STM32 ILI9341驱动TFTLCD屏（一）

TFTLCD是薄膜晶体管液晶显示器。TFTLCD具有亮度好,对比度高,层次感强,颜色鲜艳等优点,是目前最主流的LCD显示器 ，广泛用于电视,手机,电脑,平板等各种的电子产品。

LCD原理图

LCD_CS为芯片选择输入引脚(“低”启用)。

RS用于在并行接口中选择“数据或命令”,当RS为1时，数据被选中；当RS为0时，命令被选中。

WR作为写信号,上升沿写入数据。

RD作为读取信号,上升沿读取数据。

RST为硬复位LCD信号。

D0-D15为16位双向数据线。

BL为背光灯控制信号。

MISO/MOSI/T_PEN/T_CS/CLK为触摸屏接口信号，本节暂不做介绍。

引脚分配为：

LCD_CS:PG12、RS:PF12、WR:PD5、RD:PD4、RESET:PG15、BL:PB15、D0:PD14、D1:PD15、D2:PD0、D3:PD1、D4:PE7、D5:PE8、D6:PE9、D7:PE10、D8:PE11、D9:PE12、D10:PE13、D11:PE14、D12:PE15、D13:PD8、D14:PD9、D15:PD10。

由于开漏模式下电压达不到LCD的要求，所以所有引脚配置为推挽模式，数据输出时切换为输出模式，接收数据时切换为输入模式。

构造时序时经常要对片选信号CS、数据/命令选择RS、写信号WR、读信号RD、背光灯控制BL进行操作，为了更方便编写程序，可以对这几个信号进行宏定义。

#define LCD_CS_H()   do{GPIOG- >BSRRL = 0x1< < 12;}while(0)  //片选失效

#define LCD_CS_L()   do{GPIOG- >BSRRH = 0x1< < 12;}while(0)  //片选有效

#define RS_H()       do{GPIOF- >BSRRL = 0x1< < 12;}while(0)  //选择为参数状态

#define RS_L()       do{GPIOF- >BSRRH = 0x1< < 12;}while(0)  //选择为命令状态

#define WR_H()        do{GPIOD- >BSRRL = 0x1< < 5;}while(0)    //写失效

#define WR_L()         do{GPIOD- >BSRRH = 0x1< < 5;}while(0)    //写有效

#define RD_H()        do{GPIOD- >BSRRL = 0x1< < 4;}while(0)    //读失效

#define RD_L()        do{GPIOD- >BSRRH = 0x1< < 4;}while(0)    //读有效

#define BL_H()        do{GPIOB- >BSRRL = 0x1< < 15;}while(0)  //关背光灯

#define BL_L()        do{GPIOB- >BSRRH = 0x1< < 15;}while(0)  //开背光灯

接着编写ILI9341GPIO口的初始化函数

static void ILI9341_GpioInit()

{

  //1. 开时钟PB/D/E/F/G

  RCC- >AHB1ENR  |= 1< < 1 | 0XF< < 3;

  //2. 设置模式(输出)

  //  BL:PB15

  GPIOB- >MODER &=~ (0x3< < 30);

  GPIOB- >MODER |=  (0x1< < 30);

  //  D2:PD0、D3:PD1、RD:PD4、WR:PD5、D13:PD8、D14:PD9、D15:PD10、D0:PD14、D1:PD15

  GPIOD- >MODER &=~ (0xf03f0f0f< < 0);

  GPIOD- >MODER |=  (0x50150505< < 0);

  //  D4:PE7、D5:PE8、D6:PE9、D7:PE10、D8:PE11、D9:PE12、D10:PE13、D11:PE14、D12:PE15

  GPIOE- >MODER &=~ (0xffffc000< < 0);

  GPIOE- >MODER |=  (0x55554000< < 0);

  //  RS:PF12

  GPIOF- >MODER &=~ (0x3< < 24);

  GPIOF- >MODER |=  (0x1< < 24);

  //  LCD_CS:PG12、RESET:PG15

  GPIOG- >MODER &=~ (0xc3000000< < 0);

  GPIOG- >MODER |=  (0x41000000< < 0);

  //3. 输出类型:推挽输出

  //  BL:PB15

  GPIOB- >OTYPER &=~ (0x1< < 15);

  //  D2:PD0、D3:PD1、RD:PD4、WR:PD5、D13:PD8、D14:PD9、D15:PD10、D0:PD14、D1:PD15

  GPIOD- >OTYPER &=~ (0xc733< < 0);

  //  D4:PE7、D5:PE8、D6:PE9、D7:PE10、D8:PE11、D9:PE12、D10:PE13、D11:PE14、D12:PE15

  GPIOE- >OTYPER &=~ (0xff80< < 0);

  //  RS:PF12

  GPIOF- >OTYPER &=~ (0x1< < 24);

  //  LCD_CS:PG12、RESET:PG15

  GPIOG- >OTYPER &=~ (0x9000< < 0);

  //4. 速度（100Mhz）    

  //  BL:PB15

  GPIOB- >OSPEEDR |=  (0x3< < 30);

  //  D2:PD0、D3:PD1、RD:PD4、WR:PD5、D13:PD8、D14:PD9、D15:PD10、D0:PD14、D1:PD15

  GPIOD- >OSPEEDR |=  (0xf03f0f0f< < 0);

  //  D4:PE7、D5:PE8、D6:PE9、D7:PE10、D8:PE11、D9:PE12、D10:PE13、D11:PE14、D12:PE15

  GPIOE- >OSPEEDR |=  (0xffffc000< < 0);

  //  RS:PF12

  GPIOF- >OSPEEDR |=  (0x3< < 24);

  //  LCD_CS:PG12、RESET:PG15

  GPIOG- >OSPEEDR |=  (0xc3000000< < 0);

  //5. 上下拉（上拉）

  //  BL:PB15

  GPIOB- >PUPDR &=~ (0x3< < 30);

  //  D2:PD0、D3:PD1、RD:PD4、WR:PD5、D13:PD8、D14:PD9、D15:PD10、D0:PD14、D1:PD15

  GPIOD- >PUPDR &=~ (0xf03f0f0f< < 0);

  //  D4:PE7、D5:PE8、D6:PE9、D7:PE10、D8:PE11、D9:PE12、D10:PE13、D11:PE14、D12:PE15

  GPIOE- >PUPDR &=~ (0xffffc000< < 0);

  //  RS:PF12

  GPIOF- >PUPDR &=~ (0x3< < 24);

  //  LCD_CS:PG12、RESET:PG15

  GPIOG- >PUPDR &=~ (0xc3000000< < 0);

  //6. 引脚初始电平

  LCD_CS_H();    //片选失效

  RS_H();        //选择为参数状态

  WR_H();        //写失效

  RD_H();        //读失效

  BL_H();        //关背光灯

}

引脚初始化中，由于LCD模块涉及的引脚相对比较多，最好在配置时先写好每个寄存器的注释，方便进行配置，也方便后面进行排错。为方便数据的读写，添加数据引脚的输入输出模式切换函数。

//模式切换为输入

void ILI9341_MODE_IN()

{

  //  D2:PD0、D3:PD1、D13:PD8、D14:PD9、D15:PD10、D0:PD14、D1:PD15

  GPIOD- >MODER &=~ (0xf03f000f< < 0);

  //  D4:PE7、D5:PE8、D6:PE9、D7:PE10、D8:PE11、D9:PE12、D10:PE13、D11:PE14、D12:PE15

  GPIOE- >MODER &=~ (0xffffc000< < 0);

}

//模式切换为输出

void ILI9341_MODE_OUT()

{

  //  D2:PD0、D3:PD1、D13:PD8、D14:PD9、D15:PD10、D0:PD14、D1:PD15

  GPIOD- >MODER &=~ (0xf03f000f< < 0);

  GPIOD- >MODER |=  (0x50150005< < 0);

  //  D4:PE7、D5:PE8、D6:PE9、D7:PE10、D8:PE11、D9:PE12、D10:PE13、D11:PE14、D12:PE15

  GPIOE- >MODER &=~ (0xffffc000< < 0);

  GPIOE- >MODER |=  (0x55554000< < 0);

}

写数据到ILI9341时要通过判断16位数据来确定输出数据线的高低电平。

void ILI9341_Write(u16 dat)

{

  //D0-D1:PD14/PD15

  GPIOD- >ODR  &= 0x3fff;

  GPIOD- >ODR  |= ((dat)&0x0003)< < 14;

  //D2-D3:PD0/PD1

  GPIOD- >ODR  &= 0xfffc;

  GPIOD- >ODR  |= ((dat > >2)&0x0003)< < 0;

  //D4-D12:PE7-PE15

  GPIOE- >ODR  &= 0X007F;

  GPIOE- >ODR  |= ((dat > >4)&0x01ff)< < 7;

  //D13-D15:PD8-PD10

  GPIOD- >ODR  &= ~(0X7< < 8);

  GPIOD- >ODR  |= (dat > >13)< < 8;

}

读数据则通过判断数据线输入电平来确定输入的16位数据。

u16 ILI9341_Read()

{

  u16 temp = 0;

  //D0-D1:PD14/PD15

  temp |= (GPIOD- >IDR & 0X3)< < 0;

  //D2-D3:PD0/PD1

  temp |= (GPIOD- >IDR & 0X3)< < 2;

  //D4-D12:PE7-PE15

  temp |= (GPIOE- >IDR  > >7)< < 4;

  //D13-D15:PD8-PD10

  temp |= ((GPIOD- >IDR > >8)&0X7)< < 13;

  return temp;

}

由于使用的数据线是16条，所以采用8080时序的16位总线操作进行写命令、读状态、写参数、读参数。由表可以看出片选信号CS低电平时为使能。

根据表格8080时序写出写命令、读状态、写参数、读参数的函数。

//写命令

void ILI9341_WriteCmd(u16 cmd)

{

  LCD_CS_L();              //片选有效

  RS_L();                  //选择为命令状态

  ILI9341_Write(cmd);

  WR_L();    //写失效

  WR_H();    //写有效

  LCD_CS_L();    //片选失效        

}

//读状态

u16 ILI9341_ReadStatus()

{

  u16 temp = 0;

  //模式切换为读

  ILI9341_MODE_IN();

  LCD_CS_L();              //片选有效

  RS_H();                  //选择为参数状态

  //rd:PD4

  RD_H();          //读失效

  RD_L();           //读有效

  temp = ILI9341_Read();

  LCD_CS_L();    //片选失效                  

  //模式切换为读

  ILI9341_MODE_OUT();

  return temp;

}

//写参数

void ILI9341_WriteParam(u16 param)

{

  LCD_CS_L();              //片选有效

  RS_H();                  //选择为参数状态

  ILI9341_Write(param);

  //WR:PD5

  WR_L();    //写失效

  WR_H();    //写有效

  LCD_CS_L();    //片选失效                    

}

//读参数

u16 ILI9341_ReadParam()

{

  u16 temp = 0;

  //模式切换为读

  ILI9341_MODE_IN();

  LCD_CS_L();              //片选有效

  RS_H();                  //选择为参数状态

  //rd:PD4

  RD_H();          //读失效

  RD_L();           //读有效

  temp = ILI9341_Read();

  LCD_CS_L();    //片选失效                  

  //模式切换为读

  ILI9341_MODE_OUT();

  return temp;

}

最后，完成ILI9341初始化函数。先初始化GPIO引脚，软件复位，再添加屏幕厂家提供的初始化序列。

void ILI9341_Init()

{  

  u32 i = 0;

  //引脚初始化

  ILI9341_GpioInit();

  ILI9341_WriteCmd(0x01);  

  //初始化9341

  Delay_ms(120); // Delay 120 ms

//****Start Initial Sequence(以下代码厂家提供) ****

    ILI9341_WriteCmd(0xCF);            //电源设置

    ILI9341_WriteParam(0x00);              //默认值

    ILI9341_WriteParam(0x81);              //默认值

    ILI9341_WriteParam(0X30);            //默认值

    ILI9341_WriteCmd(0xED);            //上电序列控制

    ILI9341_WriteParam(0x64);

    ILI9341_WriteParam(0x03);

    ILI9341_WriteParam(0X12);

    ILI9341_WriteParam(0X81);

    ILI9341_WriteCmd(0xE8);            //驱动时序控制

    ILI9341_WriteParam(0x85);

    ILI9341_WriteParam(0x01);

    ILI9341_WriteParam(0x79);

    ILI9341_WriteCmd(0xCB);            //电源控制A

    ILI9341_WriteParam(0x39);

    ILI9341_WriteParam(0x2C);

    ILI9341_WriteParam(0x00);

    ILI9341_WriteParam(0x34);

    ILI9341_WriteParam(0x02);  

    ILI9341_WriteCmd(0xF7);            //Pump ratio control 

    ILI9341_WriteParam(0x20);

    ILI9341_WriteCmd(0xEA);            //Driver timing control B

    ILI9341_WriteParam(0x00);