【NUCLEO-U545RE-Q】评测 SPI通信速测试+驱动LCD屏

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lugl 发布时间：2023-11-22 08:27

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文章简介:	NUCLEO-U545RE 使用spi总线驱动LCD屏，文章中介绍使用spi软件摸拟与硬件的SPI驱动。以及对不同时钟分频下的波形测试

LCD屏是常用的外设，常用的是SPI来驱动，下面向大家展示，如何用spi的软件摸拟spi协议与硬件SPI来驱动Gc9036的TFT屏。

【开发工具】

stm32CubeIDE

【硬件】

STM32U545RE-Q NCLEO开发板

GC9306TFT屏

【实现步骤】

1、新建stm32project 工程，工程选用NUCLEO-U545RE开发板。

2、点下一步，输入工程名称，然后按finish生成工程：

3、选中spi1，在模式选项中，选中只发送模式。

4、配置时钟主频为160M。

5、回到spi总线配置界面选为8bit，16分频，片选为失能：

6、打开GPIO配置中的spi，选择速为Very High

8、配置LCD屏的SCK、CS、RST、DC四个GPIO，分别为如下

//              GND   电源地
//              VCC   3.3v电源
//              SCL   PA1（SCLK）
//              SDA   PA7（MOSI）
//              RES   PA2
//              DC    PA0
//              CS    PA4
//              BLK   PB0

9、在stm32cubeIDE中配置为输出模式，并帖标签为TFT_DC、TFT_CS、TFT_SCK，如果使用背光控制可以增加TFT_BLK，如果不用，则直接接VCC就行。

10、保存交生成工程代码。

11、添加移植在其他工程的复制粘帖进工程里面

12、添加文件夹到工程：

13、修改spi的数据发送函数。在spi数据传输中，官方的库给我们封装了HAL_SPI_Transmit用于阻塞式的发送。在LCD屏的通信协议中，我们需要自己定义DC（命令、数据发送）、CS片选来实现与屏的通信协议。DC为高电平时，传输命令，DC为低电平时发送的为数据，CS为低电平时为选中TFT屏。为此我们重构SPI硬件、软件发送指令为：

void LCD_Writ_Bus(uint8_t dat)
{

    LCD_CS_Clr;
    #if SOFTWARE_SPI_ENABLE    
        uint8_t i;
        for(i=0;i<8;i++)
        {                      
            LCD_SCLK_LOW();
            if(dat&0x80)
            {
               LCD_MOSI_HIGH();
            }
            else
            {
               LCD_MOSI_LOW();
            }
            LCD_SCLK_HIGH();
            dat<<=1;
        }
#else
    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, dat, 1,1000);


#endif 
    LCD_CS_Set;
}

14、发送命令与数据的代码如下：

/******************************************************************************
      函数说明：LCD写入数据
      入口数据：dat 写入的数据
      返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD_WR_DATA8(uint8_t dat)
{
    uint8_t buff[2];
    buff[0] = dat;
#if SOFTWARE_SPI_ENABLE
    LCD_Writ_Bus(dat);
#else
    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, buff, 1,1000);
#endif

}


/******************************************************************************
      函数说明：LCD写入数据
      入口数据：dat 写入的数据
      返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD_WR_DATA(uint16_t dat)
{
#if SOFTWARE_SPI_ENABLE
    LCD_Writ_Bus(dat>>8);
    LCD_Writ_Bus(dat);
#else
    uint8_t buff[2];
    buff[0] = dat>>8;
    buff[1] = (uint8_t)dat;
    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, buff, 2,1000);
#endif
}


/******************************************************************************
      函数说明：LCD写入命令
      入口数据：dat 写入的命令
      返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD_WR_REG(uint8_t dat)
{
    uint8_t buff[2];
    buff[0] = dat;
    LCD_DC_Clr;//写命令
#if SOFTWARE_SPI_ENABLE
    LCD_Writ_Bus(dat);
#else
    HAL_SPI_Transmit(&hspi1, buff, 1,1000);
#endif
    LCD_DC_Set;//写数据

}

15、这样我们就把低层的三个数据接口指令全部写好了，在LCD的移植中，我们只需要重写这几个代码就行了。

16、为了适配软件摸拟SPI以及CS、REST的指令可读性，我这里用宏定义来定义了以下代码：

#define RES_PIN  GPIO_PIN_2
#define DC_PIN   GPIO_PIN_0
#define BLK_PIN  GPIO_PIN_0

#define CS_PIN   GPIO_PIN_4

#define SCK_PIN  GPIO_PIN_1
#define SDA_PIN  GPIO_PIN_7

#define SCK_PORT GPIOA
#define SDA_PORT GPIOA

#define CS_PORT     GPIOA
#define DC_PORT     GPIOA
#define RES_PORT    GPIOA
#define BLK_PORT    GPIOB


//-----------------LCD端口定义----------------

#define LCD_CS_Clr   CS_PORT->BRR = (uint32_t)CS_PIN;
#define LCD_CS_Set   CS_PORT->BSRR = (uint32_t)CS_PIN;

#define LCD_RES_Clr  RES_PORT->BRR = (uint32_t)RES_PIN;
#define LCD_RES_Set  RES_PORT->BSRR = (uint32_t)RES_PIN;

#define LCD_DC_Clr   DC_PORT->BRR = (uint32_t)DC_PIN;
#define LCD_DC_Set   DC_PORT->BSRR = (uint32_t)DC_PIN;

#define LCD_BLK_Clr  BLK_PORT->BRR = (uint32_t)BLK_PIN;
#define LCD_BLK_Set  BLK_PORT->BSRR = (uint32_t)BLK_PIN;

#define LCD_SCLK_LOW() SCK_PORT->BRR = (uint32_t)SCK_PIN;
#define LCD_SCLK_HIGH() SCK_PORT->BSRR = (uint32_t)SCK_PIN;

#define LCD_MOSI_LOW() SDA_PORT->BRR = (uint32_t)SDA_PIN;
#define LCD_MOSI_HIGH() SDA_PORT->BSRR = (uint32_t)SDA_PIN;

这样我们就可以，查看有标识意义的代码部分。

17、定义屏的长与宽，我们在.h定义如下：

#define LCD_W 240
#define LCD_H 320

18、其他的代码我打包放在附件中，大家可以自行查看，到此，代码移植就完成了。

【测试】

我们在main.c中引入lcd的头文件，并书写main.c的测试代码如下：

  IVO28_GC9306_P4();

  LCD_Fill(0,0,239,319,BLACK);
  HAL_Delay(200);
  LCD_Fill(0,0,239,319,0xFFFF);
  LCD_ShowChinese(10,10,"电压监测系统",BLUE,WHITE,32,0);//显示汉字�?

下载后效果如图：