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外观

1.3寸彩屏 ​

模块来源 ​

采购链接：
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c-s.w4002-23991449512.34.a884703bPrf8rV&id=568022083426
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/18tt2PzcnTvqTRubdRy2yoQ
资料提取码：8888

规格参数 ​

工作电压：2.4V-3.3V
工作电流：40MA
模块尺寸：27.78(H) x 39.22(V) MM
像素大小：240(H) x 240(V)RGB
驱动芯片：ST7789V2
通信协议：SPI

移植过程 ​

我们的目标是将例程移植至天空星HC32F4A0PITB上。按照以下步骤，即可完成移植。

  1. 将源码导入工程；
  2. 根据编译报错处进行粗改；
  3. 修改引脚配置；
  4. 修改时序配置；
  5. 移植验证。

查看资料 ​

打开厂家资料例程。具体路径见例程路径

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下载）

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。

将lcd_init.h文件下的 sys.h 改为 hc32_ll.h，还要将lcd.h文件下的 sys.h 改为 hc32_ll.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.c 和 lcd_init.c 文件中的 delay.h 改为 board.h

修改lcd.c头文件 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
#endif

引脚选择 ​

该屏幕需要设置10个接口。
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 - PA5
//SDA - PA7
//CS  - PA4
//FSO - PA8

#define PORT_LCD        GPIO_PORT_A

//SCL
#define GPIO_LCD_SCL    GPIO_PIN_05
//SDA
#define GPIO_LCD_SDA    GPIO_PIN_07
//CS1
#define GPIO_LCD_CS     GPIO_PIN_04
//DC
#define GPIO_LCD_DC     GPIO_PIN_02
//RES
#define GPIO_LCD_RES    GPIO_PIN_03
//BLK
#define GPIO_LCD_BLK    GPIO_PIN_06
//FSO
#define GPIO_LCD_FSO    GPIO_PIN_08
//CS2
#define GPIO_LCD_CS2    GPIO_PIN_01

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)
{
    stc_gpio_init_t stcGpioInit; // 定义GPIO结构体

    // 关闭寄存器保护
    LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);

    (void)GPIO_StructInit(&stcGpioInit);
    stcGpioInit.u16PinState    = PIN_STAT_SET;
    stcGpioInit.u16PinDir      = PIN_DIR_OUT;      // 输出模式
    stcGpioInit.u16PullUp      = PIN_PU_ON;        // 上拉开启
    // SCL SDA DC CS RES BLK CS2
    (void)GPIO_Init(PORT_LCD,       GPIO_LCD_SCL|
                                    GPIO_LCD_SDA|
                                    GPIO_LCD_DC |
                                    GPIO_LCD_CS |
                                    GPIO_LCD_RES|
                                    GPIO_LCD_BLK|
                                    GPIO_LCD_CS2 , &stcGpioInit);

        stcGpioInit.u16PinDir  = PIN_DIR_IN;         // 输入模式

        // FSO
    (void)GPIO_Init(PORT_LCD, GPIO_LCD_FSO , &stcGpioInit);

}

将lcd_init.h中的 LCD端口定义 宏，修改为：

c
//-----------------LCD端口定义----------------

#define LCD_SCLK_Clr() GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_SCL)//SCL=SCLK
#define LCD_SCLK_Set() GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_SCL)

#define LCD_MOSI_Clr() GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_SDA)//SDA=MOSI
#define LCD_MOSI_Set() GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_SDA)

#define LCD_RES_Clr()  GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_RES)//RES
#define LCD_RES_Set()  GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_RES)

#define LCD_DC_Clr()   GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_DC)//DC
#define LCD_DC_Set()   GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_DC)

#define LCD_CS_Clr()   GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_CS)//CS
#define LCD_CS_Set()   GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_CS)

#define LCD_BLK_Clr()  GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_BLK)//BLK
#define LCD_BLK_Set()  GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_BLK)

//读取字库数据引脚
#define ZK_MISO        GPIO_ReadInputPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_FSO)//MISO

#define ZK_CS_Clr()    GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_CS2)//CS2 字库片选
#define ZK_CS_Set()    GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_CS2)

到这里软件SPI就移植完成了，请移步到13.4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HC32F4A0PITB，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。可以通过数据手册进行查看。

数据手册和用户手册都在百度网盘资料，网盘地址看入门手册。
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PA5/PA7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1.1.3.2 硬件SPI接线

上面我们可以看到是在FCG1的分类中，我们在FCG1中寻找，发现了SPI的复用功能。
Funcxx编号就是引脚重映射功能编号，我们需要用到！！

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 - PA5
//SDA - PA7
//CS  - PA4
//FSO - PA6

#define PORT_LCD            GPIO_PORT_A

//SCL
#define GPIO_LCD_SCL        GPIO_PIN_05
#define LCD_SPI_SCK_FUNC    GPIO_FUNC_40

//SDA
#define GPIO_LCD_SDA        GPIO_PIN_07
#define LCD_SPI_MOSI_FUNC   GPIO_FUNC_41

//CS1
#define GPIO_LCD_CS         GPIO_PIN_04
//DC
#define GPIO_LCD_DC         GPIO_PIN_02
//RES
#define GPIO_LCD_RES        GPIO_PIN_03
//BLK
#define GPIO_LCD_BLK        GPIO_PIN_08

//FSO
#define GPIO_LCD_FSO        GPIO_PIN_06
#define LCD_SPI_MISO_FUNC   GPIO_FUNC_42

//CS2
#define GPIO_LCD_CS2         GPIO_PIN_01


#define BSP_SPI_CLOCK        FCG1_PERIPH_SPI1    // 时钟
#define BSP_SPI              CM_SPI1

引脚初始化配置见如下代码。

c
void LCD_GPIO_Init(void)
{
    stc_gpio_init_t stcGpioInit; // 定义GPIO结构体

    // 关闭寄存器保护
    LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);

    (void)GPIO_StructInit(&stcGpioInit);
    stcGpioInit.u16PinState    = PIN_STAT_SET;
    stcGpioInit.u16PinDir      = PIN_DIR_OUT;      // 输出模式
    stcGpioInit.u16PullUp      = PIN_PU_ON;        // 上拉开启
    // SCL SDA DC CS RES BLK CS2
    (void)GPIO_Init(PORT_LCD,   GPIO_LCD_SCL|
                                GPIO_LCD_SDA|
                                GPIO_LCD_DC |
                                GPIO_LCD_CS |
                                GPIO_LCD_RES|
                                GPIO_LCD_BLK|
                                GPIO_LCD_CS2 , &stcGpioInit);

    stcGpioInit.u16PinDir         = PIN_DIR_IN;         // 输入模式

        // FSO
    (void)GPIO_Init(PORT_LCD, GPIO_LCD_FSO , &stcGpioInit);


        // SCL SDA FSO 引脚设为复用模式
    GPIO_SetFunc(PORT_LCD, GPIO_LCD_SCL, LCD_SPI_SCK_FUNC);
    GPIO_SetFunc(PORT_LCD, GPIO_LCD_SDA, LCD_SPI_MOSI_FUNC);
    GPIO_SetFunc(PORT_LCD, GPIO_LCD_FSO, LCD_SPI_MISO_FUNC);

        stc_spi_init_t stcSpiInit;
    stc_spi_delay_t stcSpiDelayCfg;

    /* Clear initialize structure */
    (void)SPI_StructInit(&stcSpiInit);
    (void)SPI_DelayStructInit(&stcSpiDelayCfg);

    /* Configure peripheral clock */
    FCG_Fcg1PeriphClockCmd(BSP_SPI_CLOCK, ENABLE);

    /* SPI De-initialize */
    SPI_DeInit(BSP_SPI);

    /* Configuration SPI structure */
    stcSpiInit.u32WireMode          = SPI_4_WIRE;                      //SPI四线模式
    stcSpiInit.u32TransMode         = SPI_FULL_DUPLEX;                 //全双工
    stcSpiInit.u32MasterSlave       = SPI_MASTER;                      //SPI主机
    stcSpiInit.u32ModeFaultDetect   = SPI_MD_FAULT_DETECT_DISABLE;
    stcSpiInit.u32SuspendMode       = SPI_COM_SUSP_FUNC_OFF;          //不自动挂起
    stcSpiInit.u32Parity            = SPI_PARITY_INVD;                //不开奇偶校验
    stcSpiInit.u32SpiMode           = SPI_MD_0;                       //空闲低电平，奇数边沿采样
    stcSpiInit.u32BaudRatePrescaler = SPI_BR_CLK_DIV64;               //64分频
    stcSpiInit.u32DataBits          = SPI_DATA_SIZE_8BIT;             //一次传输8位
    stcSpiInit.u32FirstBit          = SPI_FIRST_MSB;                  //高位在前

    (void)SPI_Init(BSP_SPI, &stcSpiInit);

    stcSpiDelayCfg.u32IntervalDelay = SPI_INTERVAL_TIME_8SCK;    //t3：下次存取延时
    stcSpiDelayCfg.u32ReleaseDelay = SPI_RELEASE_TIME_8SCK;      //t2：振荡停止到片选无效时间
    stcSpiDelayCfg.u32SetupDelay = SPI_SETUP_TIME_1SCK;          //t1：片选有效到开始振荡时间
    (void)SPI_DelayTimeConfig(BSP_SPI, &stcSpiDelayCfg);

        // 使能SPI
    SPI_Cmd(BSP_SPI, ENABLE);

        LCD_CS_Clr(); // 片选拉高

}

将lcd_init.h中的 LCD端口定义 宏，修改为：

c
//-----------------LCD端口定义----------------

#define LCD_SCLK_Clr() GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_SCL)//SCL=SCLK
#define LCD_SCLK_Set() GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_SCL)

#define LCD_MOSI_Clr() GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_SDA)//SDA=MOSI
#define LCD_MOSI_Set() GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_SDA)

#define LCD_RES_Clr()  GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_RES)//RES
#define LCD_RES_Set()  GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_RES)

#define LCD_DC_Clr()   GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_DC)//DC
#define LCD_DC_Set()   GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_DC)

#define LCD_CS_Clr()   GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_CS)//CS
#define LCD_CS_Set()   GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_CS)

#define LCD_BLK_Clr()  GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_BLK)//BLK
#define LCD_BLK_Set()  GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_BLK)

//读取字库数据引脚
#define ZK_MISO        GPIO_ReadInputPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_FSO)//MISO

#define ZK_CS_Clr()    GPIO_ResetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_CS2)//CS2 字库片选
#define ZK_CS_Set()    GPIO_SetPins(PORT_LCD, GPIO_LCD_CS2)

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：

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)
{
    uint8_t RecvData = 0;

    LCD_CS_Clr();

    // 等待发送缓冲区为空
    while( RESET == SPI_GetStatus(BSP_SPI,  SPI_FLAG_TX_BUF_EMPTY) );

    // 发送并接收数据
    int ret = SPI_TransReceive(BSP_SPI, &dat, &RecvData, 1, HCLK_VALUE);
    if(ret == LL_ERR_TIMEOUT)
    {
        printf("SPI 超时!!\r\n");
        return;
    }

        LCD_CS_Set();
}

在zk.c中将函数 void ZK_command(u8 dat) 和 u8 get_data_from_ROM(void) 修改如下。

c
/******************************************************************************
      函数说明：向字库写入命令
      入口数据：dat  要写入的命令
      返回值：  无
******************************************************************************/
void ZK_command(u8 dat)
{
    uint8_t RecvData = 0;

    // 等待发送缓冲区为空
    while( RESET == SPI_GetStatus(BSP_SPI,  SPI_FLAG_TX_BUF_EMPTY) );

    // 发送并接收数据
    int ret = SPI_TransReceive(BSP_SPI, &dat, &RecvData, 1, HCLK_VALUE);
    if(ret == LL_ERR_TIMEOUT)
    {
        printf("SPI 超时!!\r\n");
        return;
    }
 }

/******************************************************************************
      函数说明：从字库读取数据
      入口数据：无
      返回值：  ret_data 读取的数据
******************************************************************************/
u8 get_data_from_ROM(void)
{
    uint8_t RecvData = 0;
    uint8_t dat = 0xff;

    // 等待发送缓冲区为空
    while( RESET == SPI_GetStatus(BSP_SPI,  SPI_FLAG_TX_BUF_EMPTY) );

    // 发送并接收数据
    int ret = SPI_TransReceive(BSP_SPI, &dat, &RecvData, 1, HCLK_VALUE);
    if(ret == LL_ERR_TIMEOUT)
    {
        printf("SPI 超时!!\r\n");
        return 0;
    }

    return RecvData;
}

到这里硬件SPI就移植完成了，请移步到13.4节进行移植验证。

移植验证 ​

在main.c中输入代码如下

c
/*
 * 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：https://oshwhub.com/forum
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 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-05-16     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "lcd_init.h"
#include "lcd.h"
#include "pic.h"

int32_t main(void)
{
    board_init();
    uart1_init(115200U);

        u8 i,j;
    float t=11.01;

    LCD_Init();//LCD初始化
    LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,WHITE);

    while(1)
    {
        LCD_ShowString(0,40,(uint8_t *)"LCD_W:",RED,WHITE,16,0);
        LCD_ShowIntNum(48,40,LCD_W,3,RED,WHITE,16);
        LCD_ShowString(80,40,(uint8_t *)"LCD_H:",RED,WHITE,16,0);
        LCD_ShowIntNum(128,40,LCD_H,3,RED,WHITE,16);
        LCD_ShowString(80,40,(uint8_t *)"LCD_H:",RED,WHITE,16,0);
        LCD_ShowString(0,70,(uint8_t *)"Increaseing Nun:",RED,WHITE,16,0);
        LCD_ShowFloatNum1(128,70,t,4,RED,WHITE,16);
        for(j=0;j<3;j++)
        {
            for(i=0;i<6;i++)
            {
                                LCD_ShowPicture(40*i,120+j*40,40,40,gImage_1);
            }
        }
        delay_ms(1000);
        LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,WHITE);
        Display_Asc_String(0,15,7, (uint8_t *)"ASCII_5x7",RED,WHITE);      //ASC 5X7点阵
        Display_Asc_String(0,25,8, (uint8_t *)"ASCII_7x8",RED,WHITE);      //ASC 7X8点阵
        Display_Asc_String(0,35,12, (uint8_t *)"ASCII_6x12",RED,WHITE);          //ASC 6X12点阵
        Display_Asc_String(0,50,16, (uint8_t *)"ASCII_8x16",RED,WHITE);          //ASC 8X16点阵
        Display_Asc_String(0,70,24, (uint8_t *)"ASCII_12x24",RED,WHITE);   //ASC 12X24点阵
        Display_Asc_String(0,100,32, (uint8_t *)"ASCII_16x32",RED,WHITE);        //ASC 16X32点阵
        Display_GB2312_String(0,145,12, (uint8_t *)"屏幕１２ｘ１２",RED,WHITE); //12x12汉字
        Display_GB2312_String(0,160,16, (uint8_t *)"屏幕１６ｘ１６",RED,WHITE); //15x16汉字
        Display_GB2312_String(0,179,24, (uint8_t *)"屏幕２４ｘ２４",RED,WHITE); //24x24汉字
        Display_GB2312_String(0,204,32, (uint8_t *)"屏幕３２ｘ３",RED,WHITE);   //32x32汉字
        delay_ms(1000);
        LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,WHITE);

        Display_TimesNewRoman_String(0,15,12, (uint8_t *)"ASCII_8x12",RED,WHITE);   //ASC 8x12点阵(TimesNewRoman类型)
        Display_TimesNewRoman_String(0,30,16, (uint8_t *)"ASCII_12x16",RED,WHITE);  //ASC 12x16点阵(TimesNewRoman类型)
        Display_TimesNewRoman_String(0,50,24, (uint8_t *)"ASCII_16x24",RED,WHITE);        //ASC 16x24点阵(TimesNewRoman类型)
        Display_TimesNewRoman_String(0,80,32, (uint8_t *)"ASCII_24x",RED,WHITE);          //ASC 24x32点阵(TimesNewRoman类型)
        Display_Arial_String(0,120,12, (uint8_t *)"ASCII_8x12",RED,WHITE);    //ASC 8x12点阵(Arial类型)
        Display_Arial_String(0,140,16, (uint8_t *)"ASCII_12x16",RED,WHITE);   //ASC 12x16点阵(Arial类型)
        Display_Arial_String(0,160,24, (uint8_t *)"ASCII_16x24",RED,WHITE);         //ASC 16x24点阵(Arial类型)
        Display_Arial_String(0,190,32, (uint8_t *)"ASCII_24x",RED,WHITE);           //ASC 24x32点阵(Arial类型)
        delay_ms(1000);
        LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,WHITE);
    }
}

上电效果：

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📌 在 资料下载中心->模块移植资料下载 里面的该章节压缩包中。

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