01. TFTLCD简介
" m0 k4 {1 i  ~# {6 rTFT-LCD 即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为：Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display。TFT-LCD 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象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。TFT-LCD 也被叫做真彩液晶显示器。

该模块有如下特点：
1，2.4’/2.8’/3.5’/4.3’/7’ 5 种大小的屏幕可选。
2，320×240 的分辨率（3.5’分辨率为:320480，4.3’和 7’分辨率为：800480）。
3，16 位真彩显示。
6 |" ^6 Y1 Q8 H: w. N0 y4，自带触摸屏，可以用来作为控制输入。

6 w; h3 Q& e/ a02. TFTLCD原理图
( S4 _( P% A/ L! }6 i我们以 2.8 寸的 ALIENTEK TFTLCD 模块为例介绍，该模块支持 65K 色显示，显示分辨率为 320×240，接口为16位的 80并口，自带触摸屏。


( }1 B0 l. y3 \
模块原理图
# R, [# X- ?+ k) g" e- r: u! r" d
. y2 Z- ^' w5 I! Q
' L+ {& u. ]3 S, z/ z; c  F8 n' r, P
/ a. f2 J( t$ A03. TFTLCD接口描述
TFTLCD 模块采用 2*17 的 2.54 公排针与外部连接，接口定义如图所示：

6 C/ D' C5 P* s
2 w2 p: T- _  W( P- E
ALIENTEK TFTLCD 模块采用 16 位的并方式与外部连接，之所以不采用 8 位的方式，是因为彩屏的数据量比较大，尤其在显示图片的时候，如果用 8 位数据线，就会比 16 位方式慢一倍以上，我们当然希望速度越快越好，所以我们选择 16 位的接口。
3 S1 Q5 H+ z2 T. W2 [$ K* V- c
% X0 U0 ~% c+ m$ D! V该模块的 80 并口有如下一些信号线：

; F. P/ m" L5 \2 T" [( ~" hCS：TFTLCD 片选信号。

WR：向 TFTLCD 写入数据。

9 r& l1 b- i- nRD：从 TFTLCD 读取数据。

7 w- ~$ R- e7 v. a9 u7 tD[15：0]：16 位双向数据线。

/ T1 x/ b! u; h1 N" M0 R( ?& bRST：硬复位 TFTLCD。
4 J7 b  v; s' J& G; s
RS：命令/数据标志（0，读写命令；1，读写数据）。

& X( F# O* A7 T1 ?; o: \04. TFTLCD驱动芯片
ALIENTEK 提供 2.8/3.5/4.3/7 寸等不同尺寸的 TFTLCD 模块，其驱动芯片有很多种类型，比如有：ILI9341/ILI9325/RM68042/RM68021/ILI9320/ILI9328/LGDP4531/LGDP4535/SPFD5408/SSD1289/1505/B505/C505/NT35310/NT35510/SSD1963 等，这里我们仅以 ILI9341 控制器为例进行介绍，其他的控制基本都类似，我们就不详细阐述了。
3 I2 w6 J  N# t9 [9 S" n
, K0 |/ Z+ l# p5 h! x+ GILI9341 液晶控制器自带显存，其显存总大小为 172800（24032018/8），即 18 位模式（26万色）下的显存量。在 16 位模式下，ILI9341 采用 RGB565 格式存储颜色数据，此时 ILI9341的 18 位数据线与 MCU 的 16 位数据线以及 LCD GRAM 的对应关系如图所示：
) s: s8 z0 m6 z- r$ `+ D9 }

% m) w8 w& d) w
* B* L1 I$ z% ^- S; s  r* D从图中可以看出，ILI9341 在 16 位模式下面，数据线有用的是：D17~D13 和 D11~D1，D0和 D12 没有用到，实际上在我们 LCD 模块里面，ILI9341 的 D0 和 D12 压根就没有引出来，这样，ILI9341 的 D17~D13 和 D11~D1 对应 MCU 的 D15~D0。
4 Z# K/ W% y0 ^. a+ e
* E& J% d5 w8 l% u这样 MCU 的 16 位数据，最低 5 位代表蓝色，中间 6 位为绿色，最高 5 位为红色。数值越大，表示该颜色越深。另外，特别注意 ILI9341 所有的指令都是 8 位的（高 8 位无效），且参数除了读写 GRAM 的时候是 16 位，其他操作参数，都是 8 位的，这个和 ILI9320 等驱动器不一样，必须加以注意。

8 \4 D" B+ B$ O% a05. ILI9341命令
ILI9341 几个重要命令，因为 ILI9341 的命令很多，我们这里就不全部介绍了，有兴趣的大家可以找到 ILI9341 的 datasheet 看看。里面对这些命令有详细的介绍。我们将介绍：0XD3，0X36，0X2A，0X2B，0X2C，0X2E 等 6 条指令。
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读 ID4 指令
0 {1 G3 k4 Y2 b. a! g; h
0XD3，这个是读 ID4 指令，用于读取 LCD 控制器的 ID，该指令如表所示：



0XD3 指令后面跟了 4 个参数，最后 2 个参数，读出来是 0X93 和 0X41，刚好是我们控制器 ILI9341 的数字部分，从而，通过该指令，即可判别所用的 LCD 驱动器是什么型号，这样，我们的代码，就可以根据控制器的型号去执行对应驱动 IC 的初始化代码，从而兼容不同驱动 IC 的屏，使得一个代码支持多款 LCD。
* s/ ]4 @1 ]% m9 ]$ x! ?
存储访问控制指令

. U1 ~+ Y1 x; U# B7 h- y2 d0X36，这是存储访问控制指令，可以控制 ILI9341 存储器的读写方向，简单的说，就是在连续写 GRAM 的时候，可以控制 GRAM 指针的增长方向，从而控制显示方式（读 GRAM 也是一样）。该指令如表所示：
2 M2 b% G1 k( Q$ ]: R* ?7 O1 D! K

" ~5 G* q% n) h. L) D5 n0 q4 S
% a& q3 A7 D1 v1 c6 Z; e' m  C从上表可以看出，0X36 指令后面，紧跟一个参数，这里我们主要关注：MY、MX、MV这三个位，通过这三个位的设置，我们可以控制整个 ILI9341 的全部扫描方向，如表所示：
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. R: d. B& s8 G/ a. K) m2 G

! q1 h$ ^8 N1 A" F这样，我们在利用 ILI9341 显示内容的时候，就有很大灵活性了，比如显示 BMP 图片，BMP 解码数据，就是从图片的左下角开始，慢慢显示到右上角，如果设置 LCD 扫描方向为从左到右，从下到上，那么我们只需要设置一次坐标，然后就不停的往 LCD 填充颜色数据即可，这样可以大大提高显示速度。
* r9 ^# |8 O2 y7 q8 \. e. t
列地址设置指令
  M. ]6 s0 G) `8 E
0X2A，这是列地址设置指令，在从左到右，从上到下的扫描方式（默认）下面，该指令用于设置横坐标（x 坐标），该指令如表 所示：
3 N1 y5 c( o4 U6 b7 {
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7 \* P2 P9 \6 {" e( u7 W
0 V7 u# I' h! L( Z9 c1 [/ \7 ~在默认扫描方式时，该指令用于设置 x 坐标，该指令带有 4 个参数，实际上是 2 个坐标值：SC 和 EC，即列地址的起始值和结束值，SC 必须小于等于 EC，且 0≤SC/EC≤239。一般在设置 x 坐标的时候，我们只需要带 2 个参数即可，也就是设置 SC 即可，因为如果 EC 没有变化，我们只需要设置一次即可（在初始化 ILI9341 的时候设置），从而提高速度。
+ c4 @7 {6 T- }  g* n; q
页地址设置指令

- J0 O& e9 e9 Z0X2B，是页地址设置指令，在从左到右，从上到下的扫描方式（默认）下面，该指令用于设置纵坐标（y 坐标）。该指令如表 所示：
' r7 o7 t$ N9 h5 z2 B8 K& O

8 b- E0 [4 G: x' n' [7 O& q
在默认扫描方式时，该指令用于设置 y 坐标，该指令带有 4 个参数，实际上是 2 个坐标值：SP 和 EP，即页地址的起始值和结束值，SP 必须小于等于 EP，且 0≤SP/EP≤319。一般在设置y 坐标的时候，我们只需要带 2 个参数即可，也就是设置 SP 即可，因为如果 EP 没有变化，我们只需要设置一次即可（在初始化 ILI9341 的时候设置），从而提高速度。

写 GRAM 指令
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' D3 X3 L8 V0 B0X2C，该指令是写 GRAM 指令，在发送该指令之后，我们便可以往 LCD的 GRAM 里面写入颜色数据了，该指令支持连续写，指令描述如表所示：
# g- e, t1 k, u3 \5 G


2 Q3 a) l! M3 w% [3 X在收到指令 0X2C 之后，数据有效位宽变为 16 位，我们可以连续写入 LCDGRAM 值，而 GRAM 的地址将根据 MY/MX/MV 设置的扫描方向进行自增。例如：假设设置的是从左到右，从上到下的扫描方式，那么设置好起始坐标（通过 SC，SP 设置）后，每写入一个颜色值，GRAM 地址将会自动自增 1（SC++），如果碰到 EC，则回到 SC，同时 SP++，一直到坐标：EC，EP 结束，其间无需再次设置的坐标，从而大大提高写入速度。

; Q- o! @: B- ]( \6 P$ w! X读 GRAM 指令
/ Y- }6 E! a& G& o9 m; B
0X2E，该指令是读 GRAM 指令，用于读取 ILI9341 的显存（GRAM），该指令在 ILI9341 的数据手册上面的描述是有误的，真实的输出情况如表所示：
# U8 w1 W, J0 y. |9 f. S

+ }% h" Z( \# }
该指令用于读取 GRAM，如表所示，ILI9341 在收到该指令后，第一次输出的是dummy 数据，也就是无效的数据，第二次开始，读取到的才是有效的 GRAM 数据（从坐标：SC，SP 开始），输出规律为：每个颜色分量占 8 个位，一次输出 2 个颜色分量。比如：第一次输出是 R1G1，随后的规律为：B1R2→G2B2→R3G3→B3R4→G4B4→R5G5… 以此类推。如果我们只需要读取一个点的颜色值，那么只需要接收到参数 3 即可，如果要连续读取（利用 GRAM地址自增，方法同上），那么就按照上述规律去接收颜色数据。
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06. TFTLCD使用流程


& s2 A& j8 O! u- ^3 X: d
9 p' c, j- X( I4 ?, \任何 LCD，使用流程都可以简单的用以上流程图表示。其中硬复位和初始化序列，只需要执行一次即可。而画点流程就是：设置坐标→写 GRAM 指令→写入颜色数据，然后在 LCD 上面，我们就可以看到对应的点显示我们写入的颜色了。读点流程为：设置坐标→读 GRAM 指令→读取颜色数据，这样就可以获取到对应点的颜色数据了。
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