【STM32G491试用】+LC驱动240*240LCD

胤幻1988 · 发表于 2021-3-13 10:50:41

之前那个G491的SDK没下好，然后我们就中断了LCD的显示。今天我们重新拾起来，点亮第一个LCD!
240*240的LCD在智能穿戴设备上用，还是很不错的。而且由于屏幕尺寸小，看起来细腻些，颗粒感少了许多！
我们这款LCD的芯片是ST7789，无触摸，仅1.3寸。Nucleo 有ardunio接口及引出所以引脚的排针，但是多位这、个懒人来说，我还是喜欢，直接把LCD插座ardunio的座子上。ST7789支持2种驱动方式：8080、RGB、3线制SPI、4线制SPI.我们采用模拟4线制SPI的方式来驱动。
我们来看下LCD与板子的连接：

STM32CUBEMX 对应LCD驱动引脚的配置：

其中用于VCC 和GND的2个引脚，我分别加了上拉和下拉！
函数中，模拟SPI写LCD，这里没用到读取，硬件上也未连接：
我们看下它的必要引脚及时序图：

单个写入函数：

/******************************************************************************
函数说明：LCD串行数据写入函数
入口数据：dat 要写入的串行数据
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_Writ_Bus(u8 dat)
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
LCD_SCLK_Clr();
if(dat&0x80)
{
LCD_MOSI_Set();
}
else
{
LCD_MOSI_Clr();
}
LCD_SCLK_Set();
dat<<=1;
}
}

复制代码

写命令及写数据函数(默认状态为写数据，也就是DC引脚一直为高，当写命令是置低，写完后再置高)：

/******************************************************************************
函数说明：LCD写入数据
入口数据：dat 写入的数据
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_WR_DATA8(u8 dat)
{
LCD_Writ_Bus(dat);
}
/******************************************************************************
函数说明：LCD写入数据
入口数据：dat 写入的数据
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_WR_DATA(u16 dat)
{
LCD_Writ_Bus(dat>>8);
LCD_Writ_Bus(dat);
}
/******************************************************************************
函数说明：LCD写入命令
入口数据：dat 写入的命令
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_WR_REG(u8 dat)
{
LCD_DC_Clr();//写命令
LCD_Writ_Bus(dat);
LCD_DC_Set();//写数据
}

复制代码

由于LCD电源也是引脚模拟的，为了稳定运行，上电后要延时一会：

void LCD_GPIO_Init(void)
{
//其余全部置高
LCD_SCLK_Set();
LCD_MOSI_Set();
LCD_RES_Set();
LCD_DC_Set();
LCD_BLK_Set();
//初始化打开电源
LCD_VCC_Set();
LCD_GND_Clr();
//延时，保证充分上电
delay_ms(1000);
}

复制代码

其余的LCD操作相关函数：

/******************************************************************************
函数说明：设置起始和结束地址
入口数据：x1,x2 设置列的起始和结束地址
y1,y2 设置行的起始和结束地址
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_Address_Set(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2)
{
if(USE_HORIZONTAL==0)
{
LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
LCD_WR_DATA(x1);
LCD_WR_DATA(x2);
LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
LCD_WR_DATA(y1);
LCD_WR_DATA(y2);
LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
}
else if(USE_HORIZONTAL==1)
{
LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
LCD_WR_DATA(x1);
LCD_WR_DATA(x2);
LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
LCD_WR_DATA(y1+80);
LCD_WR_DATA(y2+80);
LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
}
else if(USE_HORIZONTAL==2)
{
LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
LCD_WR_DATA(x1);
LCD_WR_DATA(x2);
LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
LCD_WR_DATA(y1);
LCD_WR_DATA(y2);
LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
}
else
{
LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
LCD_WR_DATA(x1+80);
LCD_WR_DATA(x2+80);
LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
LCD_WR_DATA(y1);
LCD_WR_DATA(y2);
LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
}
}
void LCD_Init(void)
{
LCD_GPIO_Init();//初始化GPIO
LCD_RES_Clr();//复位
delay_ms(100);
LCD_RES_Set();
delay_ms(100);
LCD_BLK_Set();//打开背光
delay_ms(100);
//************* Start Initial Sequence **********//
LCD_WR_REG(0x11); //Sleep out
delay_ms(120); //Delay 120ms
//************* Start Initial Sequence **********//
LCD_WR_REG(0x36);
if(USE_HORIZONTAL==0)LCD_WR_DATA8(0x00);
else if(USE_HORIZONTAL==1)LCD_WR_DATA8(0xC0);
else if(USE_HORIZONTAL==2)LCD_WR_DATA8(0x70);
else LCD_WR_DATA8(0xA0);
LCD_WR_REG(0x3A);
LCD_WR_DATA8(0x05);
LCD_WR_REG(0xB2);
LCD_WR_DATA8(0x0C);
LCD_WR_DATA8(0x0C);
LCD_WR_DATA8(0x00);
LCD_WR_DATA8(0x33);
LCD_WR_DATA8(0x33);
LCD_WR_REG(0xB7);
LCD_WR_DATA8(0x35);
LCD_WR_REG(0xBB);
LCD_WR_DATA8(0x19);
LCD_WR_REG(0xC0);
LCD_WR_DATA8(0x2C);
LCD_WR_REG(0xC2);
LCD_WR_DATA8(0x01);
LCD_WR_REG(0xC3);
LCD_WR_DATA8(0x12);
LCD_WR_REG(0xC4);
LCD_WR_DATA8(0x20);
LCD_WR_REG(0xC6);
LCD_WR_DATA8(0x0F);
LCD_WR_REG(0xD0);
LCD_WR_DATA8(0xA4);
LCD_WR_DATA8(0xA1);
LCD_WR_REG(0xE0);
LCD_WR_DATA8(0xD0);
LCD_WR_DATA8(0x04);
LCD_WR_DATA8(0x0D);
LCD_WR_DATA8(0x11);
LCD_WR_DATA8(0x13);
LCD_WR_DATA8(0x2B);
LCD_WR_DATA8(0x3F);
LCD_WR_DATA8(0x54);
LCD_WR_DATA8(0x4C);
LCD_WR_DATA8(0x18);
LCD_WR_DATA8(0x0D);
LCD_WR_DATA8(0x0B);
LCD_WR_DATA8(0x1F);
LCD_WR_DATA8(0x23);
LCD_WR_REG(0xE1);
LCD_WR_DATA8(0xD0);
LCD_WR_DATA8(0x04);
LCD_WR_DATA8(0x0C);
LCD_WR_DATA8(0x11);
LCD_WR_DATA8(0x13);
LCD_WR_DATA8(0x2C);
LCD_WR_DATA8(0x3F);
LCD_WR_DATA8(0x44);
LCD_WR_DATA8(0x51);
LCD_WR_DATA8(0x2F);
LCD_WR_DATA8(0x1F);
LCD_WR_DATA8(0x1F);
LCD_WR_DATA8(0x20);
LCD_WR_DATA8(0x23);
LCD_WR_REG(0x21);
LCD_WR_REG(0x29);
}

复制代码

LCD具体应用函数：

/******************************************************************************
函数说明：在指定区域填充颜色
入口数据：xsta,ysta 起始坐标
xend,yend 终止坐标
color 要填充的颜色
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_Fill(u16 xsta,u16 ysta,u16 xend,u16 yend,u16 color)
{
u16 i,j;
LCD_Address_Set(xsta,ysta,xend-1,yend-1);//设置显示范围
for(i=ysta;i<yend;i++)
{
for(j=xsta;j<xend;j++)
{
LCD_WR_DATA(color);
}
}
}
/******************************************************************************
函数说明：在指定位置画点
入口数据：x,y 画点坐标
color 点的颜色
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y,u16 color)
{
LCD_Address_Set(x,y,x,y);//设置光标位置
LCD_WR_DATA(color);
}
/******************************************************************************
函数说明：画线
入口数据：x1,y1 起始坐标
x2,y2 终止坐标
color 线的颜色
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_DrawLine(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2,u16 color)
{
u16 t;
int xerr=0,yerr=0,delta_x,delta_y,distance;
int incx,incy,uRow,uCol;
delta_x=x2-x1; //计算坐标增量
delta_y=y2-y1;
uRow=x1;//画线起点坐标
uCol=y1;
if(delta_x>0)incx=1; //设置单步方向
else if (delta_x==0)incx=0;//垂直线
else {incx=-1;delta_x=-delta_x;}
if(delta_y>0)incy=1;
else if (delta_y==0)incy=0;//水平线
else {incy=-1;delta_y=-delta_x;}
if(delta_x>delta_y)distance=delta_x; //选取基本增量坐标轴
else distance=delta_y;
for(t=0;t<distance+1;t++)
{
LCD_DrawPoint(uRow,uCol,color);//画点
xerr+=delta_x;
yerr+=delta_y;
if(xerr>distance)
{
xerr-=distance;
uRow+=incx;
}
if(yerr>distance)
{
yerr-=distance;
uCol+=incy;
}
}
}
/******************************************************************************
函数说明：画矩形
入口数据：x1,y1 起始坐标
x2,y2 终止坐标
color 矩形的颜色
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_DrawRectangle(u16 x1, u16 y1, u16 x2, u16 y2,u16 color)
{
LCD_DrawLine(x1,y1,x2,y1,color);
LCD_DrawLine(x1,y1,x1,y2,color);
LCD_DrawLine(x1,y2,x2,y2,color);
LCD_DrawLine(x2,y1,x2,y2,color);
}
/******************************************************************************
函数说明：画圆
入口数据：x0,y0 圆心坐标
r 半径
color 圆的颜色
返回值：无
******************************************************************************/
void Draw_Circle(u16 x0,u16 y0,u8 r,u16 color)
{
int a,b;
a=0;b=r;
while(a<=b)
{
LCD_DrawPoint(x0-b,y0-a,color); //3
LCD_DrawPoint(x0+b,y0-a,color); //0
LCD_DrawPoint(x0-a,y0+b,color); //1
LCD_DrawPoint(x0-a,y0-b,color); //2
LCD_DrawPoint(x0+b,y0+a,color); //4
LCD_DrawPoint(x0+a,y0-b,color); //5
LCD_DrawPoint(x0+a,y0+b,color); //6
LCD_DrawPoint(x0-b,y0+a,color); //7
a++;
if((a*a+b*b)>(r*r))//判断要画的点是否过远
{
b--;
}
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示汉字串
入口数据：x,y显示坐标
*s 要显示的汉字串
fc 字的颜色
bc 字的背景色
sizey 字号可选 16 24 32
mode: 0非叠加模式 1叠加模式
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowChinese(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode)
{
while(*s!=0)
{
if(sizey==16) LCD_ShowChinese16x16(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
else if(sizey==24) LCD_ShowChinese24x24(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
else if(sizey==32) LCD_ShowChinese32x32(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
else return;
s+=2;
x+=sizey;
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示单个16x16汉字
入口数据：x,y显示坐标
*s 要显示的汉字
fc 字的颜色
bc 字的背景色
sizey 字号
mode: 0非叠加模式 1叠加模式
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowChinese16x16(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode)
{
u8 i,j;
u16 k;
u16 HZnum;//汉字数目
u16 TypefaceNum;//一个字符所占字节大小
u16 x0=x;
TypefaceNum=sizey/8*sizey;//此算法只适用于字宽等于字高，且字高是8的倍数的字，
//也建议用户使用这样大小的字,否则显示容易出问题！
HZnum=sizeof(tfont16)/sizeof(typFNT_GB16); //统计汉字数目
for(k=0;k<HZnum;k++)
{
if ((tfont16[k].Index[0]==*(s))&&(tfont16[k].Index[1]==*(s+1)))
{
LCD_Address_Set(x,y,x+sizey-1,y+sizey-1);
for(i=0;i<TypefaceNum;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
if(!mode)//非叠加方式
{
if(tfont16[k].Msk[i]&(0x01<<j))LCD_WR_DATA(fc);
else LCD_WR_DATA(bc);
}
else//叠加方式
{
if(tfont16[k].Msk[i]&(0x01<<j)) LCD_DrawPoint(x,y,fc);//画一个点
x++;
if((x-x0)==sizey)
{
x=x0;
y++;
break;
}
}
}
}
}
continue; //查找到对应点阵字库立即退出，防止多个汉字重复取模带来影响
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示单个24x24汉字
入口数据：x,y显示坐标
*s 要显示的汉字
fc 字的颜色
bc 字的背景色
sizey 字号
mode: 0非叠加模式 1叠加模式
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowChinese24x24(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode)
{
u8 i,j;
u16 k;
u16 HZnum;//汉字数目
u16 TypefaceNum;//一个字符所占字节大小
u16 x0=x;
TypefaceNum=sizey/8*sizey;//此算法只适用于字宽等于字高，且字高是8的倍数的字，
//也建议用户使用这样大小的字,否则显示容易出问题！
HZnum=sizeof(tfont24)/sizeof(typFNT_GB24); //统计汉字数目
for(k=0;k<HZnum;k++)
{
if ((tfont24[k].Index[0]==*(s))&&(tfont24[k].Index[1]==*(s+1)))
{
LCD_Address_Set(x,y,x+sizey-1,y+sizey-1);
for(i=0;i<TypefaceNum;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
if(!mode)//非叠加方式
{
if(tfont24[k].Msk[i]&(0x01<<j))LCD_WR_DATA(fc);
else LCD_WR_DATA(bc);
}
else//叠加方式
{
if(tfont24[k].Msk[i]&(0x01<<j)) LCD_DrawPoint(x,y,fc);//画一个点
x++;
if((x-x0)==sizey)
{
x=x0;
y++;
break;
}
}
}
}
}
continue; //查找到对应点阵字库立即退出，防止多个汉字重复取模带来影响
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示单个32x32汉字
入口数据：x,y显示坐标
*s 要显示的汉字
fc 字的颜色
bc 字的背景色
sizey 字号
mode: 0非叠加模式 1叠加模式
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowChinese32x32(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode)
{
u8 i,j;
u16 k;
u16 HZnum;//汉字数目
u16 TypefaceNum;//一个字符所占字节大小
u16 x0=x;
TypefaceNum=sizey/8*sizey;//此算法只适用于字宽等于字高，且字高是8的倍数的字，
//也建议用户使用这样大小的字,否则显示容易出问题！
HZnum=sizeof(tfont32)/sizeof(typFNT_GB32); //统计汉字数目
for(k=0;k<HZnum;k++)
{
if ((tfont32[k].Index[0]==*(s))&&(tfont32[k].Index[1]==*(s+1)))
{
LCD_Address_Set(x,y,x+sizey-1,y+sizey-1);
for(i=0;i<TypefaceNum;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
if(!mode)//非叠加方式
{
if(tfont32[k].Msk[i]&(0x01<<j))LCD_WR_DATA(fc);
else LCD_WR_DATA(bc);
}
else//叠加方式
{
if(tfont32[k].Msk[i]&(0x01<<j)) LCD_DrawPoint(x,y,fc);//画一个点
x++;
if((x-x0)==sizey)
{
x=x0;
y++;
break;
}
}
}
}
}
continue; //查找到对应点阵字库立即退出，防止多个汉字重复取模带来影响
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示单个字符
入口数据：x,y显示坐标
num 要显示的字符
fc 字的颜色
bc 字的背景色
sizey 字号
mode: 0非叠加模式 1叠加模式
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowChar(u16 x,u16 y,u8 num,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode)
{
u8 temp,sizex,t;
u16 i,TypefaceNum;//一个字符所占字节大小
u16 x0=x;
sizex=sizey/2;
TypefaceNum=sizex/8*sizey;
num=num-' '; //得到偏移后的值
LCD_Address_Set(x,y,x+sizex-1,y+sizey-1); //设置光标位置
for(i=0;i<TypefaceNum;i++)
{
if(sizey==16)temp=ascii_1608[num][i]; //调用8x16字体
else if(sizey==32)temp=ascii_3216[num][i]; //调用16x32字体
else return;
for(t=0;t<8;t++)
{
if(!mode)//非叠加模式
{
if(temp&(0x01<<t))LCD_WR_DATA(fc);
else LCD_WR_DATA(bc);
}
else//叠加模式
{
if(temp&(0x01<<t))LCD_DrawPoint(x,y,fc);//画一个点
x++;
if((x-x0)==sizex)
{
x=x0;
y++;
break;
}
}
}
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示字符串
入口数据：x,y显示坐标
*p 要显示的字符串
fc 字的颜色
bc 字的背景色
sizey 字号
mode: 0非叠加模式 1叠加模式
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowString(u16 x,u16 y,const u8 *p,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode)
{
while(*p!='\0')
{
LCD_ShowChar(x,y,*p,fc,bc,sizey,mode);
x+=sizey/2;
p++;
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示数字
入口数据：m底数，n指数
返回值：无
******************************************************************************/
u32 mypow(u8 m,u8 n)
{
u32 result=1;
while(n--)result*=m;
return result;
}
/******************************************************************************
函数说明：显示整数变量
入口数据：x,y显示坐标
num 要显示整数变量
len 要显示的位数
fc 字的颜色
bc 字的背景色
sizey 字号
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowIntNum(u16 x,u16 y,u16 num,u8 len,u16 fc,u16 bc,u8 sizey)
{
u8 t,temp;
u8 enshow=0;
u8 sizex=sizey/2;
for(t=0;t<len;t++)
{
temp=(num/mypow(10,len-t-1))%10;
if(enshow==0&&t<(len-1))
{
if(temp==0)
{
LCD_ShowChar(x+t*sizex,y,' ',fc,bc,sizey,0);
continue;
}else enshow=1;
}
LCD_ShowChar(x+t*sizex,y,temp+48,fc,bc,sizey,0);
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示两位小数变量
入口数据：x,y显示坐标
num 要显示小数变量
len 要显示的位数
fc 字的颜色
bc 字的背景色
sizey 字号
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowFloatNum1(u16 x,u16 y,float num,u8 len,u16 fc,u16 bc,u8 sizey)
{
u8 t,temp,sizex;
u16 num1;
sizex=sizey/2;
num1=num*100;
for(t=0;t<len;t++)
{
temp=(num1/mypow(10,len-t-1))%10;
if(t==(len-2))
{
LCD_ShowChar(x+(len-2)*sizex,y,'.',fc,bc,sizey,0);
t++;
len+=1;
}
LCD_ShowChar(x+t*sizex,y,temp+48,fc,bc,sizey,0);
}
}
/******************************************************************************
函数说明：显示图片
入口数据：x,y起点坐标
length 图片长度
width 图片宽度
pic[] 图片数组
返回值：无
******************************************************************************/
void LCD_ShowPicture(u16 x,u16 y,u16 length,u16 width,const u8 pic[])
{
u16 i,j,k=0;
LCD_Address_Set(x,y,x+length-1,y+width-1);
for(i=0;i<length;i++)
{
for(j=0;j<width;j++)
{
LCD_WR_DATA8(pic[k*2]);
LCD_WR_DATA8(pic[k*2+1]);
k++;
}
}
}

复制代码

如何通过取模工具生成字符汉字及图片的数值，这里就不再介绍了。
我们取4张图片，让LCD轮流显示一些汉字，数字及图片。由于G491有512KB FLASH，所以空间是够用的。
编译下载完，我们看下效果：

代码：

STM32G491_DEMO.rar (13.05 MB, 下载次数: 16)

caizhiwei · 发表于 2021-3-14 15:23:57

楼主，羡慕啊，我的板子还没到，你就2篇了哦
写得不错！

caizhiwei · 发表于 2021-3-14 15:29:52

我这几天也在研究spi的LCD。
楼主LCD的 DC引脚配置为输出，如果使用硬件SPI, 那么此引脚为 MISO，应该为输入才对，
这似乎是矛盾的，再看楼主的SPI，貌似不是标准的SPI。
一直有疑问没搞明白~

胤幻1988 · 发表于 2021-3-14 21:21:16

caizhiwei 发表于 2021-3-14 15:29
我这几天也在研究spi的LCD。
楼主LCD的 DC引脚配置为输出，如果使用硬件SPI, 那么此引脚为 MISO，应该为输 ...

DC引脚其实对应的是SPI的MISO，但是这个引脚其实并没有配置成SPI的MISO，而是普通输出引脚。
因为这个屏，需要DC引脚上的电平(1:数据 0：命令)，来告知LCD，发送的为命令，还是数据。这个SPI其实是仅主机发送的SPI，
没有接收，不是完整的SPI。这个用法很多屏都是的啊，包括常见的OLED12864都是的！

caizhiwei · 发表于 2021-3-15 09:35:22

胤幻1988 发表于 2021-3-14 21:21
DC引脚其实对应的是SPI的MISO，但是这个引脚其实并没有配置成SPI的MISO，而是普通输出引脚。
因为这个屏 ...

学习了，感谢分享。

liuy5134 · 发表于 2021-3-15 10:36:05

学习了

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