[MCU] 【AT-START-F425测评】No.06 驱动段码LCD

韵湖葱白 2022-5-10 18:43 楼主

## 前言

还是之前折腾GD32L233时弄的一块SLCD屏，改吧改吧就在AT32F425上跑起来了。

板子其实比较简单，打板如下：

![SLCD板](https://s2.loli.net/2022/04/29/HxmlgykbJecN7P6.jpg)

其中：

信号管脚RC参数中的R参数以及VLCD的分压电阻可直接参考手册。

## 如何测试裸屏

裸屏是交流信号驱动，直接用DC是不行的，得用交流测试。

用一段线缠绕在交流线上面，就可以测试了。

![SLCD裸屏测试](https://s2.loli.net/2022/05/10/C4mtpsQLWK28OIP.jpg)

![测试结果](https://s2.loli.net/2022/05/10/EFCKSTOeohmJVQp.gif)

## 段码液晶的原理

![SLCD参数](https://s2.loli.net/2022/04/29/D3SCYnfdzHgcbV2.jpg)

其中最关键的驱动条件参数，一般而言：

- duty = 1/com的数量
- bias = 1/(sqrt(duty)+1)

![SLCD COM和SEG](https://s2.loli.net/2022/04/29/iTLJMCdQWXFr8R9.jpg)
 
SLCD按duty的周期执行扫描模式，所以简单的理解：

- SEG = 地址
- COM = 数据

---

假如我们需要显示第一位的数字为2，那么对应的【8】，其中：标号2，标号3，标号4，标号6，标号7会亮。

参考SEG图，我们知道：

- SEG 9对应的是标号1，标号2，标号3，标号4共4段。
- SEG 10对应的是标号5，标号6，标号7共3段（电池图标我们不用）。

要想把标号2，标号3，标号4，标号6，标号7点亮，那么：

- SEG 9：COM0（标号4），COM1（标号3），COM2（标号2）为1。
- SEG 10：COM2（标号3），COM3（标号2）为1。

就是下表：

|| COM0 | COM1 | COM2 | COM3 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| SEG9 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| SEG10 | 0 | 0 | 1 | 1 |

也就是往这两个地址写入0xE和0x3就能显示数字2。

懂了啵？！

## AT32的GPIO口

只说跟STM32、GD32的差异性吧。

### GPIO的驱动能力

是定义了2个宏定义。

```
GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER   = 0x01, /*!< stronger sourcing/sinking strength */
GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE   = 0x02/*!< moderate sourcing/sinking strength */
```

### GPIO的复用

又单独给每个管脚定义了SOURCE，封装起来又多了一个函数。

GPIO的封装接口：

```
static gpio_pins_source_type get_gpio_pins_source(uint32_t pin)
{
  switch (pin)
  {
  case GPIO_PINS_0:
    return GPIO_PINS_SOURCE0;
  case GPIO_PINS_1:
    return GPIO_PINS_SOURCE1;
  case GPIO_PINS_2:
    return GPIO_PINS_SOURCE2;
  case GPIO_PINS_3:
    return GPIO_PINS_SOURCE3;
  case GPIO_PINS_4:
    return GPIO_PINS_SOURCE4;
  case GPIO_PINS_5:
    return GPIO_PINS_SOURCE5;
  case GPIO_PINS_6:
    return GPIO_PINS_SOURCE6;
  case GPIO_PINS_7:
    return GPIO_PINS_SOURCE7;
  case GPIO_PINS_8:
    return GPIO_PINS_SOURCE8;
  case GPIO_PINS_9:
    return GPIO_PINS_SOURCE9;
  case GPIO_PINS_10:
    return GPIO_PINS_SOURCE10;
  case GPIO_PINS_11:
    return GPIO_PINS_SOURCE11;
  case GPIO_PINS_12:
    return GPIO_PINS_SOURCE12;
  case GPIO_PINS_13:
    return GPIO_PINS_SOURCE13;
  case GPIO_PINS_14:
    return GPIO_PINS_SOURCE14;
  case GPIO_PINS_15:
    return GPIO_PINS_SOURCE15;
  default:
    return GPIO_PINS_SOURCE0;
  }
}

void gpio_init_af_mode(crm_periph_clock_type rcu, gpio_type * gpio, uint32_t pin, uint32_t speed, uint32_t af_func)
{
  gpio_init_type gpio_init_struct;
  crm_periph_clock_enable(rcu, TRUE);
  gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
  gpio_init_struct.gpio_drive_strength = (gpio_drive_type)speed;
  gpio_init_struct.gpio_out_type= GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
  gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
  gpio_init_struct.gpio_pins = pin;
  gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
  gpio_init(gpio, &gpio_init_struct);
  gpio_pin_mux_config(gpio, get_gpio_pins_source(pin), (gpio_mux_sel_type)af_func);
}

void gpio_init_output_mode(crm_periph_clock_type rcu, gpio_type * gpio, uint32_t pin, uint32_t speed, uint8_t set)
{
  gpio_init_type gpio_init_struct;
  crm_periph_clock_enable(rcu, TRUE);
  
  gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
  gpio_init_struct.gpio_drive_strength = (gpio_drive_type)speed;
  gpio_init_struct.gpio_out_type= GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
  gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
  gpio_init_struct.gpio_pins = pin;
  gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
  gpio_init(gpio, &gpio_init_struct);
  if (set)
  {
  gpio_bits_set(gpio, pin);
  }
  else
  {
  gpio_bits_reset(gpio, pin);
  }
}
```

## 驱动代码

一堆寄存器配置，参见芯片手册。

偷个懒，一把贴出来了。

【说明】SLCD切换的时序很短，延时直接用计数--就好。

这个代码跟GD32L233的代码几乎一致，只是定义的管脚和接口宏定义变了，这就是架构提前设计好的好处。

```
//#define SLCD_USING_SPI

#if defined(SPI1_FOR_SLCD)

/* SPI1:PB13-SCK-SPI_SCK PB14-CE-SPI_MISO PB15-DATA-SPI_MOSI */

#define CURRENT_SPI SPI1
#define CURRENT_SPI_RCU RCU_SPI1

#define SLCD_RCU   CRM_GPIOB_PERIPH_CLOCK
#define SLCD_GPIO  GPIOB
#define SLCD_WR_CLK_PINGPIO_PINS_13
#define SLCD_CS_PIN  GPIO_PINS_14
#define SLCD_DATA_PIN  GPIO_PINS_15

#ifdef SLCD_USING_SPI
#else

#define CS_HIGH gpio_bits_set(SLCD_GPIO, SLCD_CS_PIN);
#define CS_LOW  gpio_bits_reset(SLCD_GPIO, SLCD_CS_PIN);
#define WR_CLK_HIGH gpio_bits_set(SLCD_GPIO, SLCD_WR_CLK_PIN);
#define WR_CLK_LOWgpio_bits_reset(SLCD_GPIO, SLCD_WR_CLK_PIN);
#define DATA_HIGH gpio_bits_set(SLCD_GPIO, SLCD_DATA_PIN);
#define DATA_LOW  gpio_bits_reset(SLCD_GPIO, SLCD_DATA_PIN);
#define DATA  gpio_input_data_bit_read(SLCD_GPIO, SLCD_DATA_PIN)

#endif

// SLCD命令码
#defineCTRL_CMD 0x80//写控制命令 
#defineDATA_CMD 0xA0//写数据命令

#define LCD_ON 0x06//打开LCD 1000 0000 011x 
#define LCD_OFF  0x04//关闭LCD 1000 0000 010x 
#define SYS_EN 0x02//系统振荡器开 1000 0000 001x
#define RC_OSC 0x30//内部RC振荡器(上电默认256K) 1000 0011 0XXX
#define COM_BIAS 0x52//4COM,1/3bias 1000 010 10X1X

#define SLCD_OFF  send_cmd_slcd(LCD_OFF)
#define SLCD_ON   send_cmd_slcd(LCD_ON)
#define SLCD_SYS_EN send_cmd_slcd(SYS_EN)
#define SLCD_RC_OSC send_cmd_slcd(RC_OSC)
#define SLCD_COM_BIAS send_cmd_slcd(COM_BIAS)

//,C,c,d,E,F,H,h,L,n,N,o,P,r,t,U,-, ,*/    
//,,0x1D,0x0E,0x6E,0x1F,0x17,0x67,0x47,0x0D,0x46,0x75,0x37,
#define DISP_0  0xD7
#define DISP_1  0x06
#define DISP_2  0xE3
#define DISP_3  0xA7
#define DISP_4  0x36
#define DISP_5  0xB5
#define DISP_6  0xF5
#define DISP_7  0x07
#define DISP_8  0xF7
#define DISP_9  0xB7
#define DISP_A  0x77
#define DISP_B  0xF7
#define DISP_b  0xF4
#define DISP_C  0xD1
#define DISP_D  0xD7
#define DISP_c  0xE0
#define DISP_d  0xE6
#define DISP_E  0xF1
#define DISP_F  0x71
#define DISP_H  0x76
#define DISP_h  0x74
#define DISP_L  0xD0
#define DISP_n  0x64
#define DISP_N  0x57
#define DISP_o  0xE4
#define DISP_P  0x73
#define DISP_r  0x60
#define DISP_t  0xF0
#define DISP_U  0xD6
#define DISP__  0x20
#define DISP_EMPTY0x00

void spi5_init(){}

#ifdef SLCD_USING_SPI

void spi1_init()
{
}

#else

void spi1_init() {
  gpio_init_output_mode(SLCD_RCU, SLCD_GPIO, SLCD_WR_CLK_PIN,GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE, 0);
  gpio_init_output_mode(SLCD_RCU, SLCD_GPIO, SLCD_CS_PIN,GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE, 0);
  gpio_init_output_mode(SLCD_RCU, SLCD_GPIO, SLCD_DATA_PIN,GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER, 0);
}

static void slcd_delay(int count) {
    while (count) {
        count--;
    }
}

void send_bit_slcd(uint8_t sdat, uint8_t cnt)
{
  //data 的高cnt位写入，高位在前 
    uint8_t i; 
    for(i = 0; i < cnt; i++) 
    { 
        WR_CLK_LOW;
        slcd_delay(20);
        if(sdat&0x80)
        {
            DATA_HIGH; 
        }
        else 
        {
            DATA_LOW; 
        }
        slcd_delay(20);
        WR_CLK_HIGH;
        slcd_delay(20);
        sdat<<=1; 
    } 
    slcd_delay(20);
}

void send_cmd_slcd(uint8_t command)
{
  //发送指令 
    CS_LOW; 
    send_bit_slcd(CTRL_CMD, 4); //写入标志码b100
    send_bit_slcd(command, 8); //没有最高位为1的命令，直接将command的最高位写0
    CS_HIGH;
}

void write_slcd(uint8_t addr, uint8_t sdat) 
{ 
    addr<<=2;
    CS_LOW;
    send_bit_slcd(DATA_CMD, 3); //写入标志码b101
    send_bit_slcd(addr, 6); //写入addr 的高6位 
    send_bit_slcd(sdat, 8); //写入data 的8位
    CS_HIGH; 
}

void slcd_user_init(void)
{
  SLCD_OFF;
  SLCD_SYS_EN;
    SLCD_RC_OSC;  
    SLCD_COM_BIAS;
  SLCD_ON;
  slcd_display_data(DISP_0,DISP_0,DISP_0,DISP_0,DISP_0,DISP_0);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_1,DISP_1,DISP_1,DISP_1,DISP_1,DISP_1);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_2,DISP_2,DISP_2,DISP_2,DISP_2,DISP_2);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_3,DISP_3,DISP_3,DISP_3,DISP_3,DISP_3);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_4,DISP_4,DISP_4,DISP_4,DISP_4,DISP_4);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_5,DISP_5,DISP_5,DISP_5,DISP_5,DISP_5);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_6,DISP_6,DISP_6,DISP_6,DISP_6,DISP_6);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_7,DISP_7,DISP_7,DISP_7,DISP_7,DISP_7);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_8,DISP_8,DISP_8,DISP_8,DISP_8,DISP_8);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_9,DISP_9,DISP_9,DISP_9,DISP_9,DISP_9);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP__,DISP__,DISP__,DISP__,DISP__,DISP__);delay_ms(600);
  slcd_display_data(DISP_H,DISP_E,DISP_L,DISP_L,DISP_0,DISP_EMPTY);
}

void slcd_display_data(uint8_t data1, uint8_t data2, uint8_t data3, uint8_t data4, uint8_t data5, uint8_t data6)
{
  uint8_t addr = 9;
  write_slcd(addr, data1);
  addr += 2;
  write_slcd(addr, data2);
  addr += 2;
  write_slcd(addr, data3);
  addr += 2;
  write_slcd(addr, data4);
  addr += 2;
  write_slcd(addr, data5);
  addr += 2;
  write_slcd(addr, data6);
  addr += 2;
}
#endif
#endif
```

## 视频

![](https://s2.loli.net/2022/05/10/kxR7XlJSdHLmV2g.gif)

![](https://s2.loli.net/2022/03/28/xnJPMjvEfwHs1IS.gif)

回复评论（1）

沙发 lugl4313820

有空测测这段码评的功耗如何呀。

点赞 2022-5-10 21:56

[MCU] 【AT-START-F425测评】No.06 驱动段码LCD

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沙发 lugl4313820

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