1.28寸圆屏LCD彩色显示屏

模块来源

采购链接：

1.28 寸高清 ips 显示屏 lcd 显示屏圆屏 GC9A01 驱动 spi 接口彩色 TFT

资料下载链接：

https://pan.baidu.com/s/1lSjp7ISiKhkaXwqJsEOu2g

资料提取码：8888

规格参数

以下信息见厂家资料 屏幕规格书

工作电压：3.3V

工作电流：20mA

模块尺寸：44(H) x 36(V) x 2.8(D) MM

像素间距：0.135(H) x 0.135(V)

驱动芯片：GC9A01

通信协议：SPI

移植过程

我们的目标是将例程移植至开发板上。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

在 main.c 文件发现对屏幕的初始化配置函数为 OLCD_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。

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 stm32f4xx.h 还要将 lcd.h 文件下的 sys.h 改为 stm32f4xx.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

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。

#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif

#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif

#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif

修改 lcd.h

修改 lcd_init.h

再编译发现只剩下 LCD 引脚初始化的内容报错，接下来我们要进行引脚选择。

引脚选择

该屏幕需要设置 8 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。

将 lcd_init.c 源代码中的 void LCD_GPIO_Init(void) 修改为如下代码。

void LCD_GPIO_Init(void)
{
        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =   GPIO_Pin_1|
                                        GPIO_Pin_2|
                                        GPIO_Pin_3|
                                        GPIO_Pin_4|
                                        GPIO_Pin_5|
                                        GPIO_Pin_7;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
        GPIO_SetBits(GPIOA,   GPIO_Pin_1|
                              GPIO_Pin_2|
                              GPIO_Pin_3|
                              GPIO_Pin_4|
                              GPIO_Pin_5|
                              GPIO_Pin_7 );
}

将 lcd_init.h 中的 LCD 端口定义 宏，修改为

//-----------------LCD端口定义----------------
/*
SCL = PA5
SDA = PA7
RES = PA3
DC  = PA2
CS  = PA4
BLK = PA1
*/

#define LCD_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)//SCL=SCLK
#define LCD_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)

#define LCD_MOSI_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)//SDA=MOSI
#define LCD_MOSI_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)

#define LCD_RES_Clr()  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3)//RES
#define LCD_RES_Set()  GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3)

#define LCD_DC_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)//DC
#define LCD_DC_Set()   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)

#define LCD_CS_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)//CS
#define LCD_CS_Set()   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)

#define LCD_BLK_Clr()  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1)//BLK
#define LCD_BLK_Set()  GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1)

到这里软件 SPI 就移植完成了，请移步到最后一节进行移植验证。

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。

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。

引脚初始化配置见如下代码。

void LCD_GPIO_Init(void)
{
        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure1;
        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure2;
        SPI_InitTypeDef   SPI_InitStructure;

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);


        /* 配置SPI引脚引脚*/
        GPIO_InitStructure1.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;
        GPIO_InitStructure1.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_InitStructure1.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure1);


        GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_3|
                                        GPIO_Pin_2|
                                        GPIO_Pin_4|
                                        GPIO_Pin_1;
        GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出模式
        GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//50MHz
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure2);//初始化
        GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3|
                            GPIO_Pin_2|
                            GPIO_Pin_4|
                            GPIO_Pin_1 );
        /* FLASH_SPI 模式配置 */
        SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
        SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;                // 配置为主机
        SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;        // 8位数据
        SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;
        SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;                // 极性相位
        SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;                        // 软件cs
        SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4; // SPI时钟预调因数为2
        SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;        //高位在前
        SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
        SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

        /* 使能 SPI1  */
        SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);

}

将 lcd_init.h 中的 LCD 端口定义宏，修改为

//-----------------LCD端口定义----------------
/*
SCL = PA5
SDA = PA7
RES = PA3
DC  = PA2
CS  = PA4
BLK = PA1
*/

#define LCD_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)//SCL=SCLK
#define LCD_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)

#define LCD_MOSI_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)//SDA=MOSI
#define LCD_MOSI_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)

#define LCD_RES_Clr()  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3)//RES
#define LCD_RES_Set()  GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3)

#define LCD_DC_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)//DC
#define LCD_DC_Set()   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)

#define LCD_CS_Clr()   GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)//CS
#define LCD_CS_Set()   GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)

#define LCD_BLK_Clr()  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1)//BLK
#define LCD_BLK_Set()  GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1)

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

/******************************************************************************
      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();

    //等待发送缓冲区为空
    while(RESET == SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,  SPI_I2S_FLAG_TXE) );
    //通过SPI4发送一个字节数据
    SPI_I2S_SendData(SPI1, dat);

    //等待接收缓冲区不空标志
    while(RESET == SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,  SPI_I2S_FLAG_RXNE) );
    SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);

    LCD_CS_Set();
}

到这里硬件 SPI 就移植完成了，请移步到最后一节进行移植验证。

移植验证

在 main.c 中输入代码如下

/*
 * 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
 * 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
 * 2024-04-03     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "lcd.h"
#include "lcd_init.h"

int main(void)
{

      board_init();

      uart1_init(115200);

      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_ShowString(60,16*4,(uint8_t *)"LCD_W:",WHITE,BLACK,16,0);
          LCD_ShowIntNum(120,16*4,LCD_W,3,WHITE,BLACK,16);
          LCD_ShowString(60,16*5,(uint8_t *)"LCD_H:",WHITE,BLACK,16,0);
          LCD_ShowIntNum(120,16*5,LCD_H,3,WHITE,BLACK,16);

          LCD_ShowString(76,16*6,(uint8_t *)"Nun:",WHITE,BLACK,16,0);
          LCD_ShowFloatNum1(120,16*6,t,4,WHITE,BLACK,16);
          t+=0.11;

          delay_ms(1000);
      }
}

上电效果：

代码下载

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【标准库】模块移植手册

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