2021年10月27日 | stm32专题二十一：FSMC液晶显示和扫描方向

液晶屏连接原理图：

其中值得注意的是，LCD_RESET复位引脚和LCD_BL背光，可以选择普通的GPIO来进行控制。而左侧的FSMC数据线，就直接按照编号连接到液晶屏。右侧LCD_CS片选、RD、WE都是FSMC固定占用的，而命令 / 数据线使用的是地址线A16。

如果程序跑飞了导致下载器无法下载，先按住复位键，再点下载，然后松开复位键就能下载成功。

接下来是代码说明：

初始化GPIO和FMSC，这里一个值得注意点地方就是，我们模拟8080时序使用的是FSMC模式B，这其中有一些时序参数。在操作SRAM时，这些参数可以通过SRAM提供的数据手册来得到。而在驱动液晶屏时，因为提供的参数并没有严格对应，需要使用实验测试参数。多测试几组参数，来获得一个相对稳定且速度较快的参数值。

void ILI9341_GPIO_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

// 打开 GPIO的时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(ILI9341_CS_CLK | ILI9341_DC_CLK | ILI9341_WR_CLK | ILI9341_RD_CLK | ILI9341_BK_CLK | 

ILI9341_RST_CLK | ILI9341_D0_CLK | ILI9341_D1_CLK | ILI9341_D2_CLK | ILI9341_D3_CLK | ILI9341_D4_CLK | 

ILI9341_D5_CLK | ILI9341_D6_CLK | ILI9341_D7_CLK |ILI9341_D8_CLK | ILI9341_D9_CLK | ILI9341_D10_CLK | 

ILI9341_D11_CLK | ILI9341_D12_CLK | ILI9341_D13_CLK | ILI9341_D14_CLK| ILI9341_D15_CLK, ENABLE);

// 初始化背光和复位引脚（通用推挽模式）

/* 控制引脚 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_RST_PIN;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(ILI9341_RST_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_BK_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_BK_PORT, &GPIO_InitStructure);

// 初始化其他引脚（复用推挽模式）

/* 控制引脚 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_CS_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_CS_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_RD_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_RD_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_RD_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_RD_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_WR_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_WR_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_DC_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_DC_PORT, &GPIO_InitStructure);

/* 数据引脚 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D0_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D0_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D1_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D1_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D2_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D2_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D3_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D3_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D4_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D4_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D5_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D5_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D6_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D6_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D7_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D7_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D8_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D8_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D9_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D9_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D10_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D10_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D11_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D11_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D12_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D12_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D13_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D13_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D14_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D14_PORT, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_D15_PIN;

GPIO_Init(ILI9341_D15_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

void ILI9341_FSMC_Config(void)

{

FSMC_NORSRAMInitTypeDef  FSMC_NORSRAMInitStructure;

FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef  readWriteTiming;

/*使能FSMC外设时钟*/

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC,ENABLE);

/* 这里地址建立时间和数据保持时间，在ILI9341数据手册中没有明确的给出来，

我们实际上是通过实验的方式，来直接测试几个参数，如果可以用就ok

如果把数据改大一点，就不容易出错，但数据改小一点的话，速度就会变快 */

//地址建立时间（ADDSET）

readWriteTiming.FSMC_AddressSetupTime = 0x01; // 数据是试出来的，且有一定余量

//数据保持时间（DATAST）

readWriteTiming.FSMC_DataSetupTime = 0x04; // 数据是试出来的，且有一定余量

//地址保持时间（ADDHLD）模式B未用到

readWriteTiming.FSMC_AddressHoldTime = 0x00;

//设置总线转换周期，仅用于复用模式的NOR操作

readWriteTiming.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x00;

//设置时钟分频，仅用于同步类型的存储器

readWriteTiming.FSMC_CLKDivision = 0x00;

//数据保持时间，仅用于同步型的NOR

readWriteTiming.FSMC_DataLatency = 0x00;

//选择匹配SRAM的模式

readWriteTiming.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_B;  

// 选择FSMC映射的存储区域： Bank1 sram1

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM1;

//设置地址总线与数据总线是否复用，仅用于NOR

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable; 

//设置要控制的存储器类型：NOR类型

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_NOR;   

//存储器数据宽度：16位

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b; 

//设置是否使用突发访问模式，仅用于同步类型的存储器

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode =FSMC_BurstAccessMode_Disable;

//设置是否使能等待信号，仅用于同步类型的存储器

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsynchronousWait=FSMC_AsynchronousWait_Disable;

//设置等待信号的有效极性，仅用于同步类型的存储器

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;

//设置是否支持把非对齐的突发操作，仅用于同步类型的存储器

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable; 

//设置等待信号插入的时间，仅用于同步类型的存储器

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;

//存储器写使能 

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;

//不使用等待信号

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable; 

// 不使用扩展模式，读写使用相同的时序

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable; 

//突发写操作

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;  

//读写时序配置

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &readWriteTiming;

//读写同样时序，使用扩展模式时这个配置才有效

FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &readWriteTiming; 

FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);  //初始化FSMC配置

FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM1, ENABLE);  // 使能BANK

}

读写数据的函数：

#define ILI9341_CMD_ADDR ((volatile uint16_t *)(0X60000000))

#define ILI9341_DATA_ADDR ((volatile uint16_t *)(0X60020000))

/**

  * @brief  向ILI9341写入命令

  * @param  usCmd :要写入的命令（表寄存器地址）

  * @retval 无

  */

__inline void ILI9341_Write_Cmd ( uint16_t usCmd )

{

*ILI9341_CMD_ADDR = usCmd;

}

/**

  * @brief  向ILI9341写入数据

  * @param  usData :要写入的数据

  * @retval 无

  */

__inline void ILI9341_Write_Data ( uint16_t usData )

{

*ILI9341_DATA_ADDR = usData;

}

/**

  * @brief  从ILI9341读取数据

  * @param  无

  * @retval 读取到的数据

  */

__inline uint16_t ILI9341_Read_Data ( void )

{

return (*ILI9341_DATA_ADDR);

}

设置背光的函数（起始就是把背光的IO口置成高低电平）：

/**

 * @brief  ILI9341背光LED控制

 * @param  enumState ：决定是否使能背光LED

  *   该参数为以下值之一：

  *     @arg ENABLE :使能背光LED

  *     @arg DISABLE :禁用背光LED

 * @retval 无

 */

void ILI9341_BackLed_Control ( FunctionalState enumState )

{

if ( enumState )

GPIO_ResetBits ( ILI9341_BK_PORT, ILI9341_BK_PIN );

else

GPIO_SetBits ( ILI9341_BK_PORT, ILI9341_BK_PIN );

}

同理，复位函数就是把接复位引脚的IO口置高低电平：

/**

 * @brief  ILI9341 软件复位

 * @param  无

 * @retval 无

 */

void ILI9341_Rst ( void )

{

GPIO_ResetBits ( ILI9341_RST_PORT, ILI9341_RST_PIN ); //低电平复位

ILI9341_Delay ( 0xAFF );    

GPIO_SetBits ( ILI9341_RST_PORT, ILI9341_RST_PIN );  

ILI9341_Delay ( 0xAFF );

}

初始化寄存器：

这其中值得关注的有三个地方，其他的配置不用过于纠结。

设置列的开始和结束坐标（0X2A）：

设置行的开始和结束坐标（0X2B）：

显存数据写入：

举个例子如下：

整个设置范围到写入数据的流程图如下：

看一下代码中的列设置：

/* column address control set */

ILI9341_Write_Cmd ( CMD_SetCoordinateX ); 

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

ILI9341_Write_Data ( 0xEF );

起始列为0，结束列为00EF，EF转成10进制为239，那么列的范围就是0 ~ 239，共240列。

行设置代码：

/* page address control set */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( CMD_SetCoordinateY ); 

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

ILI9341_Write_Data ( 0x01 );

ILI9341_Write_Data ( 0x3F );

起始行为0，结束列为013F，EF转成10进制为319，那么行的范围就是0 ~ 319，共320行。

我们使用的屏幕，就正好是 320行 + 240列。

像素格式设置：

/*  Pixel Format Set (3Ah)  */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0x3a ); 

ILI9341_Write_Data ( 0x55 );

命令解析：首先发送命令0X3A，这个是用来设置像素格式的（多少位颜色数据），实际上我们希望使用的是RGB565，正好是16位数据对应2字节。对应的正好是0X55。

完整的配置ILI9341寄存器的代码如下：

/**

 * @brief  初始化ILI9341寄存器

 * @param  无

 * @retval 无

 */

static void ILI9341_REG_Config ( void )

{

/*  Power control B (CFh)  */

DEBUG_DELAY  ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xCF  );

ILI9341_Write_Data ( 0x00  );

ILI9341_Write_Data ( 0x81  );

ILI9341_Write_Data ( 0x30  );

/*  Power on sequence control (EDh) */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xED );

ILI9341_Write_Data ( 0x64 );

ILI9341_Write_Data ( 0x03 );

ILI9341_Write_Data ( 0x12 );

ILI9341_Write_Data ( 0x81 );

/*  Driver timing control A (E8h) */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xE8 );

ILI9341_Write_Data ( 0x85 );

ILI9341_Write_Data ( 0x10 );

ILI9341_Write_Data ( 0x78 );

/*  Power control A (CBh) */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xCB );

ILI9341_Write_Data ( 0x39 );

ILI9341_Write_Data ( 0x2C );

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

ILI9341_Write_Data ( 0x34 );

ILI9341_Write_Data ( 0x02 );

/* Pump ratio control (F7h) */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xF7 );

ILI9341_Write_Data ( 0x20 );

/* Driver timing control B */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xEA );

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

/* Frame Rate Control (In Normal Mode/Full Colors) (B1h) */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xB1 );

ILI9341_Write_Data ( 0x00 );

ILI9341_Write_Data ( 0x1B );

/*  Display Function Control (B6h) */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xB6 );

ILI9341_Write_Data ( 0x0A );

ILI9341_Write_Data ( 0xA2 );

/* Power Control 1 (C0h) */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xC0 );

ILI9341_Write_Data ( 0x35 );

/* Power Control 2 (C1h) */

DEBUG_DELAY ();

ILI9341_Write_Cmd ( 0xC1 );

ILI9341_Write_Data ( 0x11 );