辅助时钟
AFIO->MAPR=0X04000000;//关闭JTAG
//PORTC6~10复用推挽输出
GPIOC->CRH&=0XFFFFF000;
GPIOC->CRH|=0X00000333;
GPIOC->CRL&=0X00FFFFFF;
GPIOC->CRL|=0X33000000;
GPIOC->ODR|=0X07C0;
//PORTB推挽输出
GPIOB->CRH=0X33333333;
GPIOB->CRL=0X33333333;
GPIOB->ODR=0XFFFF;
Delay（5）;//delay50ms
LCD_WriteReg（0x0000，0x0001）;
Delay（5）;//delay50ms
DeviceCode=LCD_ReadReg（0x0000）;
//printf（"ID:
%d\n"，DeviceCode）;
if（DeviceCode==0x9325||DeviceCode==0x9328）//ILI9325
{
……//9325/9328初始化代码
}
elseif（DeviceCode==0x9320||DeviceCode==0x9300）
{
……//9320/9300初始化代码
}
elseif（DeviceCode==0x1505）
{……//1505初始化代码
}
elseif（DeviceCode==0x8989）
{
……//8989初始化代码
}
Delay（5000）;
LCD_Clear（WHITE）;
}
6.8输入以下代码（简化代码）来控制I/O口，当使用快速模式来控制的时候，就可以有效提升速度。
另外这段代码对颜色和驱动器的寄存器进行了很多宏定义：
#ifndef__LCD_H
#define__LCD_H
#include"sys.h"
#include"stdlib.h"
//TFTLCD部分外要调用的函数
externu16POINT_COLOR;//默认红色
externu16BACK_COLOR;//背景颜色.默认为白色
//-----------------LCD端口定义----------------
#defineLCD_LEDPCout（10）//LCD背光PC10
#defineLCD_CSPCout（9）//片选端口PC9
#defineLCD_RSPCout（8）//数据/命令PC8
#defineLCD_WRPCout（7）//写数据PC7
#defineLCD_RDPCout（6）//读数据PC6
//PB0~15，作为数据线
#defineDATAOUT（x）GPIOB->ODR=x;//数据输出
#defineDATAINGPIOB->IDR;//数据输入
//画笔颜色
#defineWHITE0xFFFF
#defineBLACK0x0000
#defineBLUE0x001F
#defineRED0xF800
#defineMAGENTA0xF81F
#defineGREEN0x07E0
#defineCYAN0x7FFF
#defineYELLOW0xFFE0
#defineBROWN0XBC40//棕色
#defineBRRED0XFC07//棕红色
#defineGRAY0X8430//灰色
#defineLGRAY0XC618//浅灰色
externu16BACK_COLOR，POINT_COLOR;
voidLCD_Init（void）;
voidLCD_Clear（u16Color）;
voidLCD_SetCursor（u8Xpos，u16Ypos）;
voidLCD_DrawPoint（u8x，u16y）;//画点
voidDraw_Circle（u8x0，u16y0，u8r）;
voidLCD_DrawLine（u8x1，u16y1，u8x2，u16y2）;
voidLCD_DrawRectangle（u8x1，u16y1，u8x2，u16y2）;
voidLCD_Fill（u8xsta，u16ysta，u8xend，u16yend，u16color）;
voidLCD_ShowChar（u8x，u16y，u8num，u8size，u8mode）;//显示一个字符
voidLCD_ShowNum（u8x，u8y，u32num，u8len，u8size）;//显示一个数字
voidLCD_ShowString（u8x，u16y，constu8*p）;//显示一个字符串，16字体
voidLCD_WriteReg（u8LCD_Reg，u16LCD_RegValue）;
u16LCD_ReadReg（u8LCD_Reg）;
voidLCD_WriteRAM_Prepare（void）;
voidLCD_WriteRAM（u16RGB_Code）;
u16LCD_ReadRAM（void）;
//9320/9325LCD寄存器
#defineR00x00
#defineR10x01
#defineR20x02
……//寄存器定义区
#defineR1920xC0
#defineR1930xC1
#defineR2290xE5
#endif
6.9Test中的main函数：
该部分代码将显示一些固定的字符，然后不停的切换背景颜色，每1s切换一次。
而LED0也会不停的闪烁，指示程序已经在运行
intmain（void）
{
u8x=0;
SystemInit（）;
delay_init（72）;//延时初始化
NVIC_Configuration（）;
uart_init（9600）;
LED_Init（）;
KEY_Init（）;
LCD_Init（）;
POINT_COLOR=RED;
while
（1）
{
switch（x）
{
case0:
LCD_Clear（WHITE）;break;
case1:
LCD_Clear（BLACK）;break;
case2:
LCD_Clear（BLUE）;break;
case3:
LCD_Clear（RED）;break;
case4:
LCD_Clear（MAGENTA）;break;
case5:
LCD_Clear（GREEN）;break;
case6:
LCD_Clear（CYAN）;break;
case7:
LCD_Clear（YELLOW）;break;
case8:
LCD_Clear（BRRED）;break;
case9:
LCD_Clear（GRAY）;break;
case10:
LCD_Clear（LGRAY）;break;
case11:
LCD_Clear（BROWN）;break;
}
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString（30,50,"MiniSTM32^_^"）;
LCD_ShowString（30,70,"2.4'/2.8'TFTLCDTEST"）;
LCD_ShowString（30,90,"ATOM@ALIENTEK"）;
LCD_ShowString（30,110,"2010/12/30"）;
x++;
if（x==12）x=0;
LED0=!
LED0;
delay_ms（1000）;
}
}
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