04_瑞萨GUI(LVGL)移植实战教程之驱动LCD屏(SPI)

本系列教程配套出有视频教程，观看地址：https://www.bilibili.com/video/BV1gV4y1e7Sg

4. 驱动LCD屏(SPI)

本次实验我们在上一次实验的基础上驱动 LCD屏(SPI)。

上次实验我们已经能驱动触摸屏(I2C)并打印触摸点坐标，这次实验我们的目标是点亮LCD屏，向屏幕依次刷写红绿蓝三种不同的颜色，并在串口终端打印当前刷新的颜色文本信息。

4.1 复制工程

上次实验得出的工程我们可以通过复制在原有的基础上得到一个新的工程。

如果你不清楚复制工程的步骤，请参考阅读第2章实验的步骤教程。

本次实验我们的项目命名为：02_dshanmcu_ra6m5_spi_display

chapter-4_001

4.2 配置FSP

4.2.1 查看硬件资料

打开位于 03硬件资料\1_开发板原理图\ DshanMCU_RA6M5_V4.0.pdf 的开发板原理图，确认SPI引脚，电路图如下：

chapter-4_003

可以看到原理图并没有像之前那样直接就能确定使用的是哪一路spi，因此需要打开位于 03硬件资料\5_官方资料\RA6M5 Group User's Manual Hardware.pdf 的文档，跳转到下图所示的两个位置，确定使用的是 spi1：

chapter-4_003 chapter-4_003-0

03硬件资料\5_官方资料\RA6M5 Group User's Manual Hardware.pdf 的文档，跳转到下图所示的位置，确定SPI时钟频率计算公式：

chapter-4_003-1

打开 e2studio 如下窗口，确定当前的 PCLKA：
由下图可知 PCLKA 为 200MHz，因此可得出支持的SPI最大时钟频率为：100/ (2*(0+1) * 2^0) = 100 / 2 = 50Mbps

chapter-4_003-3

打开位于 4_模块资料\01_ST7796显示器芯片手册\ST7796U2_SPEC_V1.0.pdf 的文档，跳转到下图所示的位置：

chapter-4_003-3

通过换算可得出时钟频率： 1000000000 / 15= 66,666,666.66666667 ≈ 66.5Mhz

接下来我们根据这些信息对 r_spi 进行配置。

4.2.2 添加 Stacks(r_spi_master)

  1. 打开 FSP Configuration 视图：双击项目文件夹中的 configuration.xml 文件。
  2. 按照下图所示，添加 r_spi 模块：
chapter-4_005

  1. 点击刚刚添加的 r_spi 在底部窗口的 Properties 选项卡中对其进行配置，将其配置为与下图一致：

    • Name： g_spi1
    • Channel： 1
    • Callback： spi1_callback
    • Bitrate： 50000000
chapter-4_006

配置完成之后，如果马上编译会发现编译出错、可以根据错误信息进行解决，也可以在编译前参考下图解决：

chapter-4_007

点击刚刚添加的 r_dmac 在底部窗口的 Properties 选项卡中对其进行配置，将其配置为与下图一致：

  • Name： g_transfer1
  • Channel：1
chapter-4_008

4.2.3 配置RS、RESET、PWM引脚

这三个引脚，在上面的原理图中有标注，负责的功能分别是：

  • RS引脚(P104)：低电平代表发送的是指令，高电平代表发送的是数据
  • RESET引脚(P105)：控制LCD屏的复位
  • PWM引脚(P608)：可以自由调节背光亮度调节，给高电平常亮

根据他们负责的功能特性，在FSP对其进行配置：

  1. 按下图所示操作，打开配置IO引脚页面：
chapter-4_009
  1. 按下图所示操作，配置RS引脚(P104)
chapter-4_010
  1. 按下图所示操作，配置RESET引脚(P105)
chapter-4_011
  1. 按下图所示操作，配置PWM引脚(P608)
chapter-4_012

最后检查确认无误，点击右上角的 “Generate Project Content” e2studio就会根据我们对FSP的配置自动配置项目、生成相应的代码。

chapter-4_012

4.3 编写LCD驱动代码

在e2studio中进入 02_dshanmcu_ra6m5_spi_display\dshanmcu_ra6m5\drivers 目录，新建如下两个文件 drv_spi_display.c 和 drv_spi_display.h：

chapter-4_012

在e2studio中点击打开 02_dshanmcu_ra6m5_spi_display\dshanmcu_ra6m5\drivers\drv_spi_display.c 添加下面的代码：

/************************************************************************************************************************ Includes**********************************************************************************************************************/
#include "drv_spi_display.h"
#include <stdio.h>/*********************************************************************************************************************** Macro definitions**********************************************************************************************************************/
#define LCD_DC_PIN              BSP_IO_PORT_01_PIN_04
#define LCD_RESET_PIN           BSP_IO_PORT_01_PIN_05
#define LCD_PWM_PIN             BSP_IO_PORT_06_PIN_08#define SPI_SEND_DATA           BSP_IO_LEVEL_HIGH
#define SPI_SEND_CMD            BSP_IO_LEVEL_LOW/* ST7796S部分寄存器定义 */
#define LCD_DISPLAY_CMD_RAMCTRL           0xb0 // RAM Control
#define LCD_DISPLAY_CMD_CASET             0x2a // Column address set
#define LCD_DISPLAY_CMD_RASET             0x2b // Row address set
#define LCD_DISPLAY_CMD_RAMWR             0x2c // Memory write/*********************************************************************************************************************** Typedef definitions**********************************************************************************************************************//************************************************************************************************************************ Private function prototypes**********************************************************************************************************************/
static void spi1_wait_for_tx(void);
static void spi_display_init(void);static fsp_err_t spi_send_data_cmd(uint8_t * uc_data, bsp_io_level_t uc_cmd, uint32_t len);
static fsp_err_t spi_display_backlight_opt(bsp_io_level_t opt);
static fsp_err_t spi_display_reset(void);/************************************************************************************************************************ Private global variables**********************************************************************************************************************/
/* Event flags for master */
static volatile spi_event_t g_master_event_flag;    // Master Transfer Event completion flag/************************************************************************************************************************ Functions**********************************************************************************************************************/fsp_err_t drv_spi_display_init(void)
{fsp_err_t err;/* 初始化I2C驱动 */err = g_spi1.p_api->open(&g_spi1_ctrl, &g_spi1_cfg);if (FSP_SUCCESS != err){printf ("%s %d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);return err;}spi_display_init();return err;
}void spi_display_set_window(uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2)
{uint8_t caset[4];uint8_t raset[4];caset[0] = (uint8_t)(x1 >> 8) & 0xFF;caset[1] = (uint8_t)(x1 & 0xff);caset[2] = (uint8_t)(x2 >> 8) & 0xFF;caset[3] = (uint8_t)(x2 & 0xff) ;raset[0] = (uint8_t)(y1 >> 8) & 0xFF;raset[1] = (uint8_t)(y1 & 0xff);raset[2] = (uint8_t)(y2 >> 8) & 0xFF;raset[3] = (uint8_t)(y2 & 0xff);spi_send_data_cmd((uint8_t []){LCD_DISPLAY_CMD_CASET}, SPI_SEND_CMD, 1); // Horizspi_send_data_cmd(caset, SPI_SEND_DATA, 4);spi_send_data_cmd((uint8_t []){LCD_DISPLAY_CMD_RASET}, SPI_SEND_CMD, 1); // Vertspi_send_data_cmd(raset, SPI_SEND_DATA, 4);spi_send_data_cmd((uint8_t []){LCD_DISPLAY_CMD_RAMWR}, SPI_SEND_CMD, 1); // Memory write
}fsp_err_t drv_spi_display_flush_data(uint8_t * data, uint32_t len)
{fsp_err_t err;err = spi_send_data_cmd(data, SPI_SEND_DATA, len);if (FSP_SUCCESS != err){printf ("%s %d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);return err;}return err;
}void spi1_callback(spi_callback_args_t *p_args)
{/* 判断是否是发送完成触发的中断 *//* 如果是的话就将发送完成标志位置1 */if (SPI_EVENT_TRANSFER_COMPLETE == p_args->event){g_master_event_flag = SPI_EVENT_TRANSFER_COMPLETE;}else{g_master_event_flag = SPI_EVENT_TRANSFER_ABORTED;}
}/************************************************************************************************************************ Private Functions**********************************************************************************************************************/
static void spi1_wait_for_tx(void)
{while(!g_master_event_flag);g_master_event_flag = false;
}static void spi_display_init(void)
{spi_display_reset();spi_display_backlight_opt(BSP_IO_LEVEL_HIGH); // backlight on#if 1spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x11}, SPI_SEND_CMD, 1);     // Sleep outspi_send_data_cmd((uint8_t []){0x20}, SPI_SEND_CMD, 1);     // 关闭显示反转spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x36}, SPI_SEND_CMD, 1);     // 内存数据访问控制设置spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x48}, SPI_SEND_DATA, 1);    // 显示方向：左->右，上->下(不旋转); BGRspi_send_data_cmd((uint8_t []){0x3a}, SPI_SEND_CMD, 1);     // 设置像素格式(bpp)spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x55}, SPI_SEND_DATA, 1);    // RGB接口颜色格式：16bit/pixel；控制接口的颜色格式：16bit/pixelspi_send_data_cmd((uint8_t []){0x13}, SPI_SEND_CMD, 1);     // 普通显示模式spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x29}, SPI_SEND_CMD, 1);     // 开启显示
#elifspi_send_data_cmd((uint8_t []){0x11}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x00}, SPI_SEND_DATA, 1);R_BSP_SoftwareDelay(120, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);     //延时120msspi_send_data_cmd((uint8_t []){0xf0}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xc3}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xf0}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x96}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x36}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x48}, SPI_SEND_DATA, 1);    // RGBspi_send_data_cmd((uint8_t []){0xb4}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x01}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xb7}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xc6}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xe8}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x40, 0x8A, 0x00, 0x00, 0x29, 0x19, 0xA5, 0x33}, SPI_SEND_DATA, 8);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xc1}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x06}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xc2}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xa7}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xc5}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x18}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xe0}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xF0, 0x09, 0x0B, 0x06, 0x04, 0x15, 0x2F, 0x54, 0x42, 0x3C, 0x17, 0x14, 0x18, 0x1B}, SPI_SEND_DATA, 14);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xe1}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xF0, 0x09, 0x0B, 0x06, 0x04, 0x03, 0x2D, 0x43, 0x42, 0x3B, 0x16, 0x14, 0x17, 0x1B}, SPI_SEND_DATA, 14);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xf0}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x3c}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0xf0}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x69}, SPI_SEND_DATA, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x3a}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x55}, SPI_SEND_DATA, 1);R_BSP_SoftwareDelay(120, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);     //延时120msspi_send_data_cmd((uint8_t []){0x29}, SPI_SEND_CMD, 1);/*rotation*/spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x36}, SPI_SEND_CMD, 1);spi_send_data_cmd((uint8_t []){0x48}, SPI_SEND_DATA, 1);    // 0
#endif}static fsp_err_t spi_send_data_cmd(uint8_t * uc_data, bsp_io_level_t uc_cmd, uint32_t len)
{fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;     // Error status/* Master send data to device */err = g_ioport.p_api->pinWrite(g_ioport.p_ctrl, LCD_DC_PIN, uc_cmd);if(FSP_SUCCESS != err){printf ("%s %d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);return err;}err = g_spi1.p_api->write(g_spi1.p_ctrl, uc_data, len, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);if(FSP_SUCCESS != err){printf ("%s %d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);return err;}spi1_wait_for_tx();return err;
}static fsp_err_t spi_display_backlight_opt(bsp_io_level_t opt)
{fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;     // Error statusg_ioport.p_api->pinWrite((ioport_ctrl_t * const )&g_ioport.p_ctrl, LCD_PWM_PIN, opt);return err;
}static fsp_err_t spi_display_reset(void)
{fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;     // Error statusg_ioport.p_api->pinWrite((ioport_ctrl_t * const )&g_ioport.p_ctrl, LCD_RESET_PIN, BSP_IO_LEVEL_LOW);R_BSP_SoftwareDelay(120, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); //延时120msg_ioport.p_api->pinWrite((ioport_ctrl_t * const )&g_ioport.p_ctrl, LCD_RESET_PIN, BSP_IO_LEVEL_HIGH);R_BSP_SoftwareDelay(120, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); //延时120msreturn err;
}

在e2studio中点击打开 02_dshanmcu_ra6m5_spi_display\dshanmcu_ra6m5\drivers\drv_spi_display.h 添加下面的代码：

#ifndef DRV_SPI_DISPLAY_H
#define DRV_SPI_DISPLAY_H/************************************************************************************************************************ Includes**********************************************************************************************************************/
#include "hal_data.h"/*********************************************************************************************************************** Macro definitions**********************************************************************************************************************/
#define LCD_SCREEN_WIDTH        (320)
#define LCD_SCREEN_HEIGHT       (480)#define LCD_COLOR_RED           (0xF800)
#define LCD_COLOR_GREEN         (0x07E0)
#define LCD_COLOR_BLUE          (0x001F)/*********************************************************************************************************************** Typedef definitions**********************************************************************************************************************//************************************************************************************************************************ Exported global variables**********************************************************************************************************************//************************************************************************************************************************ Exported global functions (to be accessed by other files)**********************************************************************************************************************/fsp_err_t drv_spi_display_init(void);void spi_display_set_window(uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2);fsp_err_t drv_spi_display_flush_data(uint8_t * data, uint32_t len);#endif /*DRV_SPI_DISPLAY_H*/

4.4 编写app

在 02_dshanmcu_ra6m5_spi_display\dshanmcu_ra6m5\applications 目录下新建 app_spi_display_test.c 文件，如下图所示：

chapter-4_014

打开 app_spi_display_test.c 添加如下代码：

/************************************************************************************************************************ Includes**********************************************************************************************************************/
#include "app.h"
#include "drv_uart.h"
#include "drv_spi_display.h"
#include <stdio.h>/*********************************************************************************************************************** Macro definitions**********************************************************************************************************************//*********************************************************************************************************************** Typedef definitions**********************************************************************************************************************//************************************************************************************************************************ Private function prototypes**********************************************************************************************************************/
static void spi_display_show_color(uint16_t color_le);/************************************************************************************************************************ Private global variables**********************************************************************************************************************//************************************************************************************************************************ Functions**********************************************************************************************************************/
void app_spi_display_test(void)
{fsp_err_t err;err = drv_uart_init();if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();err = drv_spi_display_init();if(FSP_SUCCESS != err){printf ("%s %d\r\n", __FUNCTION__, __LINE__);__BKPT();}while(1){spi_display_show_color((uint16_t)LCD_COLOR_RED);printf ("Full screen display in red\r\n");R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); //延时500msspi_display_show_color((uint16_t)LCD_COLOR_GREEN);printf ("Full screen display in green\r\n");R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); //延时500msspi_display_show_color((uint16_t)LCD_COLOR_BLUE);printf ("Full screen display in blue\r\n");R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); //延时500ms}}static void spi_display_show_color(uint16_t color_le)
{uint8_t color_be[2];color_be [0] = (uint8_t)((color_le & 0xff00) >> 8);color_be [1] = (uint8_t)(color_le & 0xff);spi_display_set_window(0, 0, LCD_SCREEN_WIDTH, LCD_SCREEN_HEIGHT);for(uint16_t x = 0; x < LCD_SCREEN_WIDTH; x++)for(uint16_t y = 0; y < LCD_SCREEN_HEIGHT; y++)drv_spi_display_flush_data(color_be, 2);
}
/************************************************************************************************************************ Private Functions**********************************************************************************************************************/

将 app.h 改为如下代码：

#ifndef APP_TEST_H
#define APP_TEST_H/************************************************************************************************************************ Includes**********************************************************************************************************************/
#include "hal_data.h"/*********************************************************************************************************************** Macro definitions**********************************************************************************************************************//*********************************************************************************************************************** Typedef definitions**********************************************************************************************************************//************************************************************************************************************************ Exported global variables**********************************************************************************************************************//************************************************************************************************************************ Exported global functions (to be accessed by other files)**********************************************************************************************************************/void app_uart_test(void);void app_i2c_touchpad_test(void);void app_spi_display_test(void);#endif /*APP_TEST_H*/

4.5 调用app

打开 02_dshanmcu_ra6m5_spi_display\src\hal_entry.c ，按照如下步骤进行修改：

将 hal_entry 函数修改为如下所示的代码：

void hal_entry(void)
{/* TODO: add your own code here *///app_uart_test();//app_i2c_touchpad_test();app_spi_display_test();#if BSP_TZ_SECURE_BUILD/* Enter non-secure code */R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

4.6 验证效果

点击编译按钮，再点击 debug 按钮，将程序烧写到开发板中。会看到屏幕依次循环刷红、绿、蓝三种颜色。

【拓展】为什么要交换RGB565颜色数据两个字节的顺序

chapter-4_015

本节完

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TinTin Web3 动态精选：以太坊基金会推出 EELS、Arbitrum Stylus 上线

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TinTin 快讯由 TinTinLand 开发者技术社区打造&#xff0c;旨在为开发者提供最新的 Web3 新闻、市场时讯和技术更新。TinTin 快讯将以周为单位&#xff0c; 汇集当周内的行业热点并以快讯的形式排列成文。掌握一手的技术资讯和市场动态&#xff0c;将有助于 TinTinLand 社区的开…
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如何获得一个Oracle 23c免费开发者版

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获取23c开发者版 简单介绍可参考这里。 获取数据库可以参考这篇文章Introducing Oracle Database 23c Free – Developer Release或这里。 Docker Image 这是最快的方法。在OCI上创建一个计算实例&#xff0c;然后就可以拉取image使用了。 docker的安装和配置不赘述了。 …
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邮件模版布局 flex - 布局简单方便 兼容性差 table - 优点 就是兼容性好&#xff0c;其他没有优点 注&#xff1a;使用图片需要png最好&#xff0c;使用svg图google邮箱会出现不能使用的情况 效果图 flex布局 <!DOCTYPE html> <html lang"en" xmlns:th&qu…
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sql server事务隔离别 、 mysql 事务隔离级别、并发性问题

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隔离级别和锁 SQL中 mysql 、Oracle 、sql server 等数据库 都是客户端和服务器架构的软件&#xff0c;对于同一个服务器来说&#xff0c;可以有若干个客户端与之连接&#xff0c;每个客户端与服务器连接上之后&#xff0c;就可以称为一个 【会话&#xff08;session&#xff0…
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