STM32模拟4线 SPI驱动OLED(SSD1306)

使用ST的HAL库进行开发,RGB屏幕是480*272的4.3寸LCD,由于驱动RGB屏幕需要较多的内存,

所以使用了外部SDRAM,内存是32M字节,关于SDRAM的驱动本文不进行讨论。

RGB屏幕常用的像素格式有:ARGB8888、RGB888、RGB565、ARGB1555、ARGB4444等格式,本文讨论RGB565格式的使用。

RGBLCD的信号线如下表:

上表共有24根颜色信号线,RGB565格式只用了其中的16根颜色信号线,分别是:R[3:7],G[2:7],B[3:7],共16位,

这样在表示颜色的时候就可以用16位长度的数据进行表示了,增加了数据的传输速度。

RGBLCD接口的原理图如下:

除了16位数据线之外,还有用到如下几个信号线:

LCD_BL:背光;

LCD_DE:数据使能信号;

LCD_VSYNC:垂直同步信号;

LCD_HSYNC:水平同步信号;

LCD_CLK:时钟信号;

STM32F429有自带的RGBLCD外设接口LTDC,可以用来直接驱动RGBLCD,另外配上专用于图像处理的DMA2D,

使得RGBLCD用起来更加方便快速。

下面开始介绍使用到的单片机引脚对应:

    PI9     ------> LTDC_VSYNC
    PI10     ------> LTDC_HSYNC
    PF10     ------> LTDC_DE
    PG7     ------> LTDC_CLK
    PH9     ------> LTDC_R3
    PH10     ------> LTDC_R4
    PH11     ------> LTDC_R5
    PH12     ------> LTDC_R6
    PG6     ------> LTDC_R7
    PH13     ------> LTDC_G2
    PH14     ------> LTDC_G3
    PH15     ------> LTDC_G4
    PI0     ------> LTDC_G5
    PI1     ------> LTDC_G6
    PI2     ------> LTDC_G7
    PG11  ------> LTDC_B3
    PI4     ------> LTDC_B4
    PI5     ------> LTDC_B5
    PI6     ------> LTDC_B6
    PI7     ------> LTDC_B7 

通过配置STM32CubeMx直接生成的LTDC部分初始化代码如下:

  1. void MX_LTDC_Init(void)  

  2. {  

  3.     LTDC_LayerCfgTypeDef pLayerCfg;  

  4.       

  5.     hltdc.Instance = LTDC;  

  6.     hltdc.Init.HSPolarity = LTDC_HSPOLARITY_AL;         //水平同步极性:低有效  

  7.     hltdc.Init.VSPolarity = LTDC_VSPOLARITY_AL;         //垂直同步极性:低有效  

  8.     hltdc.Init.DEPolarity = LTDC_DEPOLARITY_AL;         //数据使能极性:低有效  

  9.     hltdc.Init.PCPolarity = LTDC_PCPOLARITY_IPC;        //像素时钟极性:输入像素时钟  

  10.     hltdc.Init.HorizontalSync = 0;                      //水平同步宽度,1个时钟信号  

  11.     hltdc.Init.VerticalSync = 0;                        //垂直同步宽度,1行像素对应的时钟  

  12.     hltdc.Init.AccumulatedHBP = 40;                     //水平后沿宽度:40  

  13.     hltdc.Init.AccumulatedVBP = 8;                      //垂直后沿宽度:8  

  14.     hltdc.Init.AccumulatedActiveW = 520;                //显示有效宽度:520-40=480  

  15.     hltdc.Init.AccumulatedActiveH = 280;                //显示有效高度:280-8=272  

  16.     hltdc.Init.TotalWidth = 525;                        //总宽度:525(包含了5个水平前沿宽度)  

  17.     hltdc.Init.TotalHeigh = 288;                        //总高度:288(包含了8个垂直前沿宽度)  

  18.     hltdc.Init.Backcolor.Blue = 0;                      //屏幕背景层蓝色部分  

  19.     hltdc.Init.Backcolor.Green = 0;                     //屏幕背景层绿色部分  

  20.     hltdc.Init.Backcolor.Red = 0;                       //屏幕背景层红色部分  

  21.     if (HAL_LTDC_Init(&hltdc) != HAL_OK)  

  22.     {  

  23.         _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);  

  24.     }  

  25.   

  26.     pLayerCfg.WindowX0 = 0;                                     //窗口起点x坐标  

  27.     pLayerCfg.WindowX1 = 480;                                   //窗口终点x坐标  

  28.     pLayerCfg.WindowY0 = 0;                                     //窗口起点y坐标  

  29.     pLayerCfg.WindowY1 = 272;                                   //窗口终点y坐标  

  30.     pLayerCfg.PixelFormat = LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565;           //像素格式RGB565格式  

  31.     pLayerCfg.Alpha = 255;                                      //恒定alpha值  

  32.     pLayerCfg.Alpha0 = 0;                                       //默认alpha值  

  33.     pLayerCfg.BlendingFactor1 = LTDC_BLENDING_FACTOR1_PAxCA;    //混合系数1:像素alpha*恒定alpha  

  34.     pLayerCfg.BlendingFactor2 = LTDC_BLENDING_FACTOR2_PAxCA;    //混合洗漱2:像素alpha*恒定alpha  

  35.     pLayerCfg.FBStartAdress = 0xC0000000;                       //颜色数据所在的内存起始地址  

  36.     pLayerCfg.ImageWidth = 480;                                 //图像宽度  

  37.     pLayerCfg.ImageHeight = 272;                                //图像高度  

  38.     pLayerCfg.Backcolor.Blue = 0;                               //屏幕背景层蓝色部分  

  39.     pLayerCfg.Backcolor.Green = 0;                              //屏幕背景层绿色部分  

  40.     pLayerCfg.Backcolor.Red = 0;                                //屏幕背景层红色部分  

  41.     if (HAL_LTDC_ConfigLayer(&hltdc, &pLayerCfg, 0) != HAL_OK)  

  42.     {  

  43.         _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);  

  44.     }  

  45. }  

函数MX_LTDC_Init()将外设LTDC进行了初始化配置,在配置好ltdc之后,我们只需要改变对应的内存的数据,

ltdc就会自动帮我们改变LCD上对应像素点的颜色。

下面通过初始化LCD的函数,将LCD屏幕清屏为全白:

  1. /** 

  2.   * @brief : LCD清屏,使用DMA2D将颜色数据传输到内存中 

  3.   * @par Full description : 填充范围是坐标(sx,sy),(ex,ey)形成的矩形区域, 

  4.   *                         区域大小像素点个数是:(ex-sx+1)*(ey-sy+1) 

  5.   * @param :  

  6.   *     sx -- x轴起点坐标 

  7.   *     sy -- y轴起点坐标 

  8.   *     ex -- x轴终点坐标 

  9.   *     ey -- y轴终点坐标 

  10.   *     Colour -- 填充的颜色 

  11.   * @retval : 无 

  12.   */  

  13. void LcdClear(uint16_t sx, uint16_t sy, uint16_t ex, uint16_t ey, uint32_t Colour)  

  14. {  

  15.     __HAL_RCC_DMA2D_CLK_ENABLE();                               //使能DMA2D时钟  

  16.     DMA2D->CR &= ~(DMA2D_CR_START);                             //先停止DMA2D  

  17.     DMA2D->CR = DMA2D_R2M;                                      //寄存器到存储器模式  

  18.     DMA2D->OPFCCR = LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565;                   //设置颜色格式  

  19.     DMA2D->OOR = 0;                                             //设置行偏移  

  20.     DMA2D->OMAR = uhLtdcFrameBuf;                               //输出存储器地址  

  21.     DMA2D->NLR = (ey - sy + 1) | ((ex - sx + 1) << 16);         //设定行数寄存器  

  22.     DMA2D->OCOLR = Colour;                                      //设定输出颜色寄存器  

  23.     DMA2D->CR |= DMA2D_CR_START;                                //启动DMA2D  

  24.     while((DMA2D->ISR & DMA2D_FLAG_TC) == 0);                   //等待传输完成  

  25.     DMA2D->IFCR |= DMA2D_FLAG_TC;                               //清除传输完成标志  

  26. }  

  27.   

  28. void LcdInit(void)  

  29. {  

  30.     LCD_BIAS_LIGHT_ENALBE;                                      //使能LCD背光  

  31.     LcdClear(0, 0, 479, 271, 0xFFFF);                           //清屏全白,0xFFFF是全白  

  32. }  

使用DMA2D将大量的数据传输到指定的内存之中,0xFFFF对应的是白色,对应的内存地址是uhLtdcFrameBuf数组的首地址。

至此,我们就完成了将RGBLCD清屏成全白的测试。

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