5 TFT-LCD显示屏任务实施

任务4.3.5任务实施任务实施TFT-LCD显示屏任务实施之前必须准备好表4-33所列的设备/资源。表4-33设备/资源清单序号设备/资源数量是否准备到位（√）1STM32F407ZET6最小系统1

24.3英寸TFT-LCD屏1

3配书软件包1

任务实施TFT-LCD显示屏硬件连接TFT-LCD模块与STM32F407ZET6核心板连接的I/O口对应关系如下。LCD_BL(背光控制)对应PB15；LCD_CS对应PG12即FSMC_NE4；LCD_RS对应PF12即FSMC_A6；LCD_WR对应PD5即FSMC_NWE;LCD_RD对应PD4即FSMC_NOE;LCD_D[15:0]直接连在FSMC_D15～FSMC_D0;TFT-LCD模块通过转接板已和STM32F407ZET6核心板连接好，实物连接如图4-47所示。图4-47TFT-LCD模块与核心板连接实物图任务实施TFT-LCD显示屏实施步骤要完成本任务，实施步骤分成以下几步。创建项目。引脚分配。配置FSMC外设。添加代码包。修改程序。编译、下载验证。任务实施TFT-LCD显示屏实施步骤设置CubeMX环境启动CubeMX软件，依次选择“NewProject”→“StartMyprojectfromMCU”，在PartNumberSearch搜索框中输入“STM32F407ZE”，选中搜索结果的STM32F407ZETx，单击右上角的“StartProject”按钮，进入开发板初始化对话框。创建项目，并将其设置为相应的IDE生成代码（1）首先，在主窗口中选择“ProjectManager”选项，打开“Project”标签，进入“ProjectSetting”窗口。（2）在相应的文本框中输入项目名称，选择项目保存路径。（3）将Toolchain/IDE选项设置为“MDK-ARMV5”。（4）时钟源配置HSE配置为“Crystal/CeramicResonator”，时钟树配置选“HSE”，内核时钟为168MHz。具体配置可参阅前述相关介绍。任务实施TFT-LCD显示屏实施步骤引脚分配本任务中用到LCD屏的背光控制PB15，应设置为推挽式输出。串口1用于打印LCD的ID号，故需要配置串口1，默认配置即可。具体配置可参阅前述介绍。FSMC分配按图4-48配置FSMC。图4-48FSMC的配置任务实施TFT-LCD显示屏实施步骤生成基础工程在配置好FSMC参数、LCD背光引脚、串口1后，切换到“CodeGenerator”选项卡，进行勾选。最后单击右上角的“GENERATECODE”按钮生成基础工程。在工程中添加代码包（1）用KeilMDK打开基础工程，单击编译按钮开始编译，若提示0个错误，表示编译通过。（2）在项目工程文件夹下新建“TFT_LCD”文件夹，并将书配的font.h、lcd.h、lcd.c三个文件复制进去，如图4-49所示。图4-49任务实施TFT-LCD显示屏实施步骤在工程中添加代码包（3）右击项目文件名，在弹出的快捷菜单中选择“AddGroup”添加组，将NEWGroup改为“TFT_Lcd”，双击“TFT_Lcd”,选择TFT_LCD文件夹，添加“lcd.c”文件，如图4-50所示。（4）刚添加的文件直接编译会报错，需要配置编译器包含文件的路径，如图4-51所示，添加lcd.h、font.h头文件的路径。图4-50图4-51任务实施TFT-LCD显示屏实施步骤在源文件中添加代码。在MDK-ARM中双击打开Application/User路径下的main.c文件，添加头文件代码，如下：/*USERCODEBEGINIncludes*/#include"lcd.h"#include"stdio.h"/*USERCODEENDIncludes*/添加变量，在/*USERCODEBEGINPV*/和/*USERCODEENDPV*/之间添加变量，如下：/*USERCODEBEGINPV*/ uint8_tx=0; uint8_tlcd_id[12]; //存放LCDID字符串/*USERCODEENDPV*/③添加初始化语句，在/*USERCODEBEGIN2*/和/*USERCODEEND2*/之间添加如下语句：/*USERCODEBEGIN2*/LCD_Init(); //初始化LCDFSMC接口POINT_COLOR=RED; //画笔颜色：红色 sprintf((char*)lcd_id,"LCDID:%04X",lcddev.id);/*将LCDID写到lcd_id。*//*USERCODEEND2*/任务实施TFT-LCD显示屏实施步骤在/*USERCODEBEGIN3*/和/*USERCODEEND3*/之间添加如下语句：打开usart.c文件，在#include"usart.h"之后添加如下头文件及语句：#include"stdio.h"/*USERCODEBEGIN0*/intfputc(intch,FILE*fp){HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)&ch,1,HAL_MAX_DELAY);returnch;}/*USERCODEEND0*/任务实施TFT-LCD显示屏实施步骤单击“Rebuild”编译工程，会出现如下错误：tft_lcd_test\tft_lcd_test.axf:Error:L6200E:SymbolHAL_SRAM_MspInitmultiplydefined(bylcd.oandfsmc.o)，表明HAL_SRAM_MspInit()函数在fsmc.c和lcd.c文件中都有定义，这里注释掉fsmc.c中的HAL_SRAM_MspInit()函数，重新编译，就没有错误了。下载程序将TFT-LCD模块和核心板连接好，并连接好调试器，将编译好的程序下载到核心板，看到的结果是：复位核心板后，就可以看到TFT-LCD模块不停地显示一些信息并不断切换背景色，屏幕中心在循环画圆，每次画的圆半径不同，12次循环后重复。同时该实验会显示LCD驱动器的ID(驱动芯片的型号)，并且会在串口打印（按复位一次，打印一次）。显示效果如图4-52所示。任务实施TFT-LCD显示屏源码分析梳理一下程序设计思路。开始系统级别的初始化：HAL库初始化、系统时钟、延时和串口初始化用户初始化：LCD初始化、将LCD_ID打印到lcd_id数组换颜色清屏显示字符串信息和LCD_ID任务实施TFT-LCD显示屏源码分析梳理一下程序设计思路。先看看LCD_Init()函数的简化代码先对FSMC相关I/O进行初始化，然后是FSMC的初始化，这个在前面都有介绍，最后根据读到的LCDID，对不同的驱动器执行不同的初始化代码，从上面的代码可以看出，这个初始化函数可以针对十多款不同的驱动芯片执行初始化操作，这样大大提高了整个程序的通用性。大家在以后的学习中应该多使用这样的方式，以提高程序的通用性、兼容性。任务实施TFT-LCD显示屏源码分析lcd.h里面的另一个重要结构体:该结构体用于保存一些LCD重要参数信息，如LCD的长宽、LCDID(驱动IC型号)、LCD横竖屏状态等，这个结构体虽然占用了十几个字节的内存，但是却可以让驱动函数支持不同尺寸的LCD，同时可以实现LCD横竖屏切换等重要功能，所以还是利大于弊的。任务实施TFT-LCD显示屏源码分析先看以下7个很重要的函数：因为FSMC自动控制了WR、RD、CS等这些信号，所以这7个函数实现起来都非常简单,这些函数实现功能见函数前面的备注，通过这几个简单函数的组合，我们就可以对LCD进行各种操作了。任务实施TFT-LCD显示屏源码分析第8个要介绍的函数是坐标设置函数，函数原型为：voidLCD_SetCursor(u16Xpos,u16Ypos); //设置光标该函数实现将LCD的当前操作点设置到指定坐标(x,y)。第9个函数是画点函数，函数原型为：voidLCD_DrawPoint(u16x,u16y);//画点该函数就是先设置坐标，然后往坐标写颜色。其中POINT_COLOR是我们定义的一个全局变量，用于存放画笔颜色。顺带介绍一下另外一个全局变量BACK_COLOR，该变量代表LCD的背景色。LCD_DrawPoint()函数虽然简单，但是至关重要，其他几乎所有上层函数，都是通过调用这个函数实现的。其他的函数简单介绍如下。读点函数，用于读取LCD的GRAM。其函数原型为：u32LCD_ReadPoint(u16x,u16y);//读点字符显示函数LCD_ShowChar()，这里的字符显示函数多了1个功能，就是可以以叠加方式显示，或者以非叠加方式显示。叠加方式显示多用于在显示的图片上再显示字符。非叠加方式一般用于普通的显示。其函数原型为：voidLCD_ShowChar(u16x,u16y,u8num,u8size,u8mode);//显示一个字符。字符串显示函数：LCD_ShowString()，函数原型为：voidLCD_ShowString(u16x,u16y,u16width,u16height,u8size,u8*p);//显示一个字符串,12/16/24/32字体另外，还提供了画圆函数：voidLCD_Draw_Circle(u16x0,u16y0,u8r);//画圆画线函数：voidLCD_DrawLine(u16x1,u16y1,u16x2,u16y2);//画线画矩形函数：voidLCD_DrawRectangle(u16x1,u16y1,u16x2,u16y2);//画矩形任务实施TFT-LCD显示屏源码分析任务拓展TFT-LCD显示屏项目引导案例

伴随着电子技术、互联网技术、高清视觉成像技术的蓬勃发展，广告行业也迎来了时代的大发展，无论是在街边的公交站牌、地铁的窗外、写字楼的外墙、运动场的周围，都随处可见各式各样的电子广告牌。任务拓展TFT-LCD显示屏职业能力目标了解STM32的FSMC接口ILI9341LCD控制器BMP文件格式能根据MCU的编程手册，利用STM32CubeMX准确配置STM32FSMC功能能根据任务要求，快速查阅硬件连接资料，准确搭建设备环境能根据任务要求，理解LCD控制器显示、控制时序等内容能根据任务要求，编制相应代码，进行BMP图片存储和静态显示知识目标技能目标任务拓展TFT-LCD显示屏

某公司准备为一电梯开发小型电子显示屏产品，经过慎重选型决定采用STM32系列单片为控制单元，液晶屏则采用ILI9341液晶控制器的3.2寸TFT彩屏。技术团队将开发任务分为3个子任务，分步实现。此阶段为第一阶段，任务内容是实现图片的静态显示。任务描述任务要求配置单片机FSMC接口；移植液晶驱动；显示静态图片；任务拓展TFT-LCD显示屏BMP图片格式讨论一下：你们知道哪些常见的图片格式？任务拓展TFT-LCD显示屏BMP图片格式BMP(Bitmap-File）图形文件是Windows采用的图形文件格式，BMP图片格式组成部分：BMP文件头(14bytes)+位图信息头(40bytes)+调色板(由颜色索引数决定)+位图数据(由图像尺寸决定)。思考一下，BMP图片文件格式应该是什么样的？2.BMP文件显示Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是4的倍数，不足的以0填充。任务拓展TFT-LCD显示屏BMP图片格式位图数据文件紧接着位图信息头呈现。位图文件有单色、16色、24色等，现在常见的是24色、256色两种模式，即单个像素大小分别用24位（3字节）或者256位（32字节）表示。表中阴影部分是文件头部信息，文件头可以分为BMP文件头和位图信息头。BMP文件的0和1字节用于表示文件的类型。1.BMP文件信息如果是位图文件类型，必须分别为0x42和0x4D，也就是ASCII码的‘BM’。任务拓展TFT-LCD显示屏BMP图片格式LCD液晶屏工程实施流程任务拓展TFT-LCD显示屏工程搭建0101020304提取BMP文件图模添加液晶屏基础驱动添加功能代码020304添加显示图片代码任务实施TFT-LCD显示屏LCD显示数字和字符的原理都是将数字和字符转换成点阵，通过函数扫描点阵进而在LCD上显示。LCD显示图片的原理也是如此，将图片转换成若干点阵，进而通过函数进行扫描而在LCD上显示。正点原子官方提供了图片转换成点阵的工具Image2Lcd2.9。具体实施步骤如下。首先打开任务2，在lcd.c文件下添加LCD_ShowPicture()函数，用于在LCD屏上显示图片。在lcd.h中声明该函数。打开lcd.h文件，在自定义函数声明处添加如下代码：voidLCD_ShowPicture(u16x,u16y,u16width,u16height,unsignedshort*pic);添加显示图片代码任务实施TFT-LCD显示屏在网上找几张图片，或者用手机拍照的图片也可以。使用Image2Lcd工具取模变成数组，具体操作如图4-53所示。图4-53Image2Lcd图片取点配置请注意：函数“LCD_ShowPicture(0,0,320,320,(u16*)gImage_1);”中“320,320”这两个参数要和图4-53的第⑥步的参数保持一致，才能正确显示彩色图片。添加显示图片代码任务实施TFT-LCD显示屏设置好后，保