教學(xué)課件 13-LCD工作原理及常用指令

項(xiàng)目五環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)LCD原理及常用指令知識(shí)導(dǎo)航LCD簡(jiǎn)介液晶屏（LCD：LiquidCrystalDisplay）即人們常說(shuō)的液晶顯示器。液晶顯示屏按顯示原理分為STN和TFT兩種：STN（SuperTwistedNematic，超扭曲向列）液晶屏

單色液晶屏及灰度液晶屏都是STN液晶屏。TFT（ThinFilmTransistor，薄膜晶體管）彩色液晶屏

具有：亮度好、對(duì)比度高、層次感強(qiáng)、顏色鮮艷等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電視、手機(jī)、電腦、平板等各種電子產(chǎn)品。知識(shí)導(dǎo)航

LCD的橫截面很像是很多層三明治疊在一起。每面最外一層是透明的玻璃基體，玻璃基體中間就是薄膜電晶體。顏色過(guò)濾器和液晶層可以顯示出紅、藍(lán)和綠三種最基本的顏色。通常，LCD后面都有照明燈。LCD工作原理知識(shí)導(dǎo)航ALINETEKTFTLCD模塊1.ATK-2.8寸TFTLCD模塊

分辨率：240*320，驅(qū)動(dòng)IC：ILI9341，電阻觸摸屏，16位并口驅(qū)動(dòng)2.ATK-3.5寸TFTLCD模塊分辨率：320*480，驅(qū)動(dòng)IC：NT35310，電阻觸摸屏，16位并口驅(qū)動(dòng)3.ATK-4.3寸TFTLCD模塊分辨率：480*800，驅(qū)動(dòng)IC：NT35510，電容觸摸屏，16位并口驅(qū)動(dòng)4.ATK-7寸TFTLCD模塊(V1版本)

分辨率：480*800，驅(qū)動(dòng)IC：CPLD+SDRAM，電容觸摸屏，16位并口驅(qū)動(dòng)5.ATK-7寸TFTLCD模塊(V2版本)分辨率：480*800，驅(qū)動(dòng)IC：SSD1963，電容觸摸屏，8/9/12/16位并口驅(qū)動(dòng)知識(shí)導(dǎo)航ALINETEK2.8寸TFTLCD模塊特點(diǎn)240*320分辨率16位真彩顯示（65536色）自帶電阻觸摸屏自帶背光電路注意：模塊是3.3V供電的，不支持5V電壓的MCU，如果是5VMCU，必須在信號(hào)線(xiàn)串接120R電阻使用。知識(shí)導(dǎo)航ALINETEK2.8寸TFTLCD接口說(shuō)明（16位80并口）注意：DB1-DB8，DB10-DB17，總是按順序連接MCU的D0-D15LCD_CS：LCD片選信號(hào)LCD_WR：LCD寫(xiě)信號(hào)LCD_RD：LCD讀信號(hào)DB[17：1]：16位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)。LCD_RST：硬復(fù)位LCD信號(hào)LCD_RS：命令/數(shù)據(jù)標(biāo)志(0:命令,1:數(shù)據(jù))BL_CTR：背光控制信號(hào)T_MISO/T_MOSI/T_PEN/T_CS/T_CLK，觸摸屏接口信號(hào)知識(shí)導(dǎo)航TFTLCD模塊的RST信號(hào)線(xiàn)是直接接到STM32的復(fù)位腳上，并不由軟件控制，這樣可以省下來(lái)一個(gè)IO口。另外我們還需要一個(gè)背光控制線(xiàn)來(lái)控制TFTLCD的背光。所以，我們總共需要的IO口數(shù)目為21個(gè)。知識(shí)導(dǎo)航ILI9341控制器介紹ILI9341液晶控制器自帶顯存，其顯存總大小為172800（240*32018/8），即18位模式（26萬(wàn)色）下的顯存量。在16位模式下，ILI9341采用RGB565格式存儲(chǔ)顏色數(shù)據(jù)，此時(shí)ILI9341的18位數(shù)據(jù)線(xiàn)與MCU的16位數(shù)據(jù)線(xiàn)以及LCDGRAM(顯存)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖:知識(shí)導(dǎo)航STM32的16位數(shù)據(jù)，最低5位代表藍(lán)色，中間6位為綠色，最高5位為紅色。數(shù)值越大，表示該顏色越深。注意:

ILI9341所有的指令都是8位的（高8位無(wú)效），且參數(shù)除了讀寫(xiě)GRAM（顯存）的時(shí)候是16位，其他操作參數(shù)，都是8位的。知識(shí)導(dǎo)航并口寫(xiě)時(shí)序圖并口讀時(shí)序圖LCD模塊的8080并口讀/寫(xiě)的過(guò)程：

先根據(jù)要寫(xiě)入/讀取的數(shù)據(jù)的類(lèi)型，設(shè)置RS為高（數(shù)據(jù)）/低（命令），然后拉低片選，選中ILI9341，接著我們根據(jù)是讀數(shù)據(jù)，還是要寫(xiě)數(shù)據(jù)置RD/WR為低。讀數(shù)據(jù)：在RD的上升沿，讀取數(shù)據(jù)線(xiàn)上的數(shù)據(jù)（D[15:0]）寫(xiě)數(shù)據(jù)：在WR的上升沿，使數(shù)據(jù)寫(xiě)入到ILI9341里面ILI9341驅(qū)動(dòng)時(shí)序重點(diǎn)時(shí)序：讀ID低電平脈寬(trdl)讀ID高電平脈寬(trdh)讀FM低電平脈寬(trdlfm)讀FM高電平脈寬(trdhfm)寫(xiě)控制低電平脈寬(twrl)寫(xiě)控制高電平脈寬(twrh)注意：ID指LCD的ID號(hào)，F(xiàn)M指幀緩存區(qū)（顯存），即:GRAM知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航TFTLCD驅(qū)動(dòng)原理--驅(qū)動(dòng)流程知識(shí)導(dǎo)航

RGB565格式說(shuō)明模塊對(duì)外接口采用16位并口，顏色深度為16位，格式為RGB565，關(guān)系如下圖：知識(shí)導(dǎo)航ILI9341指令格式說(shuō)明ILI9341所有的指令都是8位的（高8位無(wú)效），且參數(shù)除了讀寫(xiě)GRAM的時(shí)候是16位，其他操作參數(shù)，都是8位的。ILI9341的指令很多，介紹幾個(gè)重要的指令，分別是：0XD3，0X36，0X2A，0X2B，0X2C，0X2E等6條指令。知識(shí)導(dǎo)航0XD3指令該指令為讀ID4指令，用于讀取LCD控制器的ID。因此，同一個(gè)代碼，可以根據(jù)ID的不同，執(zhí)行不同的LCD驅(qū)動(dòng)初始化，以兼容不同的LCD屏幕。

0XD3指令后面跟了4個(gè)參數(shù)，最后2個(gè)參數(shù)，讀出來(lái)是0X93和0X41，剛好是控制器ILI9341的數(shù)字部分，從而，通過(guò)該指令，即可判別所用的LCD驅(qū)動(dòng)器是什么型號(hào)。知識(shí)導(dǎo)航

0X36指令該指令為存儲(chǔ)訪問(wèn)控制指令，可以控制ILI9341存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)方向，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是在連續(xù)寫(xiě)GRAM的時(shí)候，可以控制GRAM指針的增長(zhǎng)方向，從而控制顯示方式（讀GRAM也是一樣）。知識(shí)導(dǎo)航0X2A指令該指令是列地址設(shè)置指令，在從左到右，從上到下的掃描方式（默認(rèn)）下面，該指令用于設(shè)置橫坐標(biāo)（x坐標(biāo)）。

在默認(rèn)掃描方式時(shí)，該指令用于設(shè)置x坐標(biāo)，該指令帶有4個(gè)參數(shù)，實(shí)際上是2個(gè)坐標(biāo)值：SC和EC，即列地址的起始值和結(jié)束值，SC必須小于等于EC，且0≤SC/EC≤239。一般在設(shè)置x坐標(biāo)的時(shí)候，我們只需要帶2個(gè)參數(shù)即可，也就是設(shè)置SC即可，因?yàn)槿绻鸈C沒(méi)有變化，我們只需要設(shè)置一次即可（在初始化ILI9341的時(shí)候設(shè)置），從而提高速度。知識(shí)導(dǎo)航0X2B指令該指令是頁(yè)地址設(shè)置指令，在從左到右，從上到下的掃描方式（默認(rèn)）下面，該指令用于設(shè)置縱坐標(biāo)（y坐標(biāo)）在默認(rèn)掃描方式時(shí)，該指令用于設(shè)置y坐標(biāo)，該指令帶有4個(gè)參數(shù)，實(shí)際上是2個(gè)坐標(biāo)值：SP和EP，即頁(yè)地址的起始值和結(jié)束值，SP必須小于等于EP，且0≤SP/EP≤319。一般在設(shè)置y坐標(biāo)的時(shí)候，我們只需要帶2個(gè)參數(shù)即可，也就是設(shè)置SP即可，因?yàn)槿绻鸈P沒(méi)有變化，我們只需要設(shè)置一次即可（在初始化ILI9341的時(shí)候設(shè)置），從而提高速度。知識(shí)導(dǎo)航0X2C指令該指令是寫(xiě)GRAM指令，在發(fā)送該指令之后，我們便可以往LCD的GRAM里面寫(xiě)入顏色數(shù)據(jù)了，該指令支持連續(xù)寫(xiě)(地址自動(dòng)遞增)在收到指令0X2C之后，數(shù)據(jù)有效位寬變?yōu)?6位，我們可以連續(xù)寫(xiě)入LCDGRAM值，而GRAM的地址將根據(jù)MY/MX/MV設(shè)置的掃描方向進(jìn)行自增。例如：假設(shè)設(shè)置的是從左到右，從上到下的掃描方式，那么設(shè)置好起始坐標(biāo)（通過(guò)SC，SP設(shè)置）后，每寫(xiě)入一個(gè)顏色值，GRAM地址將會(huì)自動(dòng)自增1（SC++），如果碰到EC，則回到SC，同時(shí)SP++，一直到坐標(biāo)：EC，EP結(jié)束，其間無(wú)需再次設(shè)置的坐標(biāo)，從而大大提高寫(xiě)入速度。知識(shí)導(dǎo)航0X2E指令該指令是讀GRAM指令，用于讀取ILI9341的顯存（GRAM），同0X2C指令，該指令支持連續(xù)讀