极速点亮 ST7789驱动开发：STM32硬件SPI显示方案指南-优快云博客

极速点亮 ST7789驱动开发：STM32硬件SPI显示方案指南

【免费下载链接】ST7789-STM32 using STM32's Hardware SPI to drive a ST7789 based IPS displayer 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/st/ST7789-STM32

1. 核心优势解析

这款ST7789驱动库专为STM32平台设计，通过硬件SPI接口实现高效显示控制，为嵌入式开发者提供了开箱即用的显示解决方案。相比传统软件模拟SPI实现，本项目具有三大核心优势：

1.1 硬件加速的SPI通信

采用STM32硬件SPI外设（默认hspi1），数据传输速率比软件模拟提升5-10倍，特别适合高分辨率图像显示需求。通过DMA模式（默认启用）可进一步释放CPU资源，实现无阻塞数据传输。

1.2 多分辨率自适应

支持市面上主流的ST7789显示屏规格，包括：

240×240像素（1.3英寸）
135×240像素（0.96英寸）
170×320像素（1.9英寸）配合4种旋转模式（0°-270°），可灵活适配不同安装方向的显示需求。

1.3 丰富的图形绘制功能

内置完整的2D图形引擎，支持像素级操作到复杂图形绘制：

基础图元：点、线、矩形、圆
文本渲染：多种字体支持（通过fonts.h定义）
图像显示：RGB565格式位图绘制
高级形状：填充矩形、三角形、圆形

2. 快速上手指南

2.1 准备工作

在开始使用前，请确保您的开发环境满足以下条件：

STM32CubeMX或类似配置工具
HAL库支持（需包含SPI和GPIO驱动）
已焊接好的ST7789显示屏模块（带SPI接口）

2.2 硬件连接说明

根据st7789.h中的默认配置，标准连接方式如下：

显示屏引脚	STM32引脚	功能说明
SCL	SPI_SCK引脚	时钟信号
SDA	SPI_MOSI引脚	数据发送
DC	ST7789_DC_PIN	数据/命令选择
RST	ST7789_RST_PIN	复位信号
CS	ST7789_CS_PIN	片选信号（可选）
VCC	3.3V	电源输入
GND	GND	接地

⚠️ 注意：具体引脚定义需根据您的PCB设计修改st7789.h中的端口宏定义。

2.3 初始化流程

完成硬件连接后，只需三步即可点亮显示屏：

添加文件到工程 将ST7789目录下的st7789.c和st7789.h添加到STM32工程中，并确保fonts.h也在包含路径内。
配置SPI外设 通过STM32CubeMX启用SPI外设（默认hspi1），配置为：
- 全双工模式
- 8位数据长度
- 时钟极性（CPOL）= 0
- 时钟相位（CPHA）= 0
- 波特率分频根据显示屏规格调整（建议不超过18MHz）

调用初始化函数 在main.c中添加初始化代码：

#include "st7789.h"

int main(void) {
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_SPI1_Init();

  ST7789_Init();          // 初始化显示屏
  ST7789_Fill_Color(WHITE); // 清屏为白色

  while (1) {
    // 应用代码
  }
}

2.4 功能验证

初始化完成后，可调用内置测试函数验证显示功能：

ST7789_Test();  // 运行内置测试，显示基本图形和文本

成功运行后，屏幕将依次显示彩色填充区域、几何图形和测试文本，验证各绘图功能是否正常工作。

3. 深度定制技巧

3.1 分辨率与旋转配置

根据您使用的显示屏型号，在st7789.h中修改以下宏定义：

// 选择显示屏分辨率
#define USING_240X240    // 240×240像素
// #define USING_135X240  // 135×240像素
// #define USING_170X320  // 170×320像素

// 设置显示旋转角度
#define ST7789_ROTATION 2  // 2表示180°旋转（240×240默认值）

不同分辨率对应的偏移参数（X_SHIFT/Y_SHIFT）已在头文件中预设，用户无需手动计算。

3.2 性能优化选项

通过以下配置可平衡显示效果与系统资源占用：

DMA传输控制

默认启用DMA加速数据传输，如需禁用可注释此行：

// #define USE_DMA  // 注释此行禁用DMA模式

颜色模式选择

支持16位（RGB565）和18位（RGB666）两种颜色模式，默认使用16位模式：

#define ST7789_COLOR_MODE_16bit 0x55  // 默认16位色
// #define ST7789_COLOR_MODE_18bit 0x66 // 18位色模式

3.3 高级绘图示例

以下是几个常用绘图功能的使用示例：

绘制彩色文本

// 在(20,30)位置绘制红色文本，蓝色背景
ST7789_WriteString(20, 30, "Hello ST7789", Font_11x18, RED, BLUE);

绘制填充图形

// 绘制蓝色填充矩形
ST7789_DrawFilledRectangle(50, 50, 100, 80, BLUE);
// 绘制黄色填充圆形
ST7789_DrawFilledCircle(120, 120, 30, YELLOW);

图1: DMA模式下的快速区域填充效果（左为普通填充，右为DMA填充）

4. 常见问题解决

4.1 显示屏无响应

检查SPI引脚连接是否正确，特别是SCK和MOSI信号线
确认RST引脚复位时序是否正常（初始化时应有低电平脉冲）
验证SPI时钟频率是否在显示屏支持范围内（通常最高20MHz）

4.2 显示错位或花屏

检查分辨率配置是否与实际屏幕匹配
调整ST7789_ROTATION参数，尝试不同旋转模式
确认X_SHIFT和Y_SHIFT偏移值是否正确（不同分辨率有不同预设值）

4.3 文本显示乱码

确保fonts.h文件已正确包含到工程中
检查使用的字体是否在fonts.c中有定义实现
尝试使用不同字号的字体（如Font_7x10、Font_16x26等）

4.4 DMA模式下数据错误

确认DMA通道配置是否正确，是否与SPI外设匹配
检查DMA缓冲区大小是否足够（特别是大图像传输时）
尝试降低SPI时钟频率或禁用DMA模式排查问题

5. 功能扩展建议

5.1 自定义字体添加

如需使用项目外的字体，可按以下步骤扩展：

在fonts.h中定义新的FontDef结构体
在fonts.c中添加字体点阵数据
调用ST7789_WriteString时指定新字体

5.2 图像显示优化

对于较大的位图显示，建议：

使用图像转换工具将图片转为RGB565格式数组
通过DMA模式传输图像数据（启用USE_DMA宏）
实现图像分块传输，避免占用过多RAM

图2: 内置直线绘制算法的不同线宽效果展示

通过本指南，您已掌握ST7789驱动库的核心使用方法和优化技巧。无论是开发智能手表、小型仪器面板还是便携式测试设备，这款驱动库都能为您提供高效可靠的显示解决方案。如需进一步扩展功能，可参考st7789.c中的函数实现，或在社区寻求支持。

【免费下载链接】ST7789-STM32 using STM32's Hardware SPI to drive a ST7789 based IPS displayer 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/st/ST7789-STM32

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考