1.69 寸彩屏

模块来源

采购链接：黄保凯中景园 1.69 寸 lcd 显示屏 240x280 st7789 驱动串口 ips 液晶屏资料下载链接： https://pan.baidu.com/s/1Q4s3fk0uy8AP5aqNZ3fBmg 资料提取码：8888

规格参数

以下信息见厂家资料

工作电压： 3.3V

工作电流： 90MA

模块尺寸： 31(H) x 48(V) MM

像素大小： 240(H) x 280(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 STM32F407 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。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。

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

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。

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_AHB1PeriphClockCmd(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，修改为图 1.4.3.22 样式。

//-----------------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 3.4 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 STM32F407VET6，其带有 6 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_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);


        /* 设置引脚复用 */
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI1);

        /* 配置SPI引脚引脚*/
        GPIO_InitStructure1.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;
        GPIO_InitStructure1.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
        GPIO_InitStructure1.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
        GPIO_InitStructure1.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
        GPIO_InitStructure1.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

        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;//普通输出模式
        GPIO_InitStructure2.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
        GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
        GPIO_InitStructure2.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
        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，修改为图 1.4.3.28 样式。

//-----------------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)函数修改为图 3.3.3.2-3样式。

/******************************************************************************
      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 3.4 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：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_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);
    }
}

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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