浅析STM32 FSMC操作LCD的过程
时间:2024-06-17
使用STM32的FSMC(Flexible Static Memory Controller)来操作LCD显示屏的过程涉及多个步骤,包括硬件连接、FSMC配置、LCD初始化和数据传输。下面是一个简要的概述:
1. 硬件连接
首先需要将LCD显示屏正确连接到STM32微控制器。通常,LCD会有以下几个主要接口:
数据线:并行数据线(通常为8位或16位)
控制线:包括RS(寄存器选择)、WR(写)、RD(读)和CS(片选)
复位线:RESET
背光控制:BL(可选)
确保这些线与STM32的对应引脚正确连接,数据线通常连接到FSMC的相应数据引脚,而控制线连接到FSMC的控制引脚。
2. FSMC配置
在STM32的固件库(如HAL库或标准外设库)中,需要配置FSMC以支持LCD的操作。这包括设置数据总线宽度、地址、时序参数等。
a. 配置FSMC的GPIO
首先需要初始化用于FSMC的GPIO引脚。例如,假设使用的是16位数据总线,可以这样配置:
c
void FSMC_GPIO_Init(void)
{
__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_FSMC_CLK_ENABLE();
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// 配置PD0-PD15为FSMC数据总线
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_All;
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
GPIO_InitStructure.Alternate = GPIO_AF12_FSMC;
HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
// 配置PE0-PE15为FSMC地址和控制线
GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_All;
HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
}
b. 配置FSMC控制器
然后需要配置FSMC控制寄存器以适应LCD的时序要求:
c
void FSMC_LCD_Init(void)
{
FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef Timing;
FSMC_NORSRAM_InitTypeDef Init;
__HAL_RCC_FSMC_CLK_ENABLE();
// 配置时序参数
Timing.AddressSetupTime = 5;
Timing.AddressHoldTime = 1;
Timing.DataSetupTime = 9;
Timing.BusTurnAroundDuration = 1;
Timing.CLKDivision = 2;
Timing.DataLatency = 2;
Timing.AccessMode = FSMC_ACCESS_MODE_A;
// 配置FSMC控制器
Init.NSBank = FSMC_NORSRAM_BANK1;
Init.DataAddressMux = FSMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE;
Init.MemoryType = FSMC_MEMORY_TYPE_SRAM;
Init.MemoryDataWidth = FSMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16;
Init.BurstAccessMode = FSMC_BURST_ACCESS_MODE_DISABLE;
Init.WaitSignalPolarity = FSMC_WAIT_SIGNAL_POLARITY_LOW;
Init.WrapMode = FSMC_WRAP_MODE_DISABLE;
Init.WaitSignalActive = FSMC_WAIT_TIMING_BEFORE_WS;
Init.WriteOperation = FSMC_WRITE_OPERATION_ENABLE;
Init.WaitSignal = FSMC_WAIT_SIGNAL_DISABLE;
Init.ExtendedMode = FSMC_EXTENDED_MODE_DISABLE;
Init.AsynchronousWait = FSMC_ASYNCHRONOUS_WAIT_DISABLE;
Init.WriteBurst = FSMC_WRITE_BURST_DISABLE;
HAL_FSMC_NORSRAM_Init(&Init, &Timing, &Timing);
}
3. LCD初始化
在FSMC配置完成后,需要对LCD进行初始化。LCD初始化通常包括发送一系列命令来设置LCD的工作模式、分辨率、颜色格式等。具体的初始化代码取决于LCD的型号和厂家提供的指令集。
例如,假设LCD型号为ILI9341,可以通过以下代码进行初始化:
c
void LCD_Init(void)
{
// 假设液晶指令和数据地址分别为0x60000000和0x60020000
#define LCD_CMD (*((volatile uint16_t *) 0x60000000))
#define LCD_DATA (*((volatile uint16_t *) 0x60020000))
// 复位LCD
HAL_GPIO_WritePin(GPIOX, GPIO_PIN_X, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(20);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOX, GPIO_PIN_X, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(20);
// 发送初始化命令
LCD_CMD = 0x01; // 软件复位
HAL_Delay(100);
LCD_CMD = 0x28; // 关闭显示
// 其他初始化命令根据LCD手册填写
// ...
LCD_CMD = 0x29; // 打开显示
}
4. 数据传输
初始化完成后,可以通过FSMC向LCD发送数据或命令。例如,可以定义两个宏来写入命令和数据:
c
#define LCD_WR_CMD(cmd) (*((volatile uint16_t *) 0x60000000) = (cmd))
#define LCD_WR_DATA(data) (*((volatile uint16_t *) 0x60020000) = (data))
然后可以使用这些宏来设置像素或更新屏幕。例如,写一个像素数据:
c
void LCD_DrawPixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color)
{
LCD_WR_CMD(0x2A); // 列地址设置
LCD_WR_DATA(x >> 8);
LCD_WR_DATA(x & 0xFF);
LCD_WR_CMD(0x2B); // 行地址设置
LCD_WR_DATA(y >> 8);
LCD_WR_DATA(y & 0xFF);
LCD_WR_CMD(0x2C); // 内存写
LCD_WR_DATA(color); // 发送颜色数据
}
5. 示例程序
综上所述,完整的操作流程可能包括以下步骤:
c
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
FSMC_GPIO_Init();
FSMC_LCD_Init();
LCD_Init();
// 绘制一个像素点(例子)
LCD_DrawPixel(10, 10, 0xF800); // 红色
while (1)
{
// 主循环
}
}