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[MM32硬件] 【灵动微电子MM32F0121测评】6、SPI主模式实验-驱动ILI9341

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 楼主| sujingliang 发表于 2025-6-15 14:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
MM32F0121, spi, ILI9341, 实验, 微电子
本文的目的：配置MM32F0121为SPI主模式，并成功SPI方式驱动ILI9341显示屏

相关例程可参见：
LibSamples_MM32F0120_V1.13.4\Samples\LibSamples\SPI

如果使用polling方式可参考SPI_Master_FLASH_Polling例程，如何使用DMA方式可参考SPI_Master_FLASH_DMA_Polling

5.png
因为MM32F0121只有一个SPI接口，并且已分配给板载的flash，所以需要考虑不能和flash冲突。可以将SPI1复用为其他管脚或SPI1_NSS与flash的使用管脚不同。

本例SPI1_NSS使用其他管脚。


1、SPI配置

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  1. //CS:PA0  DC:PA1 RESET:PA2 BK:PA3
    

  2. //PA4:SPI1_NSS;PA5:SPI1_SCK;PA6:SPI1_MISO;PA7:SPI1_MOSI
    


  3. 

  4. void SPI_Configure(void)
    

  5. {
    

  6.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    

  7.     SPI_InitTypeDef  SPI_InitStruct;
    


  8. 

  9.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);
    


  10. 

  11.     SPI_StructInit(&SPI_InitStruct);
    

  12.     SPI_InitStruct.SPI_Mode      = SPI_Mode_Master;
    

  13.     SPI_InitStruct.SPI_DataSize  = SPI_DataSize_8b;
    

  14.     SPI_InitStruct.SPI_DataWidth = 8;
    

  15.     SPI_InitStruct.SPI_CPOL      = SPI_CPOL_Low;
    

  16.     SPI_InitStruct.SPI_CPHA      = SPI_CPHA_1Edge;
    

  17.     SPI_InitStruct.SPI_NSS       = SPI_NSS_Soft;
    

  18.     SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_16;
    

  19.     SPI_InitStruct.SPI_FirstBit  = SPI_FirstBit_MSB;
    

  20.     SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStruct);
    


  21. 

  22.     SPI_BiDirectionalLineConfig(SPI1, SPI_Enable_RX);
    

  23.     SPI_BiDirectionalLineConfig(SPI1, SPI_Enable_TX);
    


  24. 

  25.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
    


  26. 

  27.    // GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource4,  GPIO_AF_0);
    

  28.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5,  GPIO_AF_0);
    

  29.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6,  GPIO_AF_0);
    

  30.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7,  GPIO_AF_0);
    


  31. 

  32.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
    

  33.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
    

  34.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_High;
    

  35.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;
    

  36.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    


  37. 

  38.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
    

  39.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_6;
    

  40.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_High;
    

  41.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IPU;
    

  42.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    


  43. 

  44.     SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
    

  45. }
6.png

根据手册SPI最大速率可达36Mbps，没有计算，简单地取SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_16;
CS引脚需软件控制，为了和flash的CS不同配置为PA0

2、ILI9341非SPI引脚配置
CS:PA0  DC:PA1 RESET:PA2 BK:PA3
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  1. void LCD_GPIO_Configure(void)
    

  2. {
    


  3. 

  4.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    


  5. 

  6.         RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOA, ENABLE);
    


  7. 

  8.         GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
    

  9.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    

  10.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_High;
    

  11.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
    

  12.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    


  13. 

  14. }


3、SPI polling方式发送数据函数
在向LCD发送少量SPI数据时，使用polling方式，如LCD配置，输出字符串
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  1. void SPI_TxData_Polling(uint8_t *Buffer, uint8_t Length)
    

  2. {
    

  3.     uint8_t i = 0, Data = 0;
    


  4. 

  5.     for (i = 0; i < Length; i++)
    

  6.     {
    

  7.         //SPI_SendData(SPI1, Buffer[i]);
    

  8.                                 SPI_SendByte(SPI1, Buffer[i]);
    


  9. 

  10.         while (RESET == SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_TXEPT))
    

  11.         {
    

  12.         }
    


  13. 

  14.         while (RESET == SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_RXAVL))
    

  15.         {
    

  16.         }
    


  17. 

  18.         Data = SPI_ReceiveData(SPI1);
    

  19.     }
    

  20. }
4、SPI DMA方式发送数据函数
在向LCD发送大量SPI数据时，用DMA方式，如整个屏幕清屏，由于MM32F0121的RAM较小，在使用DMA时申请的内存有限，导致每次DMA传送的数据较少，影响显示速度的提高
复制
  1. void SPI_TxData_DMA_Polling(uint8_t *Buffer, uint8_t Length)
    

  2. {
    

  3.     DMA_InitTypeDef  DMA_InitStruct;
    


  4. 

  5.     uint8_t DataCache = 0;
    


  6. 

  7.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA, ENABLE);
    


  8. 

  9.     DMA_DeInit(DMA_Channel2);
    

  10.     DMA_DeInit(DMA_Channel3);
    


  11. 

  12.     DMA_StructInit(&DMA_InitStruct);
    

  13.     DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(SPI1->RXREG);
    

  14.     DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr     = (uint32_t)&DataCache;
    

  15.     DMA_InitStruct.DMA_DIR                = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    

  16.     DMA_InitStruct.DMA_BufferSize         = Length;
    

  17.     DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc      = DMA_PeripheralInc_Disable;
    

  18.     DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc          = DMA_MemoryInc_Disable;
    

  19.     DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    

  20.     DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize     = DMA_MemoryDataSize_Byte;
    

  21.     DMA_InitStruct.DMA_Mode               = DMA_Mode_Normal;
    

  22.     DMA_InitStruct.DMA_Priority           = DMA_Priority_VeryHigh;
    

  23.     DMA_InitStruct.DMA_M2M                = DMA_M2M_Disable;
    

  24.     DMA_InitStruct.DMA_Auto_Reload        = DMA_Auto_Reload_Disable;
    

  25.     DMA_Init(DMA_Channel2, &DMA_InitStruct);
    


  26. 

  27.     DMA_StructInit(&DMA_InitStruct);
    

  28.     DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(SPI1->TXREG);
    

  29.     DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr     = (uint32_t)Buffer;
    

  30.     DMA_InitStruct.DMA_DIR                = DMA_DIR_PeripheralDST;
    

  31.     DMA_InitStruct.DMA_BufferSize         = Length;
    

  32.     DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc      = DMA_PeripheralInc_Disable;
    

  33.     DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc          = DMA_MemoryInc_Enable;
    

  34.     DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    

  35.     DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize     = DMA_MemoryDataSize_Byte;
    

  36.     DMA_InitStruct.DMA_Mode               = DMA_Mode_Normal;
    

  37.     DMA_InitStruct.DMA_Priority           = DMA_Priority_VeryHigh;
    

  38.     DMA_InitStruct.DMA_M2M                = DMA_M2M_Disable;
    

  39.     DMA_InitStruct.DMA_Auto_Reload        = DMA_Auto_Reload_Disable;
    

  40.     DMA_Init(DMA_Channel3, &DMA_InitStruct);
    


  41. 

  42.     DMA_Cmd(DMA_Channel2, ENABLE);
    

  43.     DMA_Cmd(DMA_Channel3, ENABLE);
    


  44. 

  45.     SPI_DMACmd(SPI1, ENABLE);
    


  46. 

  47.     while (RESET == DMA_GetFlagStatus(DMA_FLAG_TC2))
    

  48.     {
    

  49.     }
    


  50. 

  51.     while (RESET == DMA_GetFlagStatus(DMA_FLAG_TC3))
    

  52.     {
    

  53.     }
    


  54. 

  55.     SPI_DMACmd(SPI1, DISABLE);
    


  56. 

  57.     DMA_Cmd(DMA_Channel2, DISABLE);
    

  58.     DMA_Cmd(DMA_Channel3, DISABLE);
    

  59. }
5、ILI9341驱动部分

1）GPIO读写定义
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  1. #define LCD_CS          GPIOA,GPIO_Pin_0                        //
    

  2. #define LCD_DC          GPIOA,GPIO_Pin_1                        //
    

  3. #define LCD_RST          GPIOA,GPIO_Pin_2                        //
    

  4. #define LCD_LED          GPIOA,GPIO_Pin_3                        //
    


  5. 

  6. #define LCD_CS_SET()                 GPIO_WriteBit(LCD_CS, Bit_SET);
    

  7. #define LCD_CS_RESET()         GPIO_WriteBit(LCD_CS, Bit_RESET);
    


  8. 

  9. #define LCD_DC_SET()                 GPIO_WriteBit(LCD_DC, Bit_SET);
    

  10. #define LCD_DC_RESET()         GPIO_WriteBit(LCD_DC, Bit_RESET);
    


  11. 

  12. #define LCD_RST_SET()         GPIO_WriteBit(LCD_RST, Bit_SET);
    

  13. #define LCD_RST_RESET() GPIO_WriteBit(LCD_RST, Bit_RESET);
    


  14. 

  15. #define LCD_LED_SET()         GPIO_WriteBit(LCD_LED, Bit_SET);
    

  16. #define LCD_LED_RESET() GPIO_WriteBit(LCD_LED, Bit_RESET);
2）写指令函数
复制
  1. void LCD_WriteIndex(uint8_t index)
    

  2. {
    

  3.         LCD_CS_RESET();
    

  4.         LCD_DC_RESET();
    

  5.         SPI_TxData_Polling(&index,1);
    

  6.         LCD_CS_SET();
    

  7. }
3）写数据函数
复制
  1. void LCD_WriteData(uint8_t *Buffer, uint8_t Length)
    

  2. {
    

  3.         LCD_CS_RESET();
    

  4.         LCD_DC_SET();
    

  5.         SPI_TxData_Polling(Buffer,Length);
    

  6.         LCD_CS_SET();
    

  7. }
4）还可以写发送8位数据或16位数据函数，便于其他函数调用
复制
  1. void LCD_SendData8(uint8_t dat)
    

  2. {
    

  3.         SPI_TxData_Polling(&dat,1);
    

  4. }
    


  5. 

  6. void LCD_SendData16(uint16_t dat)
    

  7. {
    

  8.         LCD_SendData8(dat>>8);
    

  9.         LCD_SendData8(dat);
    

  10. }
5）写命令然后接着写不定长数据函数
复制
  1. void ili9341_SendData(uint8_t cmd, uint8_t *data, uint16_t length)
    

  2. {
    

  3.         LCD_WriteIndex(cmd);
    

  4.         LCD_WriteData(data,length);
    

  5. }


6）ILI9341初始化
定义一个数据结构，用来传送LCD初始化参数
复制
  1. typedef struct {
    

  2.         uint8_t cmd;
    

  3.         uint8_t dat[16];
    

  4.         uint16_t datLen;
    

  5.         uint32_t sleep;
    

  6. } ili9341_ini_str_t;


定义LCD初始化参数
复制
  1. static ili9341_ini_str_t lcd_ini_str[] = {
    

  2.     // ILI9341 初始化序列
    

  3.     {0xCF, {0x00, 0x83, 0x30}, 3, 0},      // Power Control B
    

  4.     {0xED, {0x64, 0x03, 0x12, 0x81}, 4, 0}, // Power On Sequence Control
    

  5.     {0xE8, {0x85, 0x01, 0x79}, 3, 0},      // Driver Timing Control A
    

  6.     {0xCB, {0x39, 0x2C, 0x00, 0x34, 0x02}, 5, 0}, // Power Control A
    

  7.     {0xF7, {0x20}, 1, 0},                  // Pump Ratio Control
    

  8.     {0xEA, {0x00, 0x00}, 2, 0},            // Driver Timing Control B
    

  9.     {0xC0, {0x26}, 1, 0},                  // Power Control 1 (VRH[5:0])
    

  10.     {0xC1, {0x11}, 1, 0},                  // Power Control 2 (SAP[2:0], BT[3:0])
    

  11.     {0xC5, {0x35, 0x3E}, 2, 0},            // VCOM Control 1
    

  12.     {0xC7, {0xBE}, 1, 0},                  // VCOM Control 2
    

  13.     {0x36, {0xc8}, 1, 0},                  // Memory Access Control (MX, MY, RGB mode)
    

  14.     {0x3A, {0x55}, 1, 0},                  // Pixel Format (16-bit/pixel)
    

  15.     {0xB1, {0x00, 0x18}, 2, 0},            // Frame Rate Control (Normal mode, 70Hz)
    

  16.     {0xB6, {0x0A, 0xA2}, 2, 0},            // Display Function Control
    

  17.     {0xF6, {0x01, 0x30}, 2, 0},            // Interface Control
    

  18.     {0xF2, {0x00}, 1, 0},                  // 3Gamma Function Disable
    

  19.     {0x26, {0x01}, 1, 0},                  // Gamma Set (Gamma curve 1)
    

  20.     {0xE0, {0x0F, 0x31, 0x2B, 0x0C, 0x0E, 0x08, 0x4E, 0xF1, 0x37, 0x07, 0x10, 0x03, 0x0E, 0x09, 0x00}, 15, 0}, // Positive Gamma Correction
    

  21.     {0xE1, {0x00, 0x0E, 0x14, 0x03, 0x11, 0x07, 0x31, 0xC1, 0x48, 0x08, 0x0F, 0x0C, 0x31, 0x36, 0x0F}, 15, 0}, // Negative Gamma Correction
    

  22.     {0x11, {0x00}, 0, 120},                // Sleep Out (延迟120ms)
    

  23.     {0x29, {0x00}, 0, 50},                 // Display On (延迟50ms)
    

  24.     {0x00, {0x00}, 0, 0}                   // End Of List
    

  25. };
发送初始化参数：
复制
  1. void ili9341_SendInitStr()
    

  2. {
    

  3.         uint16_t i = 0;
    

  4.         LCD_CS_RESET();
    

  5.         
    

  6.         while(lcd_ini_str[i].cmd != 0x00)
    

  7.         {
    

  8.                         uint8_t cmd = lcd_ini_str[i].cmd;
    

  9.                         uint16_t datLen = lcd_ini_str[i].datLen;
    

  10.                         uint8_t *dat;
    

  11.                         uint32_t slp = lcd_ini_str[i].sleep;
    


  12. 

  13.                         dat = &(lcd_ini_str[i].dat[0]);
    

  14.                         
    

  15.                         LCD_DC_RESET();
    

  16.                         SPI_TxData_Polling(&cmd, 1);
    


  17. 

  18.                         if(datLen > 0)
    

  19.                         {
    

  20.                                         LCD_DC_SET();
    

  21.                                         SPI_TxData_Polling(dat, datLen);
    

  22.                         }
    

  23.                         if(slp > 0)
    

  24.                         {
    

  25.                                         PLATFORM_DelayMS(slp);
    

  26.                         }
    

  27.                         i++;
    

  28.         }
    

  29.         LCD_CS_SET();
    

  30. }
7）ili9341_SetWindow
复制
  1. void ili9341_SetWindow(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t w, uint16_t h)
    

  2. {
    

  3.         /* CASET */
    

  4.         uint8_t cmd = 0x2A;
    

  5.         uint8_t buf4[4];
    

  6.         
    

  7.         buf4[0] = (x >> 8) & 0xFF;
    

  8.         buf4[1] = x & 0xFF;
    

  9.         buf4[2] = ((x + w -1) >> 8) & 0xFF;
    

  10.         buf4[3] = (x + w -1) & 0xFF;
    

  11.         ili9341_SendData(cmd, buf4, 4);
    


  12. 

  13.         /* RASET */
    

  14.         cmd = 0x2B;
    

  15.         buf4[0] = (y >> 8) & 0xFF;
    

  16.         buf4[1] = y & 0xFF;
    

  17.         buf4[2] = ((y + h - 1) >> 8) & 0xFF;
    

  18.         buf4[3] = (y + h - 1) & 0xFF;
    

  19.         ili9341_SendData(cmd, buf4, 4);
    

  20.         
    


  21. 

  22.         LCD_WriteIndex(0x2C);
    

  23. }
8）画点
复制
  1. void setPixel(uint16_t Color)
    

  2. {
    

  3.         LCD_CS_RESET();
    

  4.         LCD_DC_SET();
    

  5.         LCD_SendData16(Color);
    

  6.         LCD_CS_SET();
    

  7. }
9）输出字符串
复制
  1. void GUI_Write16CnChar(uint16_t x, uint16_t y, const uint8_t *cn, uint16_t wordColor, uint16_t backColor) 
    

  2. {
    

  3.     uint8_t i, j, wordNum, wordByte;
    

  4.     uint8_t color;
    

  5.     uint16_t currentX = x;
    

  6.     uint16_t currentY = y;
    

  7.     
    

  8.     while (*cn != '\0') 
    

  9.     {
    

  10.         // Handle display boundaries and wrapping
    

  11.         if (currentX >= X_MAX_PIXEL) 
    

  12.         {
    

  13.             currentX = 0;
    

  14.             currentY += 16;
    

  15.         }
    

  16.         if (currentY >= Y_MAX_PIXEL) 
    

  17.         {
    

  18.             currentX = 0;
    

  19.             currentY = 0;
    

  20.             GUI_Clear(backColor);
    

  21.         }
    

  22.         
    

  23.         // Handle ASCII characters (8x16)
    

  24.         if (*cn < 128) 
    

  25.         {
    

  26.             // Check for newline characters
    

  27.             if (*cn == '\r' || *cn == '\n') 
    

  28.             {
    

  29.                 return;
    

  30.             }
    

  31.             
    

  32.             wordNum = *cn - 32;
    

  33.             ili9341_SetWindow(currentX, currentY, 8,  16);
    


  34. 

  35.             for (wordByte = 0; wordByte < 16; wordByte++) 
    

  36.             {
    

  37.                 color = Font_Data[wordNum].dat[wordByte];
    

  38.                 for (j = 0; j < 8; j++) 
    

  39.                 {
    

  40.                     setPixel((color & 0x80) ? wordColor : backColor);
    

  41.                     color <<= 1;
    

  42.                 }
    

  43.             }
    

  44.             
    

  45.             cn++;
    

  46.             currentX += 8;
    

  47.         } 
    

  48.         // Handle Chinese characters (16x16)
    

  49.         else 
    

  50.         {
    

  51.             ili9341_SetWindow(currentX, currentY,  16,  16);
    

  52.             
    

  53.             // Search for the character in the font database
    

  54.             for (wordNum = 0; wordNum <(sizeof(CnChar16x16) / sizeof(CnChar16x16[0])); wordNum++) 
    

  55.             {
    

  56.                 if (CnChar16x16[wordNum].Index[0] == cn[0] && 
    

  57.                     CnChar16x16[wordNum].Index[1] == cn[1]) 
    

  58.                 {
    

  59.                     // Draw the character
    

  60.                     for (i = 0; i < 32; i++) 
    

  61.                     {
    

  62.                         color = CnChar16x16[wordNum].Msk[i];
    

  63.                         for (j = 0; j < 8; j++) 
    

  64.                         {
    

  65.                             setPixel((color & 0x80) ? wordColor : backColor);
    

  66.                             color <<= 1;
    

  67.                         }
    

  68.                     }
    

  69.                     break; // Exit loop once character is found
    

  70.                 }
    

  71.             }
    

  72.             
    

  73.             cn += 2;
    

  74.             currentX += 16;
    

  75.         }
    

  76.     }
    

  77. }
10）测试一下

复制
  1. void SPI_Master_LCD_Sample(void)
    

  2. {
    

  3.         
    

  4.         char buf[16];
    

  5.         
    

  6.                 SPI_Configure();
    

  7.         
    

  8.                 //配置RTC
    

  9.                 RTC_Configure();
    

  10.                 ili9341_Init();
    


  11. 

  12.                 GUI_Clear(COLOR_Blue);
    

  13.                 GUI_Write16CnChar(10,16,"灵动微F0121开发板",COLOR_White,COLOR_Blue);
    

  14.                 GUI_WriteASCII8x16(10,40,"Hello 21ic",COLOR_White,COLOR_Blue);
    

  15.                 GUI_WriteASCII8x16(10,56,"Hello MM32F0121",COLOR_White,COLOR_Blue);
    

  16.                 
    

  17.           while (1)
    

  18.     {        
    

  19.                                 sprintf(buf," -= %02d:%02d:%02d =- ",RTC_Calendar.hour,RTC_Calendar.minute,RTC_Calendar.second);
    

  20.         GUI_WriteASCII8x16(10,80,buf,COLOR_White,COLOR_Blue);
    

  21.     }
    

  22. }


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雨果喝水 发表于 2025-6-30 22:16 | 显示全部楼层
其 SPI 接口可通过合理配置实现对 ILI9341 TFT-LCD 的高效驱动。
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