基于STM32的LCD操作.doc

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 目 录1、原理方案(功能框图介绍)12、电路连线及资源分配23、所用主要器件或模块说明34、程序流程图45、调试心得56、源代码6基于STM32的LCD操作1.TFT-LCD原理1.1 TFT-LCD简介TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为：Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display。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ALIENTEK TFTLCD模块，该模块有如下特点： 1，2.4/2.8两种大小的屏幕可选。2，320240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ALIENTEK MiniSTM32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ALIENTEK TFTLCD模块为例介绍，该模块采用的是显尚光电的DST2001PH TFTLCD，DST2001PH的控制器为ILI9320，采用26万色的TFTLCD屏，分辨率为320240，采用16位的80并口。 1.2 80并口ALIENTEK TFTLCD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。 D15:0：16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。1.3 ILI9320 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： 1.4 GRAM显示方向设置1.5 TFTLCD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ALIENTEK TFTLCD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ALIENTEK TFTLCD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 _D17:1对应PB15:0; 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3.1 TFT-LCD模块原理图3.2 TFT-LCD模块接口图4.程序流程图写入数据读取数据读取GRAM设置坐标画点显示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6.1 LCD_WR_REG函数：通过80并口向LCD模块写入8位的寄存器命令#if LCD_FAST_IO=1 /快速IOvoid LCD_WR_REG(u8 data) 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void LCD_WR_REG(u8 data) LCD_RS=0;/写地址 LCD_CS=0; DATAOUT(data); LCD_WR=0; LCD_WR=1; LCD_CS=1; #endif6.2 LCD_READREG：用来读取某个寄存器的值/读寄存器u16 LCD_ReadReg(u8 LCD_Reg) u16 t;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#if LCD_FAST_IO=1 /快速IOLCD_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);/FOR 8989,延时5us LCD_RD_SET;t=DATAIN; LCD_CS_SET; #elseLCD_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return t; 6.3 LCD_ReadRAM：用来读取GRAM的值/读取个某点的颜色值 /x:0239/y:0319/返回值:此点的颜色u16 LCD_ReadPoint(u16 x,u16 y)u16 t;if(x=LCD_W|y=LCD_H)return 0;/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#if LCD_FAST_IO=1 /快速IOLCD_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);/FOR 9320,延时2us /dummy READLCD_RD_CLR; delay_us(2);/FOR 8989,延时2us LCD_RD_SET;t=DATAIN; LCD_CS_SET;#elseLCD_RS=1;LCD_CS=0;/读取数据(读GRAM时,需要读2次)LCD_RD=0; LCD_RD=1; /dummy READLCD_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)return t;/这几种IC直接返回颜色值else return LCD_BGR2RGB(t);6.4 LCD_SetCursor：用于设置坐标void LCD_SetCursor(u16 Xpos, u16 Ypos)#if USE_HORIZONTAL=1 if(DeviceCode=0X8989)LCD_WriteReg(0X4E, Ypos);LCD_WriteReg(0X4F, 319-Xpos); elseLCD_WriteReg(R32, Ypos);LCD_WriteReg(R33, 319-Xpos); #elseif(DeviceCode=0X8989)LCD_WriteReg(0X4E, Xpos);LCD_WriteReg(0X4F, Ypos); elseLCD_WriteReg(R32, Xpos);LCD_WriteReg(R33, Ypos); #endif 6.5 POINT_COLOR：画点函数void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y)LCD_SetCursor(x,y);/设置光标位置 LCD_WR_REG(R34);/开始写入GRAMLCD_WR_DATA(POINT_COLOR); 6.6 LCD_ShowChar：显示字符/在指定位置显示一个字符/x:0234/y:0308/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)void LCD_ShowChar(u16 x,u16 y,u8 num,u8 size,u8 mode) #if USE_HORIZONTAL=1#define MAX_CHAR_POSX 312#define MAX_CHAR_POSY 232 #else #define MAX_CHAR_POSX 232#define MAX_CHAR_POSY 312#endif u8 temp; u8 pos,t;u16 x0=x;u16 colortemp=POINT_COLOR; if(xMAX_CHAR_POSX|yMAX_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;possize;pos+)if(size=12)temp=asc2_1206numpos;/调用1206字体else temp=asc2_1608numpos; /调用1608字体for(t=0;t=1; x+; x=x0;y+;else/叠加方式for(pos=0;possize;pos+)if(size=12)temp=asc2_1206numpos;/调用1206字体else temp=asc2_1608numpos; /调用1608字体for(t=0;t=1; POINT_COLOR=colortemp; 6.7 LCD_Init（简化）：初始化模块void LCD_Init(void) u16 DeviceCode; RCC-APB2ENR|=1APB2ENR|=1APB2ENR|=1MAPR=0X04000000; /关闭JTAG /PORTC610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); / delay 50 ms LCD_WriteReg(0x0000，0x0001); Delay(5); / delay 50 ms DeviceCode = LCD_ReadReg(0x0000); /printf(ID:%dn，DeviceCode); if(DeviceCode=0x9325|DeviceCode=0x9328)/ILI9325 /9325/9328初始化代码 else if(DeviceCode=0x9320|DeviceCode=0x9300) /9320/9300初始化代码 else if(DeviceCode=0x1505) /1505初始化代码 else if(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 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- #define LCD_LED PCout(10) /LCD背光 PC10 #define LCD_CS PCout(9) /片选端口 PC9 #define LCD_RS PCout(8) /数据/命令 PC8 #define LCD_WR PCout(7) /写数据 PC7 #define LCD_RD PCout(6) /读数据 PC6 /PB015，作为数据线#define DATAOUT(x) GPIOB-ODR=x; /数据输出#define DATAIN GPIOB-IDR; /数据输入 /画笔颜色#define WHITE 0xFFFF #define BLACK 0x0000 #define BLUE 0x001F #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#define LGRAY 0XC618 /浅灰色 extern u16 BACK_COLOR， POINT_COLOR ; void LCD_Init(void); void LCD_Clear(u16 Color); void LCD_SetCursor(u8 Xpos， u16 Ypos); void LCD_DrawPoint(u8 x，u16 y);/画点void Draw_Circle(u8 x0，u16 y0，u8 r); void LCD_DrawLine(u8 x1， u16 y1， u8 x2， u16 y2); void LCD_DrawRectangle(u8 x1， u16 y1， u8 x2， u16 y2); void LCD_Fill(u8 xsta，u16 ysta，u8 xend，u16 yend，u16 color); void LCD_ShowChar(u8 x，u16 y，u8 num，u8 size，u8 mode);/显示一个字符void LCD_ShowNum(u8 x，u8 y，u32 num，u8 len，u8 size); /显示一个数字void LCD_ShowString(u8 x，u16 y，const u8 *p); /显示一个字符串，16字体 void LCD_WriteReg(u8 LCD_Reg， u16 LCD_RegValue); u16 LCD_ReadReg(u8 LCD_Reg); void LCD_WriteRAM_Prepare(void); void LCD_WriteRAM(u16 RGB_Code); u16 LCD_ReadRAM(void); /9320/9325 LCD寄存器 #define R0 0x00 #define R1 0x01 #define R2 0x02 /寄存器定义区#define R192 0xC0 #define R193 0xC1 #define R229 0xE5 #endif 6.9 Test中的main函数：该部分代码将