2.0寸彩屏
模块来源
采购链接：
https://item.taobao.com/item.htm?id=636003144617&_u=n1q56pn363f1
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/1DlqiJxYg-84wL6i69sdevA
资料提取码：8888
规格参数
工作电压：3.3V
工作电流：90MA
模块尺寸：36(H) x 63.20(V) MM
像素大小：240(H) x 320(V)RGB
驱动芯片：ST7789V2
通信协议：SPI
管脚数量：8 Pin（2.54mm间距排针）
移植过程
我们的目标是将例程移植至天空星GD32F407上。按照以下步骤，即可完成移植。
- 将源码导入工程；
- 根据编译报错处进行粗改；
- 修改引脚配置；
- 修改时序配置；
- 移植验证。
查看资料
打开厂家资料例程（例程下载见模块来源）。具体路径见 图1.5.3.1 例程路径
在main.c文件发现对屏幕的初始化配置函数为 LCD_Init(); ，该函数里包含了对屏幕引脚的配置、对屏幕显示方式的配置。
我们主要修改的是引脚的初始化与时序的延时修改。
移植至工程
将厂家资料路径下的【LCD】文件夹，复制到自己的工程中。自己的工程至少需要有毫秒级延时函数。（工程可以参考入门手册空白工程）
打开自己的工程，将我们刚刚复制过来的文件导入.c和.h文件。
尝试编译，发现有错误。错误内容为找不到sys.h这个文件。
将 lcd_init.h 文件下的** sys.h** 改为 gd32f4xx.h ，还要将 lcd.h 文件下的 sys.h 改为 gd32f4xx.h 。 (在左边将 lcd.c 和 lcd_init.c 的工程目录展开，就发现有 lcd_init.h和lcd.h )
将 lcd_init.c 文件下的 delay.h 改为 board.h ，还要将 lcd.c 文件下的 delay.h 改为 board.h 。 (在左边将 lcd.c 和 lcd_init.c 的工程目录展开，就发现有 lcd_init.h和lcd.h )
再编译发现还有错误，错误内容分别为标识符“u8”、“u16”、“u32”未定义和找不到delay.h这个文件。
分别在 lcd_init.h 与 lcd.h 文件中定义三个宏，u32、u16与u8。
c
#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif
#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif
#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif1
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引脚选择
该屏幕需要设置8个接口，具体接口说明见 表1.5.3.1 各引脚说明 。
模块为SPI通信协议的从机，SCL为SPI信号线（SCK），SDA为SPI输出线（MOSI），CS为SPI片选线（NSS）。
如果MCU的GPIO引脚不足，可以将屏幕的两个引脚接口不接入MCU的GPIO。
- 将RES接入MCU的复位引脚，当MCU复位时，屏幕也跟着复位；
- 可以将BLK接入3.3V或悬空，代价是无法控制背光亮度。 下面分为软件SPI移植与硬件SPI移植进行讲解。
软件SPI移植
当前厂家源码使用的是软件SPI接口，SPI时序部分厂家已经完成，我们只需要将引脚和延时配置好即可。所以对应接入的屏幕引脚请按照你的需要。这里选择的引脚见 表1.5.3.2 软件SPI接线
选择好引脚后，进入工程开始编写屏幕引脚初始化代码。
为了方便后续移植，我在 lcd_init.h 处宏定义了每一个引脚，后续根据需要进行修改即可。
c
//-----------------LCD端口移植----------------
//VCC - 3.3V
//SCL - PB10 SPI1_SCK
//SDA - PC3 SPI1_MOSI
//RES - PB0(可以接入复位)
//DC - PB1
//CS - PB12 SPI1_NSS
//BLK - PA2
#define RCU_LCD_SCL RCU_GPIOB//SCK
#define PORT_LCD_SCL GPIOB
#define GPIO_LCD_SCL GPIO_PIN_10
#define RCU_LCD_SDA RCU_GPIOC//MOSI
#define PORT_LCD_SDA GPIOC
#define GPIO_LCD_SDA GPIO_PIN_3
#define RCU_LCD_CS RCU_GPIOB//NSS
#define PORT_LCD_CS GPIOB
#define GPIO_LCD_CS GPIO_PIN_12
#define RCU_LCD_DC RCU_GPIOB //DC
#define PORT_LCD_DC GPIOB
#define GPIO_LCD_DC GPIO_PIN_1
#define RCU_LCD_RES RCU_GPIOB//RES
#define PORT_LCD_RES GPIOB
#define GPIO_LCD_RES GPIO_PIN_0
#define RCU_LCD_BLK RCU_GPIOA//BLK
#define PORT_LCD_BLK GPIOA
#define GPIO_LCD_BLK GPIO_PIN_2
#define RCU_SPI_HARDWARE RCU_SPI1
#define PORT_SPI SPI1
#define LINE_AF_SPI GPIO_AF_51
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将 lcd_init.c 源代码中的 void LCD_GPIO_Init(void) 修改为如下代码。
c
void LCD_GPIO_Init(void)
{
/* 使能时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_SCL);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_SDA);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_CS);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_DC);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_RES);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_BLK);
/* 配置SCL */
gpio_mode_set(PORT_LCD_SCL,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_SCL);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_SCL,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_SCL);
gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, SET);
/* 配置SDA */
gpio_mode_set(PORT_LCD_SDA,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_SDA);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_SDA,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_SDA);
gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, SET);
/* 配置DC */
gpio_mode_set(PORT_LCD_DC,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_DC);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_DC,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_DC);
gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, SET);
/* 配置CS */
gpio_mode_set(PORT_LCD_CS,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_CS);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_CS,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_CS);
gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, SET);
/* 配置RES */
gpio_mode_set(PORT_LCD_RES,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_RES);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_RES,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_RES);
gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, SET);
/* 配置BLK */
gpio_mode_set(PORT_LCD_BLK, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_LCD_BLK);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_BLK, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_LCD_BLK);
gpio_bit_write(PORT_LCD_BLK, GPIO_LCD_BLK, SET);
}1
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将 lcd_init.h 中的 LCD端口定义 宏，修改为 图1.5.3.22 样式。
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//-----------------LCD端口定义----------------
#define LCD_SCLK_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, RESET)//SCL=SCLK
#define LCD_SCLK_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, SET)
#define LCD_MOSI_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, RESET)//SDA=MOSI
#define LCD_MOSI_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, SET)
#define LCD_RES_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, RESET)//RES
#define LCD_RES_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, SET)
#define LCD_DC_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, RESET)//DC
#define LCD_DC_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, SET)
#define LCD_CS_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, RESET)//CS
#define LCD_CS_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, SET)
#define LCD_BLK_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_BLK, GPIO_LCD_BLK, RESET)//BLK
#define LCD_BLK_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_BLK, GPIO_LCD_BLK, SET)1
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到这里软件SPI就移植完成了，请移步到1.5.4节进行移植验证。
硬件SPI移植
硬件SPI与软件SPI相比，硬件SPI是靠硬件上面的SPI控制器，所有的时钟边缘采样，时钟发生，还有时序控制，都是由硬件完成的。它降低了CPU的使用率，提高了运行速度。软件SPI就是用代码控制IO输出高低电平，模拟SPI的时序，这种方法通信速度较慢，且不可靠。
天空星的主控为GD32F407VET6，其带有3个SPI外设，可以通过简单的库函数调用，实现硬件SPI的通信。想要使用硬件SPI驱动屏幕，需要确定使用的引脚是否有SPI外设功能。可以通过数据手册【GD32F407xx_Datasheet_Rev2.7.pdf】进行查看。
在数据手册的第40页结尾，是关于GD32F407Vx系列芯片引脚的功能定义示意图。
当前使用的是硬件SPI接口，而屏幕我们只需要控制它，而不需要读取屏幕的数据，故使用的是3线的SPI，只使用到了时钟线SCK、主机输出从机输入线MOSI和软件控制的片选线NSS。而NSS我们使用的是软件控制，所以除了SCL(SCK)/SDA(MOSI)引脚需要使用硬件SPI功能的引脚外，其他引脚都可以使用开发板上其他的GPIO。 这里选择使用PB10/PC3的SPI复用功能 。其他对应接入的屏幕引脚请按照你的需要。这里选择的引脚见 表1.4.3.2 硬件SPI接线
选择好引脚后，进入工程开始编写屏幕引脚初始化代码。为了方便后续移植，我在lcd_init.h处宏定义了每一个引脚，后续根据需要进行修改即可。
c
//-----------------LCD端口移植----------------
//VCC - 3.3V
//SCL - PB10 SPI1_SCK
//SDA - PC3 SPI1_MOSI
//RES - PB0(可以接入复位)
//DC - PB1
//CS - PB12 SPI1_NSS
//BLK - PA2
#define RCU_LCD_SCL RCU_GPIOB//SCK
#define PORT_LCD_SCL GPIOB
#define GPIO_LCD_SCL GPIO_PIN_10
#define RCU_LCD_SDA RCU_GPIOC//MOSI
#define PORT_LCD_SDA GPIOC
#define GPIO_LCD_SDA GPIO_PIN_3
#define RCU_LCD_CS RCU_GPIOB//NSS
#define PORT_LCD_CS GPIOB
#define GPIO_LCD_CS GPIO_PIN_12
#define RCU_LCD_DC RCU_GPIOB //DC
#define PORT_LCD_DC GPIOB
#define GPIO_LCD_DC GPIO_PIN_1
#define RCU_LCD_RES RCU_GPIOB//RES
#define PORT_LCD_RES GPIOB
#define GPIO_LCD_RES GPIO_PIN_0
#define RCU_LCD_BLK RCU_GPIOA//BLK
#define PORT_LCD_BLK GPIOA
#define GPIO_LCD_BLK GPIO_PIN_2
#define RCU_SPI_HARDWARE RCU_SPI1
#define PORT_SPI SPI1
#define LINE_AF_SPI GPIO_AF_51
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引脚初始化配置见如下代码。
c
void LCD_GPIO_Init(void)
{
spi_parameter_struct spi_init_struct;
/* 开启各引脚时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_SCL);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_SDA);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_CS);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_DC);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_RES);
rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_BLK);
/* 使能SPI */
rcu_periph_clock_enable(RCU_SPI_HARDWARE);
/* 配置 SPI的SCK GPIO */
gpio_af_set(PORT_LCD_SCL, LINE_AF_SPI, GPIO_LCD_SCL);
gpio_mode_set(PORT_LCD_SCL, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_LCD_SCL);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_SCL, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_LCD_SCL);
gpio_bit_set(PORT_LCD_SCL,GPIO_LCD_SCL);
/* 配置 SPI的MOSI GPIO */
gpio_af_set(PORT_LCD_SDA, LINE_AF_SPI, GPIO_LCD_SDA);
gpio_mode_set(PORT_LCD_SDA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_LCD_SDA);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_SDA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_LCD_SDA);
gpio_bit_set(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA);
/* 配置DC */
gpio_mode_set(PORT_LCD_DC,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_DC);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_DC,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_DC);
gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, SET);
/* 配置RES */
gpio_mode_set(PORT_LCD_RES,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_RES);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_RES,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_RES);
gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, SET);
/* 配置BLK */
gpio_mode_set(PORT_LCD_BLK, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_LCD_BLK);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_BLK, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_LCD_BLK);
gpio_bit_write(PORT_LCD_BLK, GPIO_LCD_BLK, SET);
/* 配置CS */
gpio_mode_set(PORT_LCD_CS,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_LCD_CS);
gpio_output_options_set(PORT_LCD_CS,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_CS);
gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, SET);
/* 配置 SPI 参数 */
spi_init_struct.trans_mode = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX; // 传输模式全双工
spi_init_struct.device_mode = SPI_MASTER; // 配置为主机
spi_init_struct.frame_size = SPI_FRAMESIZE_8BIT; // 8位数据
spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_HIGH_PH_2EDGE;
spi_init_struct.nss = SPI_NSS_SOFT; // 软件cs
spi_init_struct.prescale = SPI_PSC_4;//4分频
spi_init_struct.endian = SPI_ENDIAN_MSB;
spi_init(PORT_SPI, &spi_init_struct);
/* 使能 SPI */
spi_enable(PORT_SPI);
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将 lcd_init.h 中的 LCD端口定义 宏，修改为 图1.5.3.28 样式。
c
#define LCD_SCLK_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, RESET)//SCL=SCLK
#define LCD_SCLK_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, SET)
#define LCD_MOSI_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, RESET)//SDA=MOSI
#define LCD_MOSI_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, SET)
#define LCD_RES_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, RESET)//RES
#define LCD_RES_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, SET)
#define LCD_DC_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, RESET)//DC
#define LCD_DC_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, SET)
#define LCD_CS_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, RESET)//CS
#define LCD_CS_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, SET)
#define LCD_BLK_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_BLK, GPIO_LCD_BLK, RESET)//BLK
#define LCD_BLK_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_BLK, GPIO_LCD_BLK, SET)1
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初始化部分完，还需要修改发送数据部分。源代码中使用的是软件SPI，时序是由厂家编写完成的。我们使用硬件SPI则需要对其进行修改。
在 lcd_init.c 文件中，将源代码的 void LCD_Writ_Bus(u8 dat) 函数修改为图1.5.3.30样式。
c
/******************************************************************************
函数说明：LCD串行数据写入函数
入口数据：dat 要写入的串行数据
返回值： 无
******************************************************************************/
void LCD_Writ_Bus(u8 dat)
{
LCD_CS_Clr();
while(RESET == spi_i2s_flag_get(PORT_SPI, SPI_FLAG_TBE));
spi_i2s_data_transmit(PORT_SPI, dat);
while(RESET == spi_i2s_flag_get(PORT_SPI, SPI_FLAG_RBNE));
spi_i2s_data_receive(PORT_SPI);
LCD_CS_Set();
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到这里硬件SPI就移植完成了，请移步到1.5.4节进行移植验证。
移植验证
在main.c中输入代码如下
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/*
* 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
* 开发板官网：www.lckfb.com
* 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
* 立创论坛：club.szlcsc.com
* 关注bilibili账号：【立创开发板】，掌握我们的最新动态！
* 不靠卖板赚钱，以培养中国工程师为己任
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2023-11-02 LCKFB-yzh first version
*/
#include "board.h"
#include "lcd.h"
#include "lcd_init.h"
int main(void)
{
board_init();
bsp_uart_init();
LCD_Init();//屏幕初始化
LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,BLACK);//清全屏为黑色
float t = 0;
while(1)
{
LCD_ShowChinese(0,16*5,(uint8_t *)"中电子",RED,BLACK,32,0);
LCD_ShowString(0,16*2,(uint8_t *)"LCD_W:",WHITE,BLACK,16,0);
LCD_ShowIntNum(48,16*2,LCD_W,3,WHITE,BLACK,16);
LCD_ShowString(80,16*2,(uint8_t *)"LCD_H:",WHITE,BLACK,16,0);
LCD_ShowIntNum(128,16*2,LCD_H,3,WHITE,BLACK,16);
LCD_ShowString(0,16*3,(uint8_t *)"Nun:",WHITE,BLACK,16,0);
LCD_ShowFloatNum1(8*4,16*3,t,4,WHITE,BLACK,16);
t+=0.11;
delay_ms(1000);
}
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上电效果：
软件SPI硬件SPI二合一移植成功案例：
代码下载
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