联盛德 HLK-W806 (九): 软件SPI和硬件SPI驱动ST7789V液晶LCD

目录

• 联盛德 HLK-W806 (一): Ubuntu20.04下的开发环境配置, 编译和烧录说明
• 联盛德 HLK-W806 (二): Win10下的开发环境配置, 编译和烧录说明
• 联盛德 HLK-W806 (三): 免按键自动下载和复位
• 联盛德 HLK-W806 (四): 软件SPI和硬件SPI驱动ST7735液晶LCD
• 联盛德 HLK-W806 (五): W801开发板上手报告
• 联盛德 HLK-W806 (六): I2C驱动SSD1306 128x64 OLED液晶屏
• 联盛德 HLK-W806 (七): 兼容开发板 LuatOS Air103
• 联盛德 HLK-W806 (八): 4线SPI驱动SSD1306/SSD1315 128x64 OLED液晶屏
• 联盛德 HLK-W806 (九): 软件SPI和硬件SPI驱动ST7789V液晶LCD

ST7789介绍

ST7789/ST7789V/ST7789H2, 用于单片驱动262K色图像TFT-LCD, 包含 720(240*3色) x 320 线输出, 可以直接以SPI协议, 或者8位/9位/16位/18位并行连接外部控制器. 显示数据存储在片内 240x320x18 bits内存中, 显示内存的读写不需要外部时钟驱动.

ST7789有 ST7789, ST7789V, ST7789H2等型号, 分辨率有240x204, 240x240, 240x320等多种类型, 驱动方式都是一样的.

接线

ST7789的接线有7针/8针和兼容并口的40针, 会比ST7735多一些, 一部分是用于背光LED, 因为显示面积更大, 所以背光LED数量更多, 另一部分是用于模式控制. 主要的部分接线和ST7735是一样的, 具体要查看显示屏的使用手册. 对应本测试的连接方式为

• B10 -> RES, RESET
• B11 -> DC, CD
• B14 -> CS, Chip Select
• B15 -> SCK, SCL, CLK, Clock
• B16 -> BL(或LEDx), 有可能有多个接线LEDA, LEDK, LEDK1, LEDK2, 根据显示屏接线说明接高电平, 低电平, 或接GPIO控制.
• B17 -> MOSI, SDA
• GND -> GND
• 3.3V -> VCC

使用本示例, 需要确认ST7789是工作在4线SPI模式. ST7789的控制部分和ST7735是完全一样的

演示代码的使用

演示代码位于 wm-sdk-w806/tree/main/demo/spi/st77xx_lcd, 文件结构为

.
├── ascii_fonts.c # 英文字体文件
├── ascii_fonts.h # 英文字体头文件
├── main.c        # 程序入口
├── st7735.c      # ST7735的初始化方法
├── st7735.h      # ST7735的头文件
├── st7789.c      # ST7789的初始化方法
├── st7789.h      # ST7789的头文件
├── st77xx.c      # ST7735和ST7789的公共方法
├── st77xx.h      # ST7735和ST7789的公共方法头文件
├── testimg.h     # 测试图片, 尺寸为128x128
├── wm_hal_msp.c  # 外设初始化方法
└── wm_it.c       # 中断处理方法

将项目 app/src 目录下的文件除了Makefile全部删除, 将演示代码复制到 app/src

根据设备配置选项

演示代码默认使用的是ST7735, 需要对ST7789作一些修改

st77xx.h

在这里设置

• ST77XX_BUF_SIZE 缓冲的大小, 单位为字节
• ST77XX_HARDWARE_SPI 是否使用硬件SPI, 0:否, 1:是
• ST77XX__PORT 和 ST77XX__PIN 各pin脚的选择

可以保持默认不修改

#define ST77XX_BUF_SIZE         1024
#define ST77XX_HARDWARE_SPI     1

// CS: B4, B14
#define ST77XX_CS_PORT      GPIOB
#define ST77XX_CS_PIN       GPIO_PIN_14
// SCK: B1, B2, B15, B24
#define ST77XX_SCK_PORT     GPIOB
#define ST77XX_SCK_PIN      GPIO_PIN_15
// MOSI: B5, B17, B26, PA7
#define ST77XX_MOSI_PORT    GPIOB
#define ST77XX_MOSI_PIN     GPIO_PIN_17
// MISO: B0, B3, B16, B25

#define ST77XX_RES_PORT     GPIOB
#define ST77XX_RES_PIN      GPIO_PIN_10
#define ST77XX_DC_PORT      GPIOB
#define ST77XX_DC_PIN       GPIO_PIN_11
#define ST77XX_BL_PORT      GPIOB
#define ST77XX_BL_PIN       GPIO_PIN_16

在下面的液晶屏尺寸和显示方向色彩格式中选择适合自己屏幕的配置, 并取消注释, 将默认的注释掉, 注意不要重复定义, 如果没有合适的就需要自己定义

对于240x320的ST7789 TFT LCD, 可以使用

#define ST77XX_WIDTH  240
#define ST77XX_HEIGHT 320
#define ST77XX_XSTART 0
#define ST77XX_YSTART 0
#define ST77XX_ROTATION (ST77XX_MADCTL_MX | ST77XX_MADCTL_MY | ST77XX_MADCTL_RGB)

main.c

在main.c中将"st7735.h"修改为"st7789.h"

#include "st7789.h"
#include "testimg.h"

修改main()方法中初始化方法为 ST7789_Init();

void main(void)
{
    //...
    ST77XX_GPIO_Init();
    SPI_Init();
    ST7789_Init();
    //...
}

然后就可以编译写入W806了

图形方法可以参考ST7735这篇的说明

W806 SPI驱动ST7789的刷新率

在ST7789V 240x320 LCD中, 通过以下代码在主进程中测试两幅240x320图片无间断循环刷新

for (uint16_t i = 0; i < 1000; i++)
{
    ST77XX_DrawImage(0, 0, 128, 160, (uint16_t *)testimage1);
    ST77XX_DrawImage(0, 0, 128, 160, (uint16_t *)testimage2);
}
printf("done");

实测400次刷新大约29.2秒, 约13.69FPS, ST7789配置的刷新率是60Hz, 不是ST7789的瓶颈.

视频演示

视频演示: https://www.bilibili.com/video/BV1bL4y1J7X5

参考

• https://github.com/jw3/example-particle-st7789