【GD32H757Z海棠派开发板使用手册】第十四讲 TFT-8080口液晶显示

聚沃科技 2024-09-19 368

描述

14.1 实验内容

通过本实验主要学习以下内容：

LCD显示原理
EXMC NOR/SRAM模式时序和8080并口时序
LCD显示控制

14.2 实验原理

使用MCU的EXMC外设实现8080并口时序，和TFT-LCD控制器进行通信，控制LCD显示图片、字符、色块等。

14.2.1 TFT-LCD介绍

薄膜晶体管液晶显示器（英语：Thin film transistor liquid crystal display，常简称为TFT-LCD）是多数液晶显示器的一种，它使用薄膜晶体管技术改善影象品质。虽然TFT-LCD被统称为LCD，不过它是种主动式矩阵LCD，被应用在电视、平面显示器及投影机上。

简单说，TFT-LCD面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶，上层的玻璃基板是彩色滤光片、而下层的玻璃则有晶体管镶嵌于上。当电流通过晶体管产生电场变化，造成液晶分子偏转，藉以改变光线的偏极性，再利用偏光片决定像素的明暗状态。此外，上层玻璃因与彩色滤光片贴合，形成每个像素各包含红蓝绿三颜色，这些发出红蓝绿色彩的像素便构成了面板上的视频画面。

为了对TFT-LCD的显示进行控制，需要通过接口和液晶屏通信，但所谓与液晶屏通信，实际上还是与液晶屏驱动控制芯片在通信，而主控制器需要按控制芯片支持的通信进行交互，通常有UART、IIC、SPI、8080、MIPI等各类接口。另外需要注意的一点是：一般支持普通MCU接口的LCD驱动芯片，都需要内置GRAM(Graphics RAM), 至少能存储一个屏幕的数据。

这这里，我们使用了8080接口通过并行总线传输控制命令和数据，并通过往LCD液晶模组自带的GRAM更新数据实现屏幕的刷新。

GD32H757海棠派开发板TFT-LCD如下图所示，采用了ILI9488 LCD驱动器，分辨率320*480，支持多种通信接口，在GD32H757上，适合使用16-bit Parallel MCU Interface接口进行通信，开发板配套的LCD模块也采用了该接口设计和开发板进行连接。

14.2.2 LCD 8080并口时序介绍（16-bit Parallel MCU Interface）

8080接口是由英特尔设计，是一种并行、异步、半双工通信协议，作用是用于外扩RAM、ROM，后面也用于LCD接口。并行接口又分为 8位/16位/24位三种, 顾名思义，就是数据总线的位宽。

如下图所示是16-bit Parallel MCU Interface的接口和MCU的连接信号：

如下图所示是LCD驱动器 16BIT 8080并口读写时序：
CS拉低后，并口DATA IO在WR的上升沿被采样；
可以理解为16线的SPI，而WR是写“CLK”，RD是读“CLK”；
但这里还多了D/C引脚用于选择传输命令或数据

8080接口的RGB颜色数据编码
像素信息用RGB三原色表示，所以向液晶屏传输的数据帧主要也就是传输的RGB颜色数据。
像素的颜色数据并不总是用 8R8G8B的24位真彩色表示，共有下面几种表示情况：
12-bits/pixel (R 4-bit, G 4-bit, B 4-bit), 4,096 Colors, 简称444;
16-bits/pixel (R 5-bit, G 6-bit, B 5-bit), 65,536 Colors, 简称565;
18-bits/pixel (R 6-bit, G 6-bit, B 6-bit), 262,144 Colors, 简称666;
24-bits/pixel (R 8-bit, G 8-bit, B 8-bit), 16,777,216 Colors, 简称888;
不同颜色表示方法和不同的总线位宽相组合，就会组合成多种RGB颜色数据编码。
综合显示效果、内存资源开销等，我们采取了RGB565像素格式，这样16BIT 8080每次传输就是一个像素点的像素值，传输数据就为像素颜色值。

14.2.3 EXMC外设和EXMC NOR/SRAM模式实现8080时序

这里我们使用EXMC中时序和接口类似的NOR/SRAM模式，来实现8080接口驱动TFT-LCD显示。
这里我们使用SRAM模式异步模式A（扩展模式），时序如下图：

我们对比上面的时序和16-bit Data Bus 8080 LCD时序，发现一些信号的时序是类似的，我们可以将这些信号进行对应：

EXMC_NEx -> CSx

EXMC_NOE->RDx

EXMC_NWE->WR

EXMC_D[15:0]->DB[15:0]

EXMC_Ax->D/C

这里巧妙的是使用EXMC_Ax引脚实现D/C的数据/命令切换功能，所以我们只需要选择一个方便布线的EXMC_Ax引脚，然后在软件中对该引脚对应的EXMC逻辑地址进行操作就可以实现程序读写不同地址时，D/C引脚的状态切换，从而实现访问一个EXMC地址时是数据或命令类似，访问该地址位反向的任意地址就是另外一个类型。对于程序中逻辑地址的影响，除了Ax引脚的选择外还有NEx引脚的选择。NE[0]-NE[3]对应如下图的NOR/SRAM BANK下的Region0-Region3。

14.3 硬件设计

在红枫派开发板设计中，我们使用EXMC_NE1引脚作为CS，EXMC_A12引脚作为D/C，同时LCD触摸接口使用SPI，LCD_BL为背光控制引脚，这里的引脚选用了带PWM的引脚，可以实现LCD的背光亮度调节。

14.4 代码解析

14.4.1 CSx、D/C、BL相关功能定义和注册；

在EXMC LCD驱动代码中存在和电路设计匹配的变更点，往往让开发者头大，需要详细阅读用户手册来进行配置调整、读写地址调整；而在我们的驱动文件bsp_8080_lcd.c中定义注册背光引脚、Ax、NEx引脚，当硬件设计变更时只需要在这里调整，驱动就可以在新的硬件中正常使用。

C
//用户配置定义区
#define BACK_LIGHT_DUTY 80

TIMER_CH_DEF(LCD_8080_BL,TIMER3,1,TIMER_CH_PWM_HIGH,D,13,AF_PP,GPIO_AF_2);

#define EXMC_Ax 12
AFIO_DEF(EXMC_Ax_GPIO,G,2,AF_PP,GPIO_AF_12);

#define EXMC_NEx 1
AFIO_DEF(EXMC_NEx_GPIO,G,9,AF_PP,GPIO_AF_12);

GPIO_DEF(LCD_8080_RST,D,12,OUT_PP,RESET,NULL);
//驱动内部定义区
#define EXMC_LCD_D REG16(((uint32_t)(EXMC_BANK0_NORSRAM_REGIONx_ADDR(EXMC_NEx)))|BIT(EXMC_Ax)*2)
#define EXMC_LCD_C REG16(((uint32_t)(EXMC_BANK0_NORSRAM_REGIONx_ADDR(EXMC_NEx))))

14.4.2 gpio和exmc初始化:

exmc使用了扩展模式，这样读和写的时序可以单独配置，因为LCD对读和写的要求时间是不同的，读的时候速率不能太高，如果使用一种参数类型就会为了满足读的要求而降低写的速率，影响最终刷屏的性能。这里主要调整读和写时的地址建立、数据建立时间，通常和硬件设计也有较大关系。

C
static void driver_exmc_lcd_16bit_gpio_init(void)
{
   /* EXMC clock enable */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_EXMC);

    /* EXMC enable */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOD);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOF);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOG);

    /* configure GPIO D[0-15] */
    gpio_af_set(GPIOD, GPIO_AF_12, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 |
                GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15);
    gpio_mode_set(GPIOD, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 |
                  GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15);
    gpio_output_options_set(GPIOD, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_100_220MHZ, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 |
                            GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15);

    gpio_af_set(GPIOE, GPIO_AF_12, GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10 |
                GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_12 | GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15);
    gpio_mode_set(GPIOE, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10 |
                  GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_12 | GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15);
    gpio_output_options_set(GPIOE, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_100_220MHZ, GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10 |
                            GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_12 | GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15);

    /* configure NOE NWE */
    gpio_af_set(GPIOD, GPIO_AF_12, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5);
    gpio_mode_set(GPIOD, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5);
    gpio_output_options_set(GPIOD, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_100_220MHZ, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5);
}

void driver_exmc_lcd_init(uint32_t norsram_region)
{

    #define LCD_READ_DATA_SETTIME_NS 50
    #define LCD_READ_ADDR_SETTIME_NS 10

    #define LCD_WRITE_DATA_SETTIME_NS 20
    #define LCD_WRITE_ADDR_SETTIME_NS 10

    uint32_t ahb_clk=0;
    exmc_norsram_parameter_struct nor_init_struct;
    exmc_norsram_timing_parameter_struct nor_timing_read_init_struct;
    exmc_norsram_timing_parameter_struct nor_timing_write_init_struct;

    mpu_region_init_struct mpu_init_struct;
    mpu_region_struct_para_init(&mpu_init_struct);

    mpu_config(EXMC_BANK0_NORSRAM_REGIONx_ADDR(norsram_region),MPU_REGION_SIZE_64MB,MPU_AP_FULL_ACCESS,MPU_ACCESS_BUFFERABLE,MPU_ACCESS_NON_CACHEABLE,MPU_ACCESS_NON_SHAREABLE,MPU_INSTRUCTION_EXEC_NOT_PERMIT,MPU_TEX_TYPE0);

    /* EXMC clock enable */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_EXMC);

    driver_exmc_lcd_16bit_gpio_init();

    nor_init_struct.read_write_timing = &nor_timing_read_init_struct;
    nor_init_struct.write_timing = &nor_timing_write_init_struct;
    exmc_norsram_struct_para_init(&nor_init_struct);
    nor_init_struct.read_write_timing = &nor_timing_read_init_struct;
    nor_init_struct.write_timing = &nor_timing_write_init_struct;

    SystemCoreClockUpdate();
    ahb_clk=rcu_clock_freq_get(CK_AHB);
    /* config timing parameter */
    nor_timing_read_init_struct.asyn_access_mode = EXMC_ACCESS_MODE_A;
    nor_timing_read_init_struct.syn_data_latency = EXMC_DATALAT_2_CLK;
    nor_timing_read_init_struct.syn_clk_division = EXMC_SYN_CLOCK_RATIO_2_CLK;
    nor_timing_read_init_struct.bus_latency = 1;
    nor_timing_read_init_struct.asyn_data_setuptime = LCD_READ_DATA_SETTIME_NS/(float)(1000000000.0f/ahb_clk);
    nor_timing_read_init_struct.asyn_address_holdtime = 1;
    nor_timing_read_init_struct.asyn_address_setuptime = LCD_READ_ADDR_SETTIME_NS/(float)(1000000000.0f/ahb_clk);

    /* config timing parameter */
    nor_timing_write_init_struct.asyn_access_mode = EXMC_ACCESS_MODE_A;
    nor_timing_write_init_struct.syn_data_latency = EXMC_DATALAT_2_CLK;
    nor_timing_write_init_struct.syn_clk_division = EXMC_SYN_CLOCK_RATIO_2_CLK;
    nor_timing_write_init_struct.bus_latency = 1;
    nor_timing_write_init_struct.asyn_data_setuptime = LCD_WRITE_DATA_SETTIME_NS/(float)(1000000000.0f/ahb_clk);
    nor_timing_write_init_struct.asyn_address_holdtime = 1;
    nor_timing_write_init_struct.asyn_address_setuptime =LCD_WRITE_ADDR_SETTIME_NS/(float)(1000000000.0f/ahb_clk);

    /* config EXMC bus parameters */
    nor_init_struct.norsram_region = norsram_region;
    nor_init_struct.write_mode = EXMC_ASYN_WRITE;
    nor_init_struct.extended_mode = ENABLE;
    nor_init_struct.asyn_wait = DISABLE;
    nor_init_struct.nwait_signal = DISABLE;
    nor_init_struct.memory_write = ENABLE;
    nor_init_struct.nwait_config = EXMC_NWAIT_CONFIG_BEFORE;
//    nor_init_struct.wrap_burst_mode = DISABLE;
    nor_init_struct.nwait_polarity = EXMC_NWAIT_POLARITY_LOW;
    nor_init_struct.burst_mode = DISABLE;
    nor_init_struct.databus_width = EXMC_NOR_DATABUS_WIDTH_16B;
    nor_init_struct.memory_type = EXMC_MEMORY_TYPE_SRAM;
    nor_init_struct.address_data_mux = DISABLE;

    exmc_norsram_init(&nor_init_struct);

    /* enable the EXMC bank0 NORSRAM */
    exmc_norsram_enable(norsram_region);
}

14.4.3 LCD数据、命令读写：

LCD的命令、数据的读写都通过EXMC来实现，在读写EXMC的逻辑地址时对应的波形会发送到LCD上，命令/数据目前通过地址引脚控制，所以我们需要定义两个地址分别对应命令、数据地址，对这两个地址读和写就可以实现LCD读写数据、写命令功能。

C
/**
* 说明       LCD写数据
* 输入       data: 要写入的数据
* 返回值      无
*/
void bsp_8080_lcd_wr_data(__IO uint16_t data)
{
//    delay_sysclk(1);
    EXMC_LCD_D = data;
}

/**
* 说明       LCD写寄存器编号/地址函数
* 输入       regno: 寄存器编号/地址
* 返回值      无
*/
void bsp_8080_lcd_wr_regno(__IO uint16_t regno)
{
//    delay_sysclk(1);
    EXMC_LCD_C = regno; /* 写入要写的寄存器序号 */
}

/**
* 说明       LCD写寄存器
* 输入       regno:寄存器编号/地址
* 输入       data:要写入的数据
* 返回值      无
*/
void bsp_8080_lcd_write_reg(__IO uint16_t regno,__IO uint16_t data)
{
//    delay_sysclk(1);
    EXMC_LCD_C = regno; /* 写入要写的寄存器序号 */
//    delay_sysclk(1);
    EXMC_LCD_D = data;    /* 写入数据 */
}

/**
* 说明       LCD读数据
* 输入       无
* 返回值      读取到的数据
*/
static uint16_t bsp_8080_lcd_read_data(void)
{
//    delay_sysclk(1);
    return EXMC_LCD_D;
}

14.4.4 LCD初始化

LCD初始化序列通常LCD驱动器厂家会提供相关寄存器配置，为了兼容不同的LCD，可以读取LCD ID后执行不同的驱动芯片初始化：

C
/**
* 说明       初始化LCD
* @note      该初始化函数可以初始化各种型号的LCD(详见本.c文件最前面的描述)
*
* 输入       无
* 返回值      无
*/
uint32_t bsp_8080_lcd_init(void)
{

    bsp_8080_lcd_port_init();

    driver_gpio_general_init(&LCD_8080_RST);

    driver_gpio_pin_reset(&LCD_8080_RST);
    delay_ms(10);
    driver_gpio_pin_set(&LCD_8080_RST);

    delay_ms(10);
    bsp_8080_lcd_backlight_duty_set(BACK_LIGHT_DUTY);

    bsp_8080_lcd_backlight_on();          /* 点亮背光 */

    /* LCD的画笔颜色和背景色 */
    bsp_8080_lcd_parameter.g_point_color = WHITE;    /* 画笔颜色 */
    bsp_8080_lcd_parameter.g_back_color = BLACK;    /* 背景色 */

    delay_ms(1);     /* 初始化FSMC后,必须等待一定时间才能开始初始化 */

    /* 尝试9341 ID的读取 */
    bsp_8080_lcd_wr_regno(0XD3);
    bsp_8080_lcd_parameter.id = bsp_8080_lcd_read_data(); /* dummy read */
    bsp_8080_lcd_parameter.id = bsp_8080_lcd_read_data(); /* 读到0X00 */
    bsp_8080_lcd_parameter.id = bsp_8080_lcd_read_data(); /* 读取0X93 */
    bsp_8080_lcd_parameter.id <<= 8;
    bsp_8080_lcd_parameter.id |= bsp_8080_lcd_read_data(); /* 读取0X41 */

    if (bsp_8080_lcd_parameter.id == 0X9488)
    {
        lcd_ex_ili9488_reginit(); /* 执行ILI9388初始化 */
    }
    else if (bsp_8080_lcd_parameter.id == 0X9341)
    {
        lcd_ex_ili9341_reginit(); /* 执行ILI9341初始化 */
    }else{
        bsp_8080_lcd_parameter.id = 0X9488;
        bsp_8080_lcd_display_dir(0); /* 默认为竖屏 */
        bsp_8080_lcd_scan_dir(DFT_SCAN_DIR);     /* 默认扫描方向 */
        return DRV_ERROR;
    }

    bsp_8080_lcd_display_dir(0); /* 默认为竖屏 */
    bsp_8080_lcd_scan_dir(DFT_SCAN_DIR);     /* 默认扫描方向 */
    bsp_8080_lcd_clear(WHITE);

    return DRV_SUCCESS;
}

/**
* @brief       ILI9488寄存器初始化代码
* @param       无
* @retval      无
*/
void lcd_ex_ili9488_reginit(void)
{
    //************* Start Initial Sequence **********//
    bsp_lcd_wr_regno(0XF7);
    bsp_lcd_wr_data(0xA9);
    bsp_lcd_wr_data(0x51);
    bsp_lcd_wr_data(0x2C);
    bsp_lcd_wr_data(0x82);

    bsp_lcd_wr_regno(0XEC);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x02);
    bsp_lcd_wr_data(0x03);
    bsp_lcd_wr_data(0x7A);

    bsp_lcd_wr_regno(0xC0);
    bsp_lcd_wr_data(0x13);
    bsp_lcd_wr_data(0x13);

    bsp_lcd_wr_regno(0xC1);
    bsp_lcd_wr_data(0x41);

    bsp_lcd_wr_regno(0xC5);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x28);
    bsp_lcd_wr_data(0x80);

    bsp_lcd_wr_regno(0xB1); //Frame rate 70HZ
    bsp_lcd_wr_data(0xB0);
    bsp_lcd_wr_data(0x11);

    bsp_lcd_wr_regno(0xB4);
    bsp_lcd_wr_data(0x02);

    bsp_lcd_wr_regno(0xB6); //RGB/MCU Interface Control
    bsp_lcd_wr_data(0x02); //MCU
    bsp_lcd_wr_data(0x22);

    bsp_lcd_wr_regno(0xB7);
    bsp_lcd_wr_data(0xc6);

    bsp_lcd_wr_regno(0xBE);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x04);

    bsp_lcd_wr_regno(0xE9);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);

    bsp_lcd_wr_regno(0xF4);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x0f);

    bsp_lcd_wr_regno(0xE0);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x04);
    bsp_lcd_wr_data(0x0E);
    bsp_lcd_wr_data(0x08);
    bsp_lcd_wr_data(0x17);
    bsp_lcd_wr_data(0x0A);
    bsp_lcd_wr_data(0x40);
    bsp_lcd_wr_data(0x79);
    bsp_lcd_wr_data(0x4D);
    bsp_lcd_wr_data(0x07);
    bsp_lcd_wr_data(0x0E);
    bsp_lcd_wr_data(0x0A);
    bsp_lcd_wr_data(0x1A);
    bsp_lcd_wr_data(0x1D);
    bsp_lcd_wr_data(0x0F);

    bsp_lcd_wr_regno(0xE1);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x1B);
    bsp_lcd_wr_data(0x1F);
    bsp_lcd_wr_data(0x02);
    bsp_lcd_wr_data(0x10);
    bsp_lcd_wr_data(0x05);
    bsp_lcd_wr_data(0x32);
    bsp_lcd_wr_data(0x34);
    bsp_lcd_wr_data(0x43);
    bsp_lcd_wr_data(0x02);
    bsp_lcd_wr_data(0x0A);
    bsp_lcd_wr_data(0x09);
    bsp_lcd_wr_data(0x33);
    bsp_lcd_wr_data(0x37);
    bsp_lcd_wr_data(0x0F);

    bsp_lcd_wr_regno(0xF4);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x00);
    bsp_lcd_wr_data(0x0f);

    bsp_lcd_wr_regno(0x36);
    bsp_lcd_wr_data(0x08);

    bsp_lcd_wr_regno(0x3A); //Interface Mode Control
    bsp_lcd_wr_data(0x55); //0x66 18bit; 0x55 16bit

    bsp_lcd_wr_regno(0x20);
    bsp_lcd_wr_regno(0x11);
    delay_ms(120);
    bsp_lcd_wr_regno(0x29);
    delay_ms(50);

}

14.4.5 LCD画点函数实现

LCD在任意点显示想要的颜色值，需要设置显示光标到目标位置，然后就可以从该光标进行颜色数据写入，颜色信息将显示到LCD的指定坐标上。

C
/**
* 说明       画点
* 输入       x,y: 坐标
* 输入       color: 点的颜色(32位颜色,方便兼容LTDC)
* 返回值      无
*/
void bsp_8080_lcd_draw_point(uint16_t x, uint16_t y, uint32_t color)
{
    if(x>bsp_8080_lcd_parameter.width || y>bsp_8080_lcd_parameter.height)
    {
        return;
    }

    if(bsp_8080_lcd_parameter.display_mode == LCD_MODE)
    {
        bsp_8080_lcd_set_cursor(x, y);       /* 设置光标位置 */
        EXMC_LCD_C = bsp_8080_lcd_parameter.wramcmd;    /* 开始写入GRAM */
        EXMC_LCD_D = color;
    }else
    {
        *(__IO uint16_t*)(((uint32_t)(bsp_8080_lcd_parameter.display_ram)) + 2*((bsp_8080_lcd_parameter.width*y) + x)) = color;
    }
}

14.4.6 窗口设置和色块填充

LCD可以设置需显示的窗口，设置窗口后可以连续的写数据，像素信息会从窗口起始坐标开始自动递增和换行显示颜色。通过图块设置函数可以显示图片，移植到GUI等；这里我们通过DMA的MEM TO MEM模式可以降低色块填充过程的CPU占用率，同时提升刷屏速率。

C
/**
* 说明       在指定区域内填充指定颜色块
* 输入       (sx,sy),(ex,ey):填充矩形对角坐标,区域大小为:(ex - sx + 1) * (ey - sy + 1)
* 输入       color: 要填充的颜色数组首地址
* 返回值      无
*/
void bsp_8080_lcd_color_fill(uint16_t sx, uint16_t sy, uint16_t ex, uint16_t ey, uint16_t *color)
{
    uint16_t height, width;
    if(sx>bsp_8080_lcd_parameter.width || ex>bsp_8080_lcd_parameter.width || sy>bsp_8080_lcd_parameter.height || ey>bsp_8080_lcd_parameter.height)
    {
        return;
    }
//    uint32_t i;
    width = ex - sx + 1;            /* 得到填充的宽度 */
    height = ey - sy + 1;           /* 高度 */


    if(bsp_8080_lcd_parameter.display_mode == LCD_MODE)
    {
        bsp_8080_lcd_set_window(sx,sy,width,height);
        EXMC_LCD_C = bsp_8080_lcd_parameter.wramcmd;
        driver_dma_mem_to_exmclcd_start((void*)&EXMC_LCD_D,&color[0],DMA_Width_16BIT,height*width);
//        for(uin32_t i = 0; i < height*width; i++)
//        {
//            EXMC_LCD_D = color[i];
//        }
    }
    else
    {
        for(uint16_t y = sy; y <= ey; y++)
        {
            for(uint16_t x = sx; x <= ex; x++)
            {
                bsp_8080_lcd_parameter.display_ram[y*width+x]=color[(y-sy)*width+(x-sx)];
            }
        }
    }

}

14.4.7 字符显示和LCD Printf

实现上述功能后，通过字库信息结合打点函数就可以实现字符的显示，我们同时实现了在lcd上打印信息，以printf的形式更轻易便捷的输出信息到LCD上。

C
/**
* 说明       LCD打印
* 输入       ...和printf相同用法，自动换行
* 返回值      无
*/
void bsp_8080_lcd_printf(const char * sFormat, ...)
{
    #define PRINTF_MAX_LEN 100
    char printf_buffer[PRINTF_MAX_LEN];
    char* p=printf_buffer;
    uint16_t len=0,count=0;
    va_list ParamList;
    va_start(ParamList, sFormat);
    vsprintf(printf_buffer,sFormat, ParamList);
    va_end(ParamList);

    len=strlen(printf_buffer);

    while( ( ((*p <= '~') && (*p >= ' ')) || (*p =='\r') || (*p =='\n') ) && (count    {
        if((*p =='\r'))
        {
            bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_now = bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_start;
        }
        else if((*p =='\n'))
        {
            bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now += bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.size;
            bsp_8080_lcd_fill(bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_now,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_end,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now+bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.size,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.back_color);
        }
        else if( (bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_now + bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.size/2) > bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_end)
        {
            bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_now = bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_start;
            bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now += bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.size;
            bsp_8080_lcd_fill(bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_now,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_end,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now+bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.size,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.back_color);
        }
        else if ( (bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now+bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.size) > bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_end)
        {
            bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_now = bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_start;
            bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now = bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_start;
            bsp_8080_lcd_fill(bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_start,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_start,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_end,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_end,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.back_color);
        }

        if((*p !='\r')&&(*p !='\n'))
        {
            bsp_8080_lcd_show_char(bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_now, bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.y_now, *p, bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.size, 0, bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.point_color,bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.back_color);
            bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.x_now += bsp_8080_lcd_pritnf_parameter.size / 2;
        }
        p++;
        count++;
    }

}

14.4.8 主函数

主函数如下所示，进入主函数后，首先进行驱动初始化，包括串口、LED、以及8080接口LCD初始化，之后显示log图片以及字符串信息，进入主循环后，循环显示当前系统tick。

C
int main(void)
{
    uint64_t tick_temp=0;
    uint16_t frames_speed=0;

    driver_init();       /* 延时和公共驱动部分初始化 */
    bsp_uart_init(&BOARD_UART);      /* 打印串口初始化 */

    bsp_led_group_init();        /* 初始化LED组 */
    bsp_led_on(&LED1);
    bsp_led_off(&LED2);

    delay_ms(100);
    printf("TFT 8080 LCD examples.\r\n");

    bsp_8080_lcd_init();                 /* 初始化LCD */

    //计算刷整屏速度
    tick_temp=driver_tick;
    bsp_8080_lcd_clear(WHITE);
    frames_speed=driver_tick-tick_temp;

    //显示log图片
    bsp_8080_lcd_color_fill(60,0,233,99,(uint16_t*)gd_log_picture);

    //设置打印窗口
    bsp_8080_lcd_printf_init(10,109,bsp_8080_lcd_parameter.width-1,369,FONT_ASCII_24_12,WHITE,BLUE);

    //打印到LCD
    bsp_8080_lcd_printf("GD32H757ZMT6\r\n");
    bsp_8080_lcd_printf("EXMC LCD Brush Test\r\n");
    bsp_8080_lcd_printf("LCD ID:%04X\r\n", bsp_8080_lcd_parameter.id);
    bsp_8080_lcd_printf("* Suzhou Juwo Electronic\r\n");
    bsp_8080_lcd_printf("* web: www.gd32bbs.com\r\n");
    bsp_8080_lcd_printf("* B station: 475462605\r\n");
    bsp_8080_lcd_printf("* QQ Group: 859440462\r\n");
    bsp_8080_lcd_printf("* Taobao: juwo.taobao.com\r\n");
    bsp_8080_lcd_printf("* Official ID: gd32bbs\r\n");
    bsp_8080_lcd_printf("frames brush:%d ms\r\n", frames_speed);

    //重新设置新的打印窗口
    bsp_8080_lcd_printf_init(0,370,bsp_8080_lcd_parameter.width-1,bsp_8080_lcd_parameter.height-1,FONT_ASCII_12_6,BLUE,~BLUE);

    //将摇杆采集结果处理控制LCD亮度
    bsp_8080_lcd_backlight_duty_set(90);
    while (1)
    {
        bsp_8080_lcd_printf("    ");
         //打印系统tick到LCD
        bsp_8080_lcd_printf("* system tic is %lld \r\n",driver_tick);
        delay_ms(200);
    }
}

14.5 实验结果

复位后显示聚沃和GD LOG图片，大字显示LCD ID，刷屏时间、聚沃相关链接地址等。在下方设置了一个printf区窗口，循环打印亮度信息和系统tic信息。

本教程由GD32 MCU方案商聚沃科技原创发布，了解更多GD32 MCU教程，关注聚沃科技官网

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