STM32单片机基础17——使用硬件SPI驱动TFT-LCD（ST7789）

本篇详细的记录了如何使用STM32CubeMX配置STM32L431RCT6的硬件SPI外设与ST7789通信，驱动16bit TFT-LCD 屏幕。

0. 前言

学习 SPI 外设驱动LCD屏幕没有必要手写驱动，学习这部分代码的目的是为了了解TFT-LCD的工作原理，每个像素点是如何显示的，不要花过多的精力在弄明白每个命令的意思，建议基于本驱动，学习一下打点，画线算法，画圆算法，画多边形算法等等，还可以学习显示英文字符，中文字符，最后还可以移植STemwin显示界面等等好玩的东西~

1. 准备工作

硬件准备

• 开发板
  首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：

• LCD屏幕
  小熊派开发板板载LCD屏幕大小1.3寸，分辨率240*240，色彩深度16bit，使用ST7789V2液晶控制器。

软件准备

• 需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包，以便编译和下载生成的代码；

Keil MDK和串口助手的安装包都可以关注“小熊派开源社区”微信公众号，在资料教程一栏中可获取安装包。

2.生成MDK工程

选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

配置时钟源

• 如果选择使用外部高速时钟（HSE），则需要在System Core中配置RCC；
• 如果使用默认内部时钟（HSI），这一步可以略过；

这里我都使用外部时钟：

配置LCD控制GPIO

配置SPI2接口

查看小熊派LCD接口的原理图：

引脚对应表如下：

LCD引脚	MCU引脚
SPI2_MOSI	PC3
SPI2_CLK	PB13
LCD_WR_RS	PC6
LCD_RESET	PC7
LCD_POWER	PB15

MCU只需要通过SPI向LCD控制器发送命令/数据即可，所以硬件上接 SPI2 的 SCK 和 MOSI 引脚，软件上将SPI2配置为发送主机模式，接下来开始配置SPI2接口：

参数设置如下：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DUX2uXV4-1581661413301)(http://mculover666.cn/image/20190829/1DHh2ytSwgcp.png?imageslim)]

SPI2默认SCK引脚是PB10，和开发板不对应，所以重新修改引脚为PB13：

配置时钟树

STM32L4的最高主频到80M，所以配置PLL，最后使HCLK = 80Mhz即可：

生成工程设置

代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

3. 编写LCD驱动（ST7789）—— 封装宏和底层函数

3.1. 封装控制LCD控制引脚高低电平的宏

控制引脚宏定义已经包含在 main.h 中，如图：

在编写驱动的过程中需要不断的控制这些控制引脚的电平，所以首先在 lcd_spi2_drv.h 头文件中编写控制这些引脚的宏：

#include "main.h"

#define	LCD_PWR(n)		(n?\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_PWR_GPIO_Port,LCD_PWR_Pin,GPIO_PIN_SET):\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_PWR_GPIO_Port,LCD_PWR_Pin,GPIO_PIN_RESET))
#define	LCD_WR_RS(n)	(n?\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_WR_RS_GPIO_Port,LCD_WR_RS_Pin,GPIO_PIN_SET):\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_WR_RS_GPIO_Port,LCD_WR_RS_Pin,GPIO_PIN_RESET))
#define	LCD_RST(n)		(n?\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_RST_GPIO_Port,LCD_RST_Pin,GPIO_PIN_SET):\
						HAL_GPIO_WritePin(LCD_RST_GPIO_Port,LCD_RST_Pin,GPIO_PIN_RESET))

3.2. 宏定义屏幕分辨率和颜色值

//LCD屏幕分辨率定义
#define LCD_Width   240
#define LCD_Height  240
//颜色定义
#define WHITE   0xFFFF	//白色
#define YELLOW  0xFFE0	//黄色
#define BRRED   0XFC07  //棕红色
#define PINK    0XF81F	//粉色
#define RED     0xF800	//红色
#define BROWN   0XBC40  //棕色
#define GRAY    0X8430  //灰色
#define GBLUE   0X07FF	//兰色
#define GREEN   0x07E0	//绿色
#define BLUE    0x001F  //蓝色
#define BLACK   0x0000	//黑色

接下来开始在 lcd_spi2_drv.c 编写驱动程序~

3.3. 封装LCD控制引脚初始化函数

首先包含必要的头文件：

#include "lcd_spi2_drv.h"
#include "gpio.h"
#