一、ILI9341内存到显示地址的映射

  本文只讨论“正常显示”,不讨论“垂直滚动显示”模式。

  可以看到物理内存被两个指针访问,行指针和列指针,行指针范围从000h到013Fh,列指针范围为0000h到00EFh。也就是说,物理内存和LCD显示屏的对应关系是一种竖屏(240*320)的对应的关系。至于如何让GRAM数据显示到LCD屏上,不需要我们去考虑,只要知道这种对应关系就可以了。

  那么ILI9341有8种显示方式:左上角->右下角(竖屏)、左下角->右上角(竖屏)、右上角->左下角(竖屏)、右下角->左上角(竖屏)、左上角->右下角(横屏)、左下角->右上角(横屏)、右上角->左下角(横屏)、右下角->左上角(横屏),又是怎么实现的呢?

二、MCU读写GRAM的方向

1、来自MCU读写数据流

2、ILI9341读写GRAM的控制

1) ILI9341读写GRAM的控制器的结构图

2) 虚拟地址到物理地址的转换关系

  由此可见,正是通过虚拟地址到物理地址的转换,使得写入到GRAM中图片的映射方向发生了改变。也就是说,通过改变写入GRAM的位置,改变了LCD的显示方向。

3、8中显示方向描述

看图说明:

  1. MV、MX、MY的控制位在命令0x36对应的寄存器中
  2. Image in the Memory(MPU)中描述的是在MCU的240(宽)*320(高)*16bit(假设565显示方式)中显示了一个图像“F”。
  3. Image In the Driver(Frame Memory)描述的是经过虚拟地址到物理地址转换器后,实际传输到GRAM中的数据显示阵列。
  4. B、E分别描述了MCU传输的数据流的起始位置和终止位置。

注:(x,y)代表(列地址,行地址)

example 1: Y-Mirror

  MCU向(0,0)写入数据,经过虚拟地址到物理地址的转换,实际写入到GRAM的地址是(0,319),对应LCD的左下角。MCU向(239,319)写入数据,经过虚拟地址到物理地址的转换,实际写入到GRAM的地址是(239,0),对应LCD的右上角。最终的效果就是LCD的显示实现了Y方向上的翻转。

example 1: X-Y Exchange

  MCU向(0,0)写入数据,经过虚拟地址到物理地址的转换,实际写入到GRAM的地址是(0,0),对应LCD的左上角。MCU向(239,319)写入数据,经过虚拟地址到物理地址的转换,实际写入到GRAM的地址是(319,239),对应LCD的右下角。

  经过这样的变换,LCD变成了横屏显示。最终的效果就是LCD的显示实现了行列的交换。

4、8种显示方向探秘

  不论哪种显示方向,其实并没有改变GRAM物理内存与LCD显示屏的对应关系,也即是说GRAM物理内存与显示屏之间的对应关系、内存到LCD的扫描方式,是固定不变的。

  那么这种显示方向是怎么说起的?

  实际上,显示方向说的是MCU的显示缓存MPU(或者MCU读写GRAM的数据流)与LCD显示屏的对应关系。由于GRAM物理内存与LCD显示屏的对应关系是不会改变的,所以就是MPU与GRAM的对应关系,也即是虚拟地址与物理地址的转换关系。

  用户在写程序的过程中,LCD显示操作是更改MPU的内容,至于MPU到GRAM的传输是驱动程序完成的。也就是说,用户控制显示的内容,接触的是MPU,而更改显示方向需要配置ILI9341的寄存器。

  其实,ILI9341的扫描方向的功能也可以没有,这个时候需要用户自己软件进行转换,实际上就是那么转换关系表。

三、测试

1、左上角->右下角(竖屏)

2、左下角->右上角(竖屏)

3、右上角->左下角(竖屏)

4、右下角->左上角(竖屏)

5、左上角->右下角(横屏)

6、左下角->右上角(横屏)

7、右上角->左下角(横屏)

8、右下角->左上角(横屏)

参考资料:《ILI9341芯片手册》

附STM32测试代码:GramScan_Test.zip

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