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【经验分享】STM32驱动LCD原理

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STMCU小助手 发布时间:2022-4-18 21:57
TFTLCD即薄膜晶体管液晶显示器。它与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同,它在液晶显示屏的每一个像素上都设置有一个薄膜晶体管(TFT),可有效地克服非选通时的串扰,使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关,因此大大提高了图像质量。
% i9 g0 E8 @( u7 c. X
; j- T- S( @4 N6 ~) ?. X aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png - a2 B! N/ X& J; k
; c' W" @; l0 t9 P* X  `% L
▲驱动流程
* ?4 |' J* p9 Z; D. \* S, I; a; _" J# r+ w0 S4 R
01、使用FSMC驱动LCD
+ n9 i1 {5 U* `+ P: I9 t关于FSMC,把数据写入相应的地址,FSMC就会把地址从FSMC_A出去,写入的数据会会从FSMC_D发出去。至于片选等信号线都是自动的。读的话,直接读相应的地址,就会拿到改地址上的数据。
7 E3 ?: c3 f; p7 V" W2 \. T
9 e. Z+ K1 c$ G$ f7 UFSMC驱动外部SRAM时,外部SRAM的控制一般有:6 ^, o) C9 B: z; b& w

3 n. Z- [4 G. C; a地址线(如A0~A25)
; ^, e  Y2 F/ Z! B) b0 I1 Q9 `3 f. x- i/ M
数据线(如D0~D15)' d; V: y  F. W& C1 g3 h2 k

' c; {( S5 X8 e" o& O( Y+ p写信号(WE,即WR)! H* W. S( H5 L; \
! F& z; Q6 Y# z4 k. w! r$ p1 I0 d
读信号(OE,即RD)
, C) C0 l9 P. R9 n, W, h, D/ a+ s, D# g5 o# L# B
片选信号(CS)- u' F, ?6 p1 B% ~1 \
  O; k$ ?1 Q& L/ u& h* v
如果SRAM支持字节控制,那么还有UB/LB信号。. Z2 ?" F% n# u9 a+ r& R9 l

+ N7 }$ S8 P$ X* P2 D! W# A而TFTLCD的信号包括:RS(命令数据标志位)、D0~D15、WR、RD、CS、RST和BL等,其中真正在操作LCD的时候需要用到的就只有:0 g0 L3 o- z2 P, j/ V1 S0 ]

8 U/ D" p; a( }. _3 X' xCS3 w! f5 N7 \3 h7 I

# G4 T: o: g4 `/ T, t/ q/ E, vWR! N9 q6 h" l: h/ K& J
4 J; ^% I- F  e; I
RS; f: o2 H, p- D# o0 i! x, x
! W# |! F( W! B9 ^
D0~D15
8 c+ v9 a; _% i; f& s$ ~+ |# ^/ K' r" M/ V* B# x! U' H4 m
RD% S+ \5 \. `$ m, c

5 m" D  X% w$ \! H其操作时序和SRAM的控制完全类似,唯一不同就是TFTLCD有RS信号,但是没有地址信号。
: S+ I6 B& [: t9 r
: |$ \# T* K4 x* s  MTFTLCD通过RS信号来决定传送的数据是数据还是命令,本质上可以理解为一个地址信号,比如我们把RS接在A0上面,那么当FSMC控制器写地址0的时候,会使得A0变为0,对TFTLCD来说,就是写命令。而FSMC写地址1的时候,A0将会变为1,对TFTLCD来说,就是写数据了。这样,就把数据和命令区分开了,他们其实就是对应SRAM操作的两个连续地址。当然RS也可以接在其他地址线上。2 v7 S8 O! _4 @6 b! K

1 L$ B, g" t2 P2 G# r因此,可以把TFTLCD当成一个SRAM来用,只不过这个SRAM有2个地址,这就是FSMC可以驱动LCD的原理。
" s" o  T4 W4 i8 m& Z. V' K: \
3 y7 X& L% y# x4 V02、标准8080接口/ l/ y7 c: d$ _( w6 ^
8080总线又叫Intel总线,大致来说,Intel总线的控制线有四根,RD写使能,WR读使能,ALE地址锁存,CS片选。" I! r- p+ S/ T& D& ]: P7 w& T  c8 [
6 G# M. P0 K9 i7 u, K5 C4 v
8080中:有RD(read),WR(Write)脚,RD,WR可以同时为高,不能同时为低!!RD为低时表示要从LCD中读出数据在D0-D7脚上,WR为低时表示:将当前D0-D7上的数据写入LCD
# k/ Y& q: W/ k4 I; ^. b/ F+ E
  [8 y: Y0 K' i- i模块的8080并口读/写的过程为:- r8 h2 s/ `6 S* K

! r3 O* _# q4 U, q先根据要写入/读取的数据的类型,设置RS为高(数据)/低(命令),然后拉低片选,选中液晶IC,接着我们根据是读数据,还是要写数据置RD/WR为低,然后:
; e; i; P* W7 }; o0 j& D, F) u1 X4 p  D
1.读数据:在RD的上升沿,读取数据线上的数据(D[15:0]);3 M6 ^+ }- v0 j: T* t! c" A% a" @

4 C5 V4 j3 C; S- b2.写数据:在WR的上升沿,使数据写入到液晶IC里面;) n, W$ t5 u0 W0 t- H- N

+ X# G& C! g3 U2 d% R; t  D, { aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png
. E2 O! @( d( m  c2 M
/ O! u/ r: i1 g7 T' f▲8080并口写时序, L& B' g8 l4 G5 n4 w9 P- l3 q
  Z7 h! R7 i- G; t2 G# O& z- c! s) v
aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png : G4 ]; [: U; U) j. D  j
$ A( X5 J8 U& M. [8 c! d: {
▲8080并口读时序
/ k& c  N0 A, }  _
$ ~, `$ r2 ^5 b! c5 ^; H6 l在NXP的UsingFlexIO to Drive 8080 Bus Interface LCDModule文档中同样也提到了8080接口(P6),我找到的介绍8080接口的官方文档,就只有NXP这个文档。文档下载链接见问末尾。
$ y0 Y  U; L  e+ d) o* _  Q) {3 z  b; a$ z, K
aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png
  W. {% j+ _% `6 U( f) h& E4 k( ?" w8 {$ p: z
▲写时序7 G6 y/ |4 _) X' F" w. i; G

( e5 P& \6 ?! E: p. J- e aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png % h* J: c! Y& v: b" j  [( J. n; ^! Q
  n" a8 ^; v; O9 a+ b# ]$ ~
▲读时序, o$ Z9 b- G/ F' s6 J8 r: K

4 C/ A2 m8 [4 ~  g2 c1 p; d03、使用FSMC驱动8080接口

% X. w( B6 a0 Y0 K; t4 `0 v+ l; s' Z7 ]9 b* ?
aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png % N3 k5 v3 E2 n4 {- F

; P  r# i9 ]& J  v. K▲读时序
/ Z  l  ?9 [! K9 I5 e$ O0 `& |+ m! a& x% D( s2 {$ i
aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png + [$ I* a0 ~' L  @/ O& {: b

5 T4 J" {& X" x9 p, |▲写时序1 I! B% F( }$ R. B1 H
4 c8 B/ O0 }- N% V8 z, {
04、颜色模式
7 W9 n& o* C, q8 S- U5 m4.1RGB565
6 a! M/ N% Z! x& q# Z
( ^) \# g7 K6 M) i0 N
每个像素用16比特位表示,占2个字节,RGB分量分别使用5位、6位、5位
: F: @7 R, L( j1 h8 V
3 G/ h5 k* O6 A  a' P aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png + _" T5 }. Z/ r0 q( a

: K0 U  c) V" o4.1RGB888
- x; t2 I8 a/ ^3 [/ t
6 S% i" L# A9 l& G; e每个像素用8比特位表示,占1个字节,注意:在内存中RGB各分量的排列顺序为:BGRBGR BGR ......# F! @% a' S6 {  e- l6 Q
. Z7 a' N( y0 l" q" v3 R8 Q

2 v% @. w4 s1 \6 q2 V$ }) o7 \ aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy8wUmc4RGRwQWliZlZTdmp2WkUyNXNHTDh3OXpR.png
" G: d& r' _( o
) H0 A9 {- c% N& {  k: A- `( y- c; p$ n  B7 U1 H! v9 b
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