stm32 hal库硬件spi（软件spi）驱动1.8寸tft—lcd屏幕

发表于 2023-11-21 00:35

前言
屏幕是嵌入式开发中的一个重要的部分，cdsn上有许多解释原理的，还有很多是采用正点原子的屏幕来驱动的，对于刚刚入门不久的我们可能没有资金去购买较为昂贵的屏幕。而对于底层原理我们暂时也不必了解的那么深入，能点亮屏幕就是我们最大的快乐。
除了中景园的资料全一些以外，没有啥更好的驱动了！嘛？
无意中找到了一个很不错的网站，他们的代码和中景园相似但又有所不同，毕竟科技以换壳为本嘛！所以本篇拙笔就是记录如何将代码移植到stm32上。
官网地址：官网地址
在官网中可下载相应的代码，我在每节的链接中会贴出移植好的代码。

环境搭建

cubemx、keil5、tft_lcd屏幕（spi接口）、stm32开发板、

一、stm32软件spi驱动lcd

链接：百度网盘——my
提取码：fnov

1 cubemx配置

cubemx配置如上图所示，记得一定要改名字，不然每次都要修改lcd的源码会很麻烦，名字就写图中的就可以了。（这个还不知道是什么的需要补习一下cubemx了后续会出一期期cubemx的基础使用）

发表于 2023-11-21 00:36

2 代码移植
将官网中的文件下载下来以后继续解压，
这个链接里面有官网的文件
链接：百度网盘
提取码：2eq4

打开这个目录下的代码并在自己创建的工程下创建一个user文件夹。
在user文件夹下创建需要的.h .c文件

发表于 2023-11-21 00:36

1）lcd.c
上面的大段注释就不需要了，直接把下面的代码加入就可以了，再把lcd.h加入
这个时候要根据叉叉和感叹号去修改代码
第一步
删除#include “delay.h”。
删除void LCD_Init(void)中的LCD_GPIOInit();//LCD GPIO初始化这句代码，因为cube已经帮我们初始化过了不需要初始化了。
把delay_ms改成hal_delay；因为标准库中没有带延时而hal库中有，我们直接用hal库的就可以了。
第二步
把#include “sys.h”改成#include “main.h”

发表于 2023-11-21 00:36

并在下面加一下
#define u8 uint8_t
#define u16 uint16_t
因为hal库中没有u8 和u 16，所以需要宏定义一下。

发表于 2023-11-21 00:36

第三步
删除lcd端口定义，因为cube引脚帮我们配置好了，不需要这个了

发表于 2023-11-21 00:36

修改引脚电平的跳变，这一步是很重要的
这里我们修改为：

发表于 2023-11-21 00:37

这里并没有调用hal_gpio_write()因为直接操纵寄存器的话会快很多。

lcd.h就自己写了，这个也很简单，实在不会就对照我的【百度网盘——my】中的文件抄写一下，后面基本都是只介绍.c库的修改

发表于 2023-11-21 00:37

2）spi.c
在这里直接移植过去就可以了不需要继续更改（可以把头部注释都删除）

在spi.h文件中我们修改宏定义如图：

这一步是修改模拟spi信号的跳变的。

发表于 2023-11-21 00:37

3）gui.c
第一步：
删除#include "delay.h"
第二步：
在gui.h中写：

#include "main.h"
#define u8 uint8_t
#define u16 uint16_t
#define u32 uint32_t
1
2
3
4
第三步：
移植font.h文件，这里是不需要修改的

发表于 2023-11-21 00:37

4）test.c
第一步：
删除#include "delay.h"
#include "touch.h"
#include "key.h"
#include "led.h"
以及最下面的void Touch_Test(void)函数
第二步：
移植test.h文件
并写入：

#include "main.h"
#define u8 uint8_t

发表于 2023-11-21 00:37

5）验证

在主函数中写这些即可。

发表于 2023-11-21 00:38

3 屏幕背光亮度调节
背光的原理就不介绍了，我们的lcd会有一个BL引脚，这样引脚就是调节背光的，即调节屏幕亮度，这个引脚我们一般设置为3.3v即为正常亮度，当想让他暗一些的时候就需要对这个引脚pwm输出，通过控制占空比来调节亮度，高电平占比越多，屏幕越亮。

发表于 2023-11-21 00:38

二、stm32硬件spi驱动lcd
硬件spi要比软件模拟的spi快很多，在本次有一个test_time函数，用软件和硬件分别跑，硬件所需的时间仅仅是软件的一半。

链接：硬件spi_myhttps://pan.baidu.com/share/init?surl=xBffDxYtVHwHxTGYGlXb3w
提取码：6ikf

发表于 2023-11-21 00:38

1 cubemx配置

并不需要要重新创建文件，只需要将上一份的文件复制粘贴以后进cubemx继续修改就可以了。
模式选择为只做主机发送。随后生成代码即可。

发表于 2023-11-21 00:38

2 代码修改
本次我们只需要修改spi.c和spi.h即可，首先就是把user文件夹下的这两个文件改名为my_user.h 和my_user.c因为本来名字会和cubemx生成的文件重名。

把my_user.c中的删除掉，添加下面代码：

复制

#include "my_spi.h"

#include "spi.h"



/*****************************************************************************

 * [url=home.php?mod=space&uid=139335]@name[/url]       :u8 SPI_WriteByte(SPI_TypeDef* SPIx,u8 Byte)

 * [url=home.php?mod=space&uid=212281]@date[/url]       :2018-08-09 

 * [url=home.php?mod=space&uid=42490]@function[/url]   :Write a byte of data using STM32's hardware SPI

 * [url=home.php?mod=space&uid=2814924]@parameters[/url] :SPIx: SPI type,x for 1,2,3

                Byte:Data to be written

 * @retvalue   :Data received by the bus

******************************************************************************/

u8 SPI_WriteByte(SPI_TypeDef* SPIx,u8 Byte)

{

        while((SPIx->SR&SPI_FLAG_TXE)==RESET);                //等待发送区空          

        SPIx->DR=Byte;                 //发送一个byte   

        while((SPIx->SR&SPI_FLAG_RXNE)==RESET);//等待接收完一个byte  

        return SPIx->DR;                       //返回收到的数据                        

} 

//u8 SPI_WriteByte(SPI_TypeDef* SPIx,u8 Byte)

//{

//        HAL_SPI_Transmit(&hspi1,&Byte,1,10);

//        return SPIx->DR;                       //返回收到的数据                        

//} 





/*****************************************************************************

 * @name       :void SPI_SetSpeed(SPI_TypeDef* SPIx,u8 SpeedSet)

 * @date       :2018-08-09 

 * @function   :Set hardware SPI Speed

 * @parameters :SPIx: SPI type,x for 1,2,3

                SpeedSet:0-high speed

                                                                                                 1-low speed

 * @retvalue   :None

******************************************************************************/

void SPI_SetSpeed(SPI_TypeDef* SPIx,u8 SpeedSet)

{

        SPIx->CR1&=0XFFC7;

        if(SpeedSet==1)//高速

        {

                SPIx->CR1|=SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;//Fsck=Fpclk/2        

        }

        else//低速

        {

                SPIx->CR1|=SPI_BAUDRATEPRESCALER_32; //Fsck=Fpclk/32

        }

        SPIx->CR1|=1<<6; //SPI设备使能

} 



/*****************************************************************************

 * @name       :void SPI2_Init(void)        

 * @date       :2018-08-09 

 * @function   :Initialize the STM32 hardware SPI2

 * @parameters :None

 * @retvalue   :None

******************************************************************************/

void SPI_Init(void)        

{

        __HAL_SPI_ENABLE(&hspi1);//这句话很重要

}

发表于 2023-11-21 00:39

在my_spi.h中写：

复制

#include "main.h"



#ifndef _SPI_H_

#define _SPI_H_



#define u8 uint8_t

 

u8 SPI_WriteByte(SPI_TypeDef* SPIx,u8 Byte);

void SPI_Init(void);

void SPI_SetSpeed(SPI_TypeDef* SPIx,u8 SpeedSet);



#endif

发表于 2023-11-21 00:39

再把lcd.c中的打叉的地方改为SPI_WriteByte(SPI1,…….)红色的省略号就是填写本来那里填的数据。

这样就完成了，直接烧录即可。

发表于 2023-11-21 00:39

3 速度测试
分别在软件和硬件的test.c文件的末尾写上：

复制

void test_time(void)

{

        

        LCD_Fill(0,0,lcddev.width,lcddev.height,WHITE);

        Show_Str(20,30,BLUE,YELLOW,"BL Test",16,1);HAL_Delay(1);

        LCD_Fill(0,0,lcddev.width,lcddev.height,RED);

        Show_Str(20,30,BLUE,YELLOW,"RED ",16,1);HAL_Delay(1);

        LCD_Fill(0,0,lcddev.width,lcddev.height,GREEN);

        Show_Str(20,30,BLUE,YELLOW,"GREEN ",16,1);HAL_Delay(1);

        LCD_Fill(0,0,lcddev.width,lcddev.height,BLUE);

        Show_Str(20,30,RED,YELLOW,"BLUE ",16,1);HAL_Delay(1);        

}

发表于 2023-11-21 00:39

并把主函数中的原有测试代码注释，写成如图：

当复位键按下以后开始计时，在我的板子上，硬件spi跑完只需要14秒，即屏幕的刷新率可以达到30fps，而使用软件的话只能达到10多fps。由此可见硬件spi是很不错的选择。

发表于 2023-11-21 00:39

三、提高屏幕刷新率
在tft_lcd的屏幕下，我们对于屏幕呈像素质的关注是比较少的，我们主要是希望屏幕有较快的相应速度，使用我们在上两节分别使用了软件spi和硬件spi。在硬件spi中我们参考的是标准库，移植到的是hal库，其中不难发现我们在使用写数据函数的时候，使用到的都是寄存器方法，而没有使用标准库以及hal库提供的库函数。为什么留着方便的库函数不用而才用寄存器呢？
其实当你F12库函数你就能发现，库函数中存积着大量的代码，有些代码是为了检查通信协议的。我们在追求速度的时候总要舍弃些什么，毕竟有舍才有得嘛！

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