芯达STM32入门系列教程之十三《点亮LCD液晶屏》

STM32入门系列教程点亮LCD液晶屏Revision0.01(2010-04-28)原想把本期《点亮LCD液晶屏》教程放在《GPIO编程》之后，以提高大家的兴趣，但考虑到可能网友学习STM32，是想更多地了解STM32内部工作机制，因此在之前的教程，我们先介绍了串口、外部中断、定时器等最基本的外设模块，有了这些基础，相信您再来学习LCD液晶，已经很轻松了。我们使用的是芯达STM32配套的2.4寸TFT液晶触摸屏，它是山寨手机上的触摸液晶屏，内部驱动IC为ILI9325。我们操作LCD，实际上就是在操作ILI9325。有关该芯片的资料，请参考如下两个网址：ILI9325英文datasheet：=1979ILI9325指令说明（中文）：=1980考虑到“触摸”涉及到太多的原理，因此把触摸屏单独列出一期教程详细讲解。这里只讲述如何去点亮LCD液晶屏，如果您看完本期教程，能理解LCD驱动过程，那么笔者心满意足。要驱动LCD，分两个部分讲解：1、CPU内部模块支持的LCD接口（这里使用FSMC模块）2、LCD控制电路一、STM32的FSMC原理如果是单片机，相信大家再熟悉不过了，直接拿P0或者P1口用作LCD数据总线，再另外拿出几个IO口用作控制信号线——一个LCD控制电路完成了。STM32相对于单片机，有啥过人之处呢？对于STM32系列的CPU来说，有两种方法给LCD总线赋值。第一个方法，就是给对应的GPIOx_ODR寄存器赋值——这与单片机一样，单片机也是给P0-P3寄存器赋值，使得信号能从对应的IO端口输出。而STM32的另一种方法就是使用FSMC。FSMC全称“静态存储器控制器”。使用FSMC控制器后，我们可以把FSMC提供的FSMC_A[25:0]作为地址线，而把FSMC提供的FSMC_D[15:0]作为数据总线。1、FSMC包括哪几个部分？FSMC包含以下四个模块：（1）AHB接口（包含FSMC配置寄存器）（2）NOR闪存和PSRAM控制器（3）NAND闪存和PC卡控制器（4）外部设备接口要注意的是，FSMC可以请求AHB进行数据宽度的操作。如果AHB操作的数据宽度大于外部设备（NOR或NAND或LCD）的宽度，此时FSMC将AHB操作分割成几个连续的较小的数据宽度，以适应外部设备的数据宽度。2、FSMC对外部设备的地址映像从上图可以看出，FSMC对外部设备的地址映像从0x60000000开始，到0x9FFFFFFF结束，共分4个地址块，每个地址块256M字节。可以看出，每个地址块又分为4个分地址块，大小64M。对NOR的地址映像来说，我们可以通过选择HADDR[27:26]来确定当前使用的是哪个64M的分地址块，如下页表格。而这四个分存储块的片选，则使用NE[4:1]来选择。数据线/地址线/控制线是共享的。这里的HADDR是需要转换到外部设备的内部AHB地址线，每个地址对应一个字节单元。因此，若外部设备的地址宽度是8位的，则HADDR[25:0]与STM32的CPU引脚FSMC_A[25:0]一一对应，最大可以访问64M字节的空间。若外部设备的地址宽度是16位的，则是HADDR[25:1]与STM32的CPU引脚FSMC_A[24:0]一一对应。在应用的时候，可以将FSMC_A总线连接到存储器或其他外设的地址总线引脚上。二、LCD控制电路设计1、信号线的连接STM32F10xxxFSMC有四个不同的banks（每个64M字节）可支持NOR以及其他类似的存储器。这些外部设备的地址线，数据先和控制线是共享的。每个设备的访问通过片选来决定，而每次只能访问一个设备。FSMC提供了所有的LCD控制器的信号：FSMC_D[16:0]16bit的数据总线FSMCNEx：分配给NOR的256M，再分为4个区，每个区用来分配一个外设，这四个外设的片选分为是NE1-NE4，对应的引脚为：PD7—NE1，PG9—NE2，PG10-NE3，PG12—NE4FSMCNOE：输出使能，连接LCD的RD脚。FSMCNWE：写使能，连接LCD的RW脚。FSMCAx：用在LCD显示RAM和寄存器之间进行选择的地址线，即该线用于选择LCD的RS脚，该线可用地址线的任意一根线，范围：FSMC_A[25:0]。注：RS=0时，表示读写寄存器；RS=1表示读写数据RAM。举例1：选择NOR的第一个存储区，并且使用FSMC_A16来控制LCD的RS引脚，则我们访问LCD显示RAM的基址为0x60020000，访问LCD寄存器的地址为：0x60000000。举例2：选择NOR的第四个存储区，使用FSMC_A0控制LCD的RS脚，则访问LCD显示RAM的基址为0x60000002，访问LCD寄存器的地址为：0x60000000。实际上，可用于LCD接口的NOR存储块信号如下：FSMC_D[15:0]，连16bit数据线FSMC_NE1，连片选：只有bank1可用FSMCNOE：输出使能FSMCNEW：FSMC写使能FSMCAx：连接RS，可用范围FSMC_A[23:16]2、时序问题一般使用模式B来做LCD的接口控制，不适用外扩模式。并且读写操作的时序一样。此种情况下，我们需要使用三个参数：ADDSET，DATAST，ADDHOLD。这三个参数在位域FSMC_TCRx中设置。当HCLK的频率是72MHZ，使用模式B，则有如下时序：地址建立时间：0x1地址保持时间：0x0数据建立时间：0x5好像有点理论化，呵呵，我们来编程看看就理解了。三、LCD驱动编写请大家在阅读此部分之前，务必先阅读LCD的驱动IC：ILI9325。查看在本期教程开始，我们给出的两个网址即可。我们的思路是：既然想使用STM32的FSMC模块，就首先要使能它的时钟，并初始化这个模块。然后初始化LCD启动配置，这时候，我们才可以编写用户程序，来控制LCD显示各种字符、图形。根据这个思路，我们调用函数：RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC,ENABLE);来使能FSMC模块所使用的时钟。呵呵，STM32固件库果然给我们提供了超方便的库函数，我们无需了解任何东西，只要知道调用这个函数即可。项目开发进度大大加快。下面配置FSMC初始化部分，采用的函数是FSMC_LCD_Init();，来看下它的实现吧！voidFSMC_LCD_Init(void){FSMC_NORSRAMInitTypeDefFSMC_NORSRAMInitStructure;FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDefFSMC_TimingInitStructure;FSMC_TimingInitStructure.FSMC_AddressSetupTime=0x02;FSMC_TimingInitStructure.FSMC_AddressHoldTime=0x00;FSMC_TimingInitStructure.FSMC_DataSetupTime=0x05;FSMC_TimingInitStructure.FSMC_BusTurnAroundDuration=0x00;FSMC_TimingInitStructure.FSMC_CLKDivision=0x00;FSMC_TimingInitStructure.FSMC_DataLatency=0x00;FSMC_TimingInitStructure.FSMC_AccessMode=FSMC_AccessMode_B;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank=FSMC_Bank1_NORSRAM1;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux=FSMC_DataAddressMux_Disable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType=FSMC_MemoryType_NOR;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth=FSMC_MemoryDataWidth_16b;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode=FSMC_BurstAccessMode_Disable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity=FSMC_WaitSignalPolarity_Low;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode=FSMC_WrapMode_Disable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive=FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation=FSMC_WriteOperation_Enable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal=FSMC_WaitSignal_Disable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode=FSMC_ExtendedMode_Disable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst=FSMC_WriteBurst_Disable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct=&FSMC_TimingInitStructure;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct=&FSMC_TimingInitStructure;FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM1,ENABLE);}上面的函数实现字体是小五，如果需要查看完整FSMC-TFT-LCD例程，请查看芯达STM32的光盘。此部分可作为一个模板，复制到您的项目文件中直接使用。实际上，控制LCD关键在于下面的初始化序列：LCD_WriteReg(0x00E3,0x3008);//Setu16ernaltimingLCD_WriteReg(0x00E7,0x0012);//Setu16ernaltimingLCD_WriteReg(0x00EF,0x1231);//Setu16ernaltimingLCD_WriteReg(0x0001,0x0100);//setSSandSMbitLCD_WriteReg(0x0002,0x0700);//set1lineinversionLCD_WriteReg(0x0003,0x1038);//setGRAMwritedirectionandBGR=1.LCD_WriteReg(0x0004,0x0000);//ResizeregisterLCD_WriteReg(0x0008,0x020E);//setthebackporchandfrontporchLCD_WriteReg(0x0009,0x0000);//setnon-displayarearefreshcycleISC[3:0]LCD_WriteReg(0x000A,0x0000);//FMARKfunctionLCD_WriteReg(0x000C,0x0000);//RGBu16erfacesettingLCD_WriteReg(0x000D,0x0000);//FramemarkerPositionLCD_WriteReg(0x000F,0x0000);/