航芯ACM32G103开发板 GC9A01 SPI-LCD 1.28圆形屏幕
04-航芯ACM32G103开发板评测 GC9A01 SPI-LCD 1.28圆形屏幕
硬件平台
- 航芯ACM32G103开发板
- 1.28寸圆形彩色TFT显示屏高清IPS 模块240X240 SPI接口GC9A01
产品介绍
推荐一个屏幕资料参考网站 http://www.lcdwiki.com/1.28inch_IPS_Module
- 1.28寸圆形IPS彩屏,支持 RGB 65K色显示,显示色彩丰富
- 240X240分辨率,显示清晰
- IPS全视角面板,超宽可视范围
- 采用4线制SPI串行总线,只需几个IO即可点亮
- 提供丰富的Arduino、STM32、C51以及MSP430示例程序
- 军工级工艺标准,长期稳定工作
- 提供底层驱动技术支持
产品参数
名称 | 参数 |
---|---|
显示颜色 | RGB 65K 彩色 |
SKU | MSP1281 |
尺寸 | 1.28(inch) |
面板材质 | TFT |
驱动芯片 | GC9A01 |
分辨率 | 240*240 (Pixel) |
显示接口 | 4-line SPI interface |
有效显示区域(AA区) | 直径:32.40 (mm) |
触摸屏类型 | 无触摸屏 |
触摸IC | 无触摸IC |
模块PCB底板尺寸 | 38.03x45.80(mm) |
视角 | 全角度 |
工作温度 | -10℃~60℃ |
存储温度 | -20℃~70℃ |
工作电压 | 3.3V |
接口定义
序号 | 模块引脚 | 引脚说明 |
---|---|---|
1 | GND | 液晶屏电源地 |
2 | VCC | 液晶屏电源正(3.3V/5V) |
3 | SCL | 液晶屏SPI总线时钟信号 |
4 | SDA | 液晶屏SPI总线写数据信号 |
5 | RES | 液晶屏复位控制信号(低电平复位,模块有复位电路,该引脚可不接) |
6 | DC | 液晶屏寄存器/数据选择控制信号(低电平:寄存器,高电平:数据) |
7 | CS | 液晶屏片选控制信号(低电平使能) |
8 | BLK | 液晶屏背光控制信号(高电平点亮,如不需要控制,请接3.3V) |
硬件配置
LCD模块硬件电路包含五大部分:FPC接口电路、3.3V稳压电路、背光控制电路、排针接口、复位电路。
- FPC接口电路用于连接裸屏。
- 3.3V稳压电路用于稳定输出3.3V电压。
- 背光控制电路用于用于控制背光亮和灭,如果不需控制背光。可接3.3V电源。
- 排针接口用于连接各种开发板。
- 复位电路用于模块上电复位
GC9A01控制器
GC9A01控制器支持的最大分辨率为240*240,拥有一个129600字节大小的GRAM。同时支持8位、9位、12位、16位、18位并口数据总线,还支持3线制和4线制SPI串口。由于并行控制需要大量的I0口,所以最常用的还是SPI串口控制。ST7789还支持65K、262KRGB颜色显示,显示色彩很丰富,同时支持旋转和滚动显示以及视频播放,显示方式多样。 GC9A01控制器使用16bit(RGB565)来控制一个像素点显示,因此可以每个像素点显示颜色多达65K种。像素点地址设置按照行列的顺序进行,递增递减方向由扫描方式决定。GC9A01显示方法按照先设置地址再设置颜色值进行。
模拟SPI移植LCD屏幕驱动
建立工程模板,添加相关驱动文件
//lcd_gc9a01 硬件驱动层代码
lcd_gc9a01.c
lcd_gc9a01.h
//lcd_gc9a01 软件应用层代码
lcd_guic
lcd_gui.h
lcd_font.h
//lcd_gc9a01 软件测试代码
lcd_example.c
lcd_example.h配置引脚
选择引脚,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_gc9a01.h处宏定义了每一个引脚,后续根据需要进行修改即可。
#define LCD_GPIO_PORT GPIOB
#define SCL_GPIO_PORT GPIOB
#define SCL_GPIO_PIN GPIO_PIN_0
#define SCL_GPIO_CLK_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define SDA_GPIO_PORT GPIOB
#define SDA_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
#define SDA_GPIO_CLK_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define RES_GPIO_PORT GPIOB
#define RES_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
#define RES_GPIO_CLK_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define DC_GPIO_PORT GPIOB
#define DC_GPIO_PIN GPIO_PIN_3
#define DC_GPIO_CLK_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define CS_GPIO_PORT GPIOB
#define CS_GPIO_PIN GPIO_PIN_4
#define CS_GPIO_CLK_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define BLK_GPIO_PORT GPIOB
#define BLK_GPIO_PIN GPIO_PIN_5
#define BLK_GPIO_CLK_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()屏幕GPIO端口初始化配置
void lcd_gpio_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
/* Enable the GPIO Clock */
SDA_GPIO_CLK_ENABLE();
SCL_GPIO_CLK_ENABLE();
RES_GPIO_CLK_ENABLE();
DC_GPIO_CLK_ENABLE();
CS_GPIO_CLK_ENABLE();
BLK_GPIO_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = SDA_GPIO_PIN |SCL_GPIO_PIN|RES_GPIO_PIN|DC_GPIO_PIN|CS_GPIO_PIN|BLK_GPIO_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStruct.Drive = GPIO_DRIVE_LEVEL3;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_FUNCTION_0;
GPIO_Init(LCD_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
}SPI 接口宏定义设置
#define SPI_SCLK_SET GPIO_SetBits(SCL_GPIO_PORT,SCL_GPIO_PIN)
#define SPI_SCLK_CLR GPIO_ResetBits(SCL_GPIO_PORT,SCL_GPIO_PIN)
#define SPI_MOSI_SET GPIO_SetBits(SDA_GPIO_PORT,SDA_GPIO_PIN)
#define SPI_MOSI_CLR GPIO_ResetBits(SDA_GPIO_PORT,SDA_GPIO_PIN)
#define LCD_RES_SET GPIO_SetBits(RES_GPIO_PORT,RES_GPIO_PIN)
#define LCD_RES_CLR GPIO_ResetBits(RES_GPIO_PORT,RES_GPIO_PIN)
#define LCD_DC_SET GPIO_SetBits(DC_GPIO_PORT,DC_GPIO_PIN)
#define LCD_DC_CLR GPIO_ResetBits(DC_GPIO_PORT,DC_GPIO_PIN)
#define LCD_CS_SET GPIO_SetBits(CS_GPIO_PORT,CS_GPIO_PIN)
#define LCD_CS_CLR GPIO_ResetBits(CS_GPIO_PORT,CS_GPIO_PIN)
#define LCD_BLK_SET GPIO_SetBits(BLK_GPIO_PORT,BLK_GPIO_PIN)软件SPI代码实现
/*****************************************************************************
* @name :void SPI_WriteByte(uint8_t Data)
* @function :Write a byte of data using STM32's Software SPI
* @parameters :Data:Data to be written
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void SPI_WriteByte(uint8_t Data)
{
unsigned char i=0;
for(i=8;i>0;i--)
{
if(Data&0x80)
SPI_MOSI_SET; //输出数据
else
SPI_MOSI_CLR;
SPI_SCLK_CLR;
SPI_SCLK_SET;
Data<<=1;
}
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_WR_REG(uint8_t data)
* @function :Write an 8-bit command to the LCD screen
* @parameters :data:Command value to be written
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_WR_REG(uint8_t data)
{
LCD_CS_CLR;
LCD_DC_CLR;
SPI_WriteByte(data);
LCD_CS_SET;
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_WR_DATA(uint8_t data)
* @function :Write an 8-bit data to the LCD screen
* @parameters :data:data value to be written
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_WR_DATA(uint8_t data)
{
LCD_CS_CLR;
LCD_DC_SET;
SPI_WriteByte(data);
LCD_CS_SET;
}如果传输的数据位为1,则将SPI数据引脚拉高;传输的数据位为0,则将SPI数据引脚拉低。每次传输一个字节数据,高位在前,每个时钟上升沿传输1位数据。
LCD初始化函数
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_Init(void)
* @date :2018-08-09
* @function :Initialization LCD screen
* @parameters :None
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_Init(void)
{
lcd_gpio_init();
LCD_RESET(); //LCD 复位
//************* GC9A01初始化**********//
LCD_WR_REG(0xEF);
LCD_WR_REG(0xEB);
LCD_WR_DATA(0x14);
LCD_WR_REG(0xFE);
LCD_WR_REG(0xEF);
LCD_WR_REG(0xEB);
LCD_WR_DATA(0x14);
LCD_WR_REG(0x84);
LCD_WR_DATA(0x40);
LCD_WR_REG(0x85);
LCD_WR_DATA(0xFF);
LCD_WR_REG(0x86);
LCD_WR_DATA(0xFF);
LCD_WR_REG(0x87);
LCD_WR_DATA(0xFF);
LCD_WR_REG(0x88);
LCD_WR_DATA(0x0A);
LCD_WR_REG(0x89);
LCD_WR_DATA(0x21);
LCD_WR_REG(0x8A);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_REG(0x8B);
LCD_WR_DATA(0x80);
LCD_WR_REG(0x8C);
LCD_WR_DATA(0x01);
LCD_WR_REG(0x8D);
LCD_WR_DATA(0x01);
LCD_WR_REG(0x8E);
LCD_WR_DATA(0xFF);
LCD_WR_REG(0x8F);
LCD_WR_DATA(0xFF);
LCD_WR_REG(0xB6);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x20);
LCD_WR_REG(0x36);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_REG(0x3A);
LCD_WR_DATA(0x05);
LCD_WR_REG(0x90);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_REG(0xBD);
LCD_WR_DATA(0x06);
LCD_WR_REG(0xBC);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_REG(0xFF);
LCD_WR_DATA(0x60);
LCD_WR_DATA(0x01);
LCD_WR_DATA(0x04);
LCD_WR_REG(0xC3);
LCD_WR_DATA(0x13);
LCD_WR_REG(0xC4);
LCD_WR_DATA(0x13);
LCD_WR_REG(0xC9);
LCD_WR_DATA(0x22);
LCD_WR_REG(0xBE);
LCD_WR_DATA(0x11);
LCD_WR_REG(0xE1);
LCD_WR_DATA(0x10);
LCD_WR_DATA(0x0E);
LCD_WR_REG(0xDF);
LCD_WR_DATA(0x21);
LCD_WR_DATA(0x0c);
LCD_WR_DATA(0x02);
LCD_WR_REG(0xF0);
LCD_WR_DATA(0x45);
LCD_WR_DATA(0x09);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x26);
LCD_WR_DATA(0x2A);
LCD_WR_REG(0xF1);
LCD_WR_DATA(0x43);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_DATA(0x72);
LCD_WR_DATA(0x36);
LCD_WR_DATA(0x37);
LCD_WR_DATA(0x6F);
LCD_WR_REG(0xF2);
LCD_WR_DATA(0x45);
LCD_WR_DATA(0x09);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x26);
LCD_WR_DATA(0x2A);
LCD_WR_REG(0xF3);
LCD_WR_DATA(0x43);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_DATA(0x72);
LCD_WR_DATA(0x36);
LCD_WR_DATA(0x37);
LCD_WR_DATA(0x6F);
LCD_WR_REG(0xED);
LCD_WR_DATA(0x1B);
LCD_WR_DATA(0x0B);
LCD_WR_REG(0xAE);
LCD_WR_DATA(0x77);
LCD_WR_REG(0xCD);
LCD_WR_DATA(0x63);
LCD_WR_REG(0x70);
LCD_WR_DATA(0x07);
LCD_WR_DATA(0x07);
LCD_WR_DATA(0x04);
LCD_WR_DATA(0x0E);
LCD_WR_DATA(0x0F);
LCD_WR_DATA(0x09);
LCD_WR_DATA(0x07);
LCD_WR_DATA(0x08);
LCD_WR_DATA(0x03);
LCD_WR_REG(0xE8);
LCD_WR_DATA(0x34);
LCD_WR_REG(0x62);
LCD_WR_DATA(0x18);
LCD_WR_DATA(0x0D);
LCD_WR_DATA(0x71);
LCD_WR_DATA(0xED);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_DATA(0x18);
LCD_WR_DATA(0x0F);
LCD_WR_DATA(0x71);
LCD_WR_DATA(0xEF);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_REG(0x63);
LCD_WR_DATA(0x18);
LCD_WR_DATA(0x11);
LCD_WR_DATA(0x71);
LCD_WR_DATA(0xF1);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_DATA(0x18);
LCD_WR_DATA(0x13);
LCD_WR_DATA(0x71);
LCD_WR_DATA(0xF3);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_DATA(0x70);
LCD_WR_REG(0x64);
LCD_WR_DATA(0x28);
LCD_WR_DATA(0x29);
LCD_WR_DATA(0xF1);
LCD_WR_DATA(0x01);
LCD_WR_DATA(0xF1);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x07);
LCD_WR_REG(0x66);
LCD_WR_DATA(0x3C);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0xCD);
LCD_WR_DATA(0x67);
LCD_WR_DATA(0x45);
LCD_WR_DATA(0x45);
LCD_WR_DATA(0x10);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_REG(0x67);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x3C);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x01);
LCD_WR_DATA(0x54);
LCD_WR_DATA(0x10);
LCD_WR_DATA(0x32);
LCD_WR_DATA(0x98);
LCD_WR_REG(0x74);
LCD_WR_DATA(0x10);
LCD_WR_DATA(0x85);
LCD_WR_DATA(0x80);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_DATA(0x4E);
LCD_WR_DATA(0x00);
LCD_WR_REG(0x98);
LCD_WR_DATA(0x3e);
LCD_WR_DATA(0x07);
LCD_WR_REG(0x35);
LCD_WR_REG(0x21);
LCD_WR_REG(0x11);
DelayMs(120);
LCD_WR_REG(0x29);
LCD_direction(USE_HORIZONTAL);//设置LCD显示方向
LCD_BLK_SET;//点亮背光
LCD_Clear(WHITE);//清全屏白色
}
/*****************************************************************************
* @name :void LCD_SetWindows(uint16_t xStar, uint16_t yStar,uint16_t xEnd,uint16_t yEnd)
* @date :2018-08-09
* @function :Setting LCD display window
* @parameters :xStar:the bebinning x coordinate of the LCD display window
yStar:the bebinning y coordinate of the LCD display window
xEnd:the endning x coordinate of the LCD display window
yEnd:the endning y coordinate of the LCD display window
* @retvalue :None
******************************************************************************/
void LCD_SetWindows(uint16_t xStar, uint16_t yStar,uint16_t xEnd,uint16_t yEnd)
{
LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd);
LCD_WR_DATA(xStar>>8);
LCD_WR_DATA(xStar);
LCD_WR_DATA(xEnd>>8);
LCD_WR_DATA(xEnd);
LCD_WR_REG(lcddev.setycmd);
LCD_WR_DATA(yStar>>8);
LCD_WR_DATA(yStar);
LCD_WR_DATA(yEnd>>8);
LCD_WR_DATA(yEnd);
LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入GRAM
}驱动完整代码见仓库代码
https://gitee.com/End-ING/embedded-acm32-board/tree/master/note
屏幕测试
主程序
#include "main.h"
#include "app.h"
void board_hardware_init(void)
{
//省略部分初始化代码
printfS("ACM32G103-Board Testing 2024.01.06\r\n");
LCD_Init();//屏幕初始化
}
/************************************************************************
*@brief : main program
*@param : none
*@return: none
******************************************************************************/
int main(void)
{
board_hardware_init();
printfS("board_hardware_init [ok] \r\n");
while(1)
{
printfS("lcd_init [start] \r\n");
main_test(); //测试主界面
menu_test(); //测试界面
English_Font_test(); //英文界面
Chinese_Font_test(); //中文界面
printfS("lcd_init [end] \r\n");
}
}测试程序
void main_test(void)
{
DrawTestPage("综合测试程序");
Show_Str(40,50,BLUE,YELLOW,"上海航芯 MCU芯片测试",16,0);
Gui_StrCenter(0,70,RED,BLUE,"上海航芯",24,1);//居中显示
Gui_StrCenter(0,95,RED,BLUE," ACM32G103-LCD_GC9A01",16,1);//居中显示
Gui_StrCenter(0,112,BLUE,BLUE,"By CoderEnd",16,1);//居中显示
Gui_StrCenter(0,129,BLUE,BLUE,"GC9A01_LCD 240X240",16,1);//居中显示
Gui_StrCenter(0,146,BLUE,BLUE,"2024-01-06 Testing",16,1);//居中显示
DelayMs(1500);
DelayMs(1500);
}
void menu_test(void)
{
LCD_Clear(GRAY0);
Display_ButtonUp((lcddev.width-98)/2,65,(lcddev.width-98)/2+98,85); //x1,y1,x2,y2
Gui_StrCenter(0,67,BRED,BLUE,"图形显示测试",16,1);
Display_ButtonUp((lcddev.width-98)/2,95,(lcddev.width-98)/2+98,115); //x1,y1,x2,y2
Gui_StrCenter(0,97,BLACK,GRAY0,"纯色填充测试",16,1);
Display_ButtonUp((lcddev.width-98)/2,125,(lcddev.width-98)/2+98,145); //x1,y1,x2,y2
Gui_StrCenter(0,127,BLUE,GRAY0,"中文显示测试",16,1);
Display_ButtonUp((lcddev.width-98)/2,155,(lcddev.width-98)/2+98,175); //x1,y1,x2,y2
Gui_StrCenter(16,157,RED,GRAY0,"图片显示测试",16,1);
DelayMs(1500);
DelayMs(500);
}
void English_Font_test(void)
{
DrawTestPage("英文显示测试");
Show_Str(50,77,BLUE,YELLOW,"6X12:abcdefgh01234567",12,0);
Show_Str(50,89,BLUE,YELLOW,"6X12:ABCDEFGH01234567",12,1);
Show_Str(50,101,BLUE,YELLOW,"6X12:~!@#$%^&*()_+{}:",12,0);
Show_Str(50,114,BLUE,YELLOW,"8X16:abcde01234",16,0);
Show_Str(50,130,BLUE,YELLOW,"8X16:ABCDE01234",16,1);
Show_Str(50,146,BLUE,YELLOW,"8X16:~!@#$%^&*()",16,0);
DelayMs(1200);
}
void Chinese_Font_test(void)
{
DrawTestPage("中文显示测试");
Show_Str(45,82,BLUE,YELLOW,"16X16: 上海航芯",16,0);
Show_Str(45,102,BLUE,YELLOW,"24X24: 上海航芯",24,1);
Show_Str(45,127,BLUE,YELLOW,"32X32: 上海航芯",32,1);
DelayMs(1200);
}
- 测试效果