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    【R128】应用开发案例——DBI驱动ST7789V1.3寸LC

    MR Series
    r128开发指南
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    • livpo
      livpo LV 6 最后由 编辑

      基于R128-S2设计的全套开发板已上线淘宝百问网韦东山老师个人店进行售卖,包含黑色的DshanMCU-R128s2-R16N16模组和全套的DshanMCU-R128s2-DEVKIT。

      • DshanMCU-R128s2-R16N16模组:39.9元
      • DshanMCU-R128s2-DEVKIT开发板:59.9元

      R128开发板购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a21n57.1.0.0.46b0523cMfarLo&id=736154682975&ns=1&abbucket=5#detail

      “主图_01”为智能对象-1.jpg

      DBI驱动ST7789V1.3寸LCD

      之前介绍了 R128 平台使用 SPI 驱动显示屏 ST7789V1.3寸 LCD,接下来介绍的是使用 DBI 接口驱动。

      R128 平台提供了 SPI DBI 的 SPI TFT 接口,具有如下特点:

      • Supports DBI Type C 3 Line/4 Line Interface Mode
      • Supports 2 Data Lane Interface Mode
      • Supports data source from CPU or DMA
      • Supports RGB111/444/565/666/888 video format
      • Maximum resolution of RGB666 240 x 320@30Hz with single data lane
      • Maximum resolution of RGB888 240 x 320@60Hz or 320 x 480@30Hz with dual data lane
      • Supports tearing effect
      • Supports software flexible control video frame rate

      同时,提供了 SPILCD 驱动框架以供 SPI 屏幕使用。

      此次适配的SPI屏为 ZJY130S0800TG01,使用的是 DBI 进行驱动。

      DBI接口的全称是 Display Bus Serial Interface ,在显示屏数据手册中,一般会说这是SPI接口,所以有人会误认为SPI屏可以使用 normal spi 去直接驱动。

      SPI 接口就是俗称的4线模式,这是因为发送数据时需要额外借助DC线来区分命令和数据,与sclk,cs和sda共四线。

      spi-16932054745452 (2).png

      DBI 分为多种接口,包括

      0:L3I1
      1:L3I2
      2:L4I1
      3:L4I2
      4:D2LI
      

      L3I1和L3I2是三线模式(不需要DC脚),区别是读时序,也就是是否需要额外脚来读寄存器。读写时序图如下:

      • L3I1写时序

      L3I1-16932054745453 (1).png

      • L3I1读时序

      L3I_RD-16932054745464 (1).png

      L4I1和L4I2是四线模式,与spi接口协议一样,区别是DC脚的控制是否自动化控制,另外I2和I1的区别是读时序,也就是否需要额外脚来读取寄存器。

      • L4I写时序

      spi-16932054745452-16987339859554.png

      • L4I读时序

      spi_read-16932054745465 (1).png

      D2LI是两data lane模式。发送命令部分时序与读时序与L3I1一致,下图是发送数据时的时序,不同像素格式时钟周期数量不一样。

      • D2LI写时序
        D2LI-16932054745466 (1).png

      可以知道,在3线模式时,发送命令前有1位A0用于指示当前发送的是数据,还是命令。而命令后面接着的数据就没有这个A0位了,代表 SPI 需要在 9 位和 8 位之间来回切换,而在读数据时,更是需要延时 dummy clock 才能读数据,normal spi 都很难,甚至无法实现。所以 normal spi 只能模拟 4 线的 DBI 的写操作。读操作只能通过模拟IO来实现。

      对于R128这类支持 DBI 接口的CPU,可以选择不去了解 SPI。直接选用 DBI 来驱动屏幕。由于不需要模拟延时和切换数据,屏幕驱动效率将有明显提升。

      image-20231023102211315 (2).png

      引脚配置如下:

      R128 Devkit TFT 模块
      PA12 CS
      PA13 SCL
      PA18 SDA
      PA9 BLK
      PA20 RES
      PA19 DC
      3V3 VCC
      GND GND

      载入方案

      我们使用的开发板是 R128-Devkit,需要开发 C906 核心的应用程序,所以载入方案选择 r128s2_module_c906

      $ source envsetup.sh 
      $ lunch_rtos 1
      

      image-20230802110150203 (9).png

      设置 DBI 驱动

      屏幕使用的是SPI驱动,所以需要勾选SPI驱动,运行 mrtos_menuconfig 进入配置页面。前往下列地址找到 SPI Devices

      Drivers Options  --->
          soc related device drivers  --->
              DBI Devices --->
              -*- enable dbi driver
      

      image-20231031143901502.png

      配置 SPI 引脚

      DBI同样使用 SPI 控制器,所以需要配置SPI的相关配置。打开你喜欢的编辑器,修改文件:board/r128s2/module/configs/sys_config.fex,在这里我们不需要用到SPI WP引脚,注释掉即可。SPI HOLD 需要作为 DC 脚接入LCD模块。

      ;----------------------------------------------------------------------------------
      ;SPI controller configuration
      ;----------------------------------------------------------------------------------
      ;Please config spi in dts
      [spi1]
      spi1_used       = 1
      spi1_cs_number  = 1
      spi1_cs_bitmap  = 1
      spi1_cs0        = port:PA12<6><0><3><default>
      spi1_sclk       = port:PA13<6><0><3><default>
      spi1_mosi       = port:PA18<6><0><3><default>
      spi1_miso       = port:PA21<6><0><3><default>
      spi1_hold       = port:PA19<6><0><2><default>
      ;spi1_wp         = port:PA20<6><0><2><default>
      

      image-20231031144020034.png

      设置 PWM 驱动

      屏幕背光使用的是PWM驱动,所以需要勾选PWM驱动,运行 mrtos_menuconfig 进入配置页面。前往下列地址找到 PWM Devices

      Drivers Options  --->
          soc related device drivers  --->
              PWM Devices --->
              -*- enable pwm driver
      

      image-20230825144408144 (4).png

      配置 PWM 引脚

      打开你喜欢的编辑器,修改文件:board/r128s2/module/configs/sys_config.fex,增加 PWM1 节点

      [pwm1]
      pwm_used        = 1
      pwm_positive    = port:PA9<4><0><3><default>
      

      image-20230825150128954 (4).png

      设置 SPI LCD 驱动

      SPI LCD 由专门的驱动管理。运行 mrtos_menuconfig 进入配置页面。前往下列地址找到 SPILCD Devices ,注意同时勾选 spilcd hal APIs test 方便测试使用。

      Drivers Options  --->
          soc related device drivers  --->
              [*] DISP Driver Support(spi_lcd)
              [*]   spilcd hal APIs test
      

      image-20230825150341879 (3).png

      编写 SPI LCD 显示屏驱动

      获取屏幕初始化序列

      首先询问屏厂提供驱动源码

      image-20231023102239928 (1).png

      找到 LCD 的初始化序列代码

      image-20231023102252129 (1).png

      找到屏幕初始化的源码

      image-20231023102333476 (1).png

      整理后的初始化代码如下:

      LCD_WR_REG(0x11); // Sleep out 
      delay_ms(120);    // Delay 120ms 
      //************* Start Initial Sequence **********// 
      LCD_WR_REG(0x36);
      LCD_WR_DATA8(0x00);
      
      LCD_WR_REG(0x3A);     
      LCD_WR_DATA8(0x05);   
      
      LCD_WR_REG(0xB2);     
      LCD_WR_DATA8(0x1F);   
      LCD_WR_DATA8(0x1F);   
      LCD_WR_DATA8(0x00);   
      LCD_WR_DATA8(0x33);   
      LCD_WR_DATA8(0x33);   
      
      LCD_WR_REG(0xB7);     
      LCD_WR_DATA8(0x35);   
      
      LCD_WR_REG(0xBB);     
      LCD_WR_DATA8(0x20);   // 2b
      
      LCD_WR_REG(0xC0);     
      LCD_WR_DATA8(0x2C);   
      
      LCD_WR_REG(0xC2);     
      LCD_WR_DATA8(0x01);   
      
      LCD_WR_REG(0xC3);     
      LCD_WR_DATA8(0x01);   
      
      LCD_WR_REG(0xC4);     
      LCD_WR_DATA8(0x18);   // VDV, 0x20:0v
      
      LCD_WR_REG(0xC6);     
      LCD_WR_DATA8(0x13);   // 0x13:60Hz   
      
      LCD_WR_REG(0xD0);     
      LCD_WR_DATA8(0xA4);   
      LCD_WR_DATA8(0xA1);   
      
      LCD_WR_REG(0xD6);     
      LCD_WR_DATA8(0xA1);   // sleep in后,gate输出为GND
      
      LCD_WR_REG(0xE0);     
      LCD_WR_DATA8(0xF0);   
      LCD_WR_DATA8(0x04);   
      LCD_WR_DATA8(0x07);   
      LCD_WR_DATA8(0x04);   
      LCD_WR_DATA8(0x04);   
      LCD_WR_DATA8(0x04);   
      LCD_WR_DATA8(0x25);   
      LCD_WR_DATA8(0x33);   
      LCD_WR_DATA8(0x3C);   
      LCD_WR_DATA8(0x36);   
      LCD_WR_DATA8(0x14);   
      LCD_WR_DATA8(0x12);   
      LCD_WR_DATA8(0x29);   
      LCD_WR_DATA8(0x30);   
      
      LCD_WR_REG(0xE1);     
      LCD_WR_DATA8(0xF0);   
      LCD_WR_DATA8(0x02);   
      LCD_WR_DATA8(0x04);   
      LCD_WR_DATA8(0x05);   
      LCD_WR_DATA8(0x05);   
      LCD_WR_DATA8(0x21);   
      LCD_WR_DATA8(0x25);   
      LCD_WR_DATA8(0x32);   
      LCD_WR_DATA8(0x3B);   
      LCD_WR_DATA8(0x38);   
      LCD_WR_DATA8(0x12);   
      LCD_WR_DATA8(0x14);   
      LCD_WR_DATA8(0x27);   
      LCD_WR_DATA8(0x31);   
      
      LCD_WR_REG(0xE4);     
      LCD_WR_DATA8(0x1D);   // 使用240根gate  (N+1)*8
      LCD_WR_DATA8(0x00);   // 设定gate起点位置
      LCD_WR_DATA8(0x00);   // 当gate没有用完时,bit4(TMG)设为0
      
      LCD_WR_REG(0x21);     
      
      LCD_WR_REG(0x29);     
      

      用现成驱动改写 SPI LCD 驱动

      选择一个现成的 SPI LCD 改写即可,这里选择 nv3029s.c 驱动来修改

      image-20231017104714827 (3).png

      复制这两个驱动,重命名为 st7789v.c

      image-20231017104740060 (3).png

      先编辑 st7789v.h 将 nv3029s 改成 st7789v

      image-20231017104851772 (3).png

      #ifndef _ST7789V_H
      #define _ST7789V_H
      
      #include "panels.h"
      
      struct __lcd_panel st7789v_panel;
      
      #endif /*End of file*/
      

      编辑 st7789v.c 将 nv3029s 改成 st7789v

      image-20231017104942286 (3).png

      编写初始化序列

      先删除 static void LCD_panel_init(unsigned int sel) 中的初始化函数。

      image-20231017105101421 (3).png

      然后将屏厂提供的初始化序列复制进来

      image-20231023102641761 (1).png

      然后按照 spi_lcd 框架的接口改写驱动接口,具体接口如下

      屏厂函数 SPILCD框架接口
      LCD_WR_REG sunxi_lcd_cmd_write
      LCD_WR_DATA8 sunxi_lcd_para_write
      delay_ms sunxi_lcd_delay_ms

      可以直接进行替换

      image-20231023095114146 (2).png

      完成后如下

      image-20231023095158411 (2).png

      然后对照屏厂提供的驱动修改 address 函数

      image-20231023102549896 (1).png

      做如下修改

      static void address(unsigned int sel, int x, int y, int width, int height)
      {
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x2B); /* Set row address */
      	sunxi_lcd_para_write(sel, (y >> 8) & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, y & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, (height >> 8) & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, height & 0xff);
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x2A); /* Set coloum address */
      	sunxi_lcd_para_write(sel, (x >> 8) & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, x & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, (width >> 8) & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, width & 0xff);
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x2c);
      }
      

      完成驱动如下

      #include "st7789v.h"
      
      static void LCD_power_on(u32 sel);
      static void LCD_power_off(u32 sel);
      static void LCD_bl_open(u32 sel);
      static void LCD_bl_close(u32 sel);
      static void LCD_panel_init(u32 sel);
      static void LCD_panel_exit(u32 sel);
      #define RESET(s, v) sunxi_lcd_gpio_set_value(s, 0, v)
      #define power_en(sel, val) sunxi_lcd_gpio_set_value(sel, 0, val)
      
      static struct disp_panel_para info[LCD_FB_MAX];
      
      static void address(unsigned int sel, int x, int y, int width, int height)
      {
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x2B); /* Set row address */
      	sunxi_lcd_para_write(sel, (y >> 8) & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, y & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, (height >> 8) & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, height & 0xff);
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x2A); /* Set coloum address */
      	sunxi_lcd_para_write(sel, (x >> 8) & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, x & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, (width >> 8) & 0xff);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, width & 0xff);
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x2c);
      }
      
      static void LCD_panel_init(unsigned int sel)
      {
      	if (bsp_disp_get_panel_info(sel, &info[sel])) {
      		lcd_fb_wrn("get panel info fail!\n");
      		return;
      	}
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x11); // Sleep out 
      	sunxi_lcd_delay_ms(120);    // Delay 120ms 
      	//************* Start Initial Sequence **********// 
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x36);
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x00);
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x3A);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x05);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xB2);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x1F);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x1F);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x00);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x33);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x33);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xB7);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x35);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xBB);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x20);   // 2b
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xC0);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x2C);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xC2);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x01);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xC3);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x01);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xC4);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x18);   // VDV, 0x20:0v
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xC6);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x13);   // 0x13:60Hz   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xD0);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0xA4);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0xA1);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xD6);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0xA1);   // sleep in后,gate输出为GND
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xE0);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0xF0);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x04);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x07);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x04);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x04);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x04);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x25);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x33);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x3C);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x36);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x14);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x12);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x29);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x30);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xE1);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0xF0);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x02);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x04);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x05);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x05);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x21);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x25);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x32);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x3B);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x38);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x12);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x14);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x27);   
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x31);   
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0xE4);     
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x1D);   // 使用240根gate  (N+1)*8
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x00);   // 设定gate起点位置
      	sunxi_lcd_para_write(sel, 0x00);   // 当gate没有用完时,bit4(TMG)设为0
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x21);     
      
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x29);   
      
      	if (info[sel].lcd_x < info[sel].lcd_y)
      		address(sel, 0, 0, info[sel].lcd_x - 1, info[sel].lcd_y - 1);
      	else
      		address(sel, 0, 0, info[sel].lcd_y - 1, info[sel].lcd_x - 1);
      }
      
      static void LCD_panel_exit(unsigned int sel)
      {
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x28);
      	sunxi_lcd_delay_ms(20);
      	sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x10);
      	sunxi_lcd_delay_ms(20);
      	sunxi_lcd_pin_cfg(sel, 0);
      }
      
      static s32 LCD_open_flow(u32 sel)
      {
      	lcd_fb_here;
      	/* open lcd power, and delay 50ms */
      	LCD_OPEN_FUNC(sel, LCD_power_on, 50);
      	/* open lcd power, than delay 200ms */
      	LCD_OPEN_FUNC(sel, LCD_panel_init, 200);
      
      	LCD_OPEN_FUNC(sel, lcd_fb_black_screen, 50);
      	/* open lcd backlight, and delay 0ms */
      	LCD_OPEN_FUNC(sel, LCD_bl_open, 0);
      
      	return 0;
      }
      
      static s32 LCD_close_flow(u32 sel)
      {
      	lcd_fb_here;
      	/* close lcd backlight, and delay 0ms */
      	LCD_CLOSE_FUNC(sel, LCD_bl_close, 50);
      	/* open lcd power, than delay 200ms */
      	LCD_CLOSE_FUNC(sel, LCD_panel_exit, 10);
      	/* close lcd power, and delay 500ms */
      	LCD_CLOSE_FUNC(sel, LCD_power_off, 10);
      
      	return 0;
      }
      
      static void LCD_power_on(u32 sel)
      {
      	/* config lcd_power pin to open lcd power0 */
      	lcd_fb_here;
      	power_en(sel, 1);
      
      	sunxi_lcd_power_enable(sel, 0);
      
      	sunxi_lcd_pin_cfg(sel, 1);
      	RESET(sel, 1);
      	sunxi_lcd_delay_ms(100);
      	RESET(sel, 0);
      	sunxi_lcd_delay_ms(100);
      	RESET(sel, 1);
      }
      
      static void LCD_power_off(u32 sel)
      {
      	lcd_fb_here;
      	/* config lcd_power pin to close lcd power0 */
      	sunxi_lcd_power_disable(sel, 0);
      	power_en(sel, 0);
      }
      
      static void LCD_bl_open(u32 sel)
      {
      	sunxi_lcd_pwm_enable(sel);
      	/* config lcd_bl_en pin to open lcd backlight */
      	sunxi_lcd_backlight_enable(sel);
      	lcd_fb_here;
      }
      
      static void LCD_bl_close(u32 sel)
      {
      	/* config lcd_bl_en pin to close lcd backlight */
      	sunxi_lcd_backlight_disable(sel);
      	sunxi_lcd_pwm_disable(sel);
      	lcd_fb_here;
      }
      
      
      /* sel: 0:lcd0; 1:lcd1 */
      static s32 LCD_user_defined_func(u32 sel, u32 para1, u32 para2, u32 para3)
      {
      	lcd_fb_here;
      	return 0;
      }
      
      static int lcd_set_var(unsigned int sel, struct fb_info *p_info)
      {
      	return 0;
      }
      
      static int lcd_set_addr_win(unsigned int sel, int x, int y, int width, int height)
      {
      	address(sel, x, y, width, height);
      	return 0;
      }
      
      static int lcd_blank(unsigned int sel, unsigned int en)
      {
      	return 0;
      }
      
      struct __lcd_panel st7789v_panel = {
          /* panel driver name, must mach the name of lcd_drv_name in sys_config.fex
             */
      	.name = "st7789v",
      	.func = {
      		.cfg_open_flow = LCD_open_flow,
      		.cfg_close_flow = LCD_close_flow,
      		.lcd_user_defined_func = LCD_user_defined_func,
      		.blank = lcd_blank,
      		.set_var = lcd_set_var,
      		.set_addr_win = lcd_set_addr_win,
      	},
      };
      

      对接驱动框架

      完成了屏幕驱动的编写,接下来需要对接到 SPILCD 驱动框架。首先编辑 Kconfig

      image-20231017105738155 (3).png

      增加 st7789v 的配置

      image-20231017105814814 (3).png

      config LCD_SUPPORT_ST7789V
          bool "LCD support st7789v panel"
          default n
          ---help---
              If you want to support st7789v panel for display driver, select it.
      

      然后编辑 panels.c 在 panel_array 里增加 st7789 驱动的引用

      image-20231017105948156 (3).png

      如下图

      image-20231017105919628 (3).png

      #ifdef CONFIG_LCD_SUPPORT_ST7789V
          &st7789v_panel,
      #endif
      

      之后编辑 panels.h 同样增加引用

      image-20231017110043805 (3).png

      如下图

      image-20231017110122397 (3).png

      #ifdef CONFIG_LCD_SUPPORT_ST7789V
      extern struct __lcd_panel st7789v_panel;
      #endif
      

      最后编辑外层的 Makefile 增加编译选项

      image-20231017110204681 (3).png

      如下所示

      image-20231017110242997 (3).png

      obj-${CONFIG_LCD_SUPPORT_ST7789V} += panels/st7789v.o
      

      选择 ST7789V 驱动

      在 SPILCD 驱动选择界面可以看到 LCD_FB panels select 选择 SPI 屏幕的驱动

      进入 LCD_FB panels select 选项

      image-20230825150812435 (4).png

      选择并勾选 [*] LCD support st7789v panel

      image-20231017110344277 (3).png

      配置 SPI LCD 引脚

      这里是重点部分:打开你喜欢的编辑器,修改文件:board/r128s2/module/configs/sys_config.fex

      [lcd_fb0]
      lcd_used            = 1   
      lcd_model_name      = "spilcd"   
      lcd_driver_name     = "st7789v" 
      ; 屏幕规格配置
      lcd_x               = 240
      lcd_y               = 240  
      lcd_width           = 48
      lcd_height          = 48
      ; SPI 速率
      lcd_data_speed      = 50
      ; PWM 背光配置项
      lcd_pwm_used        = 1
      lcd_pwm_ch          = 1
      lcd_pwm_freq        = 5000 
      lcd_pwm_pol         = 0 
      lcd_backlight       = 100
      ; 配置 lcd_if = 1 为 DBI 模式,双缓冲
      lcd_if              = 1
      fb_buffer_num       = 2
      ; 配置屏幕传输数据的像素格式,这里是 LCDFB_FORMAT_RGB_565
      lcd_pixel_fmt       = 10
      ; 配置 DBI 接口像素格式,这里是 RGB565
      lcd_dbi_fmt         = 2
      ; 配置 DBI 时钟的行为模式,这里是自动停止模式。有数据就有时钟,没发数据就没有时钟
      lcd_dbi_clk_mode    = 0
      ; 屏幕没有 TE 脚,配置 TE 为 0
      lcd_dbi_te          = 0
      ; 配置屏幕 DBI 格式 L4I1
      lcd_dbi_if          = 2
      ; 输入图像数据 RGB 顺序识别设置,这里配置是 RGB 格式
      lcd_rgb_order       = 0
      ; 设置屏的刷新率,单位Hz。当lcd_dbi_te使能时,这个值设置无效。
      lcd_fps             = 60
      ; 使用 SPI1 作为通讯接口
      lcd_spi_bus_num     = 1
      lcd_frm             = 2
      lcd_gamma_en        = 1
      
      lcd_power_num       = 0
      lcd_gpio_regu_num   = 0
      lcd_bl_percent_num  = 0
      
      ;RESET Pin
      lcd_gpio_0          = port:PA20<1><0><2><0>
      

      编译打包

      运行命令 mp 编译打包,可以看到编译了 st7789v.o

      image-20231017111015362 (3).png

      测试

      烧录启动之后,屏幕背光启动,但是屏幕全黑。

      image-20231023103606375 (1).png

      输入 test_spilcd ,屏幕显示蓝色。

      image-20231031144435046.png

      输入 lv_examples 1 可以显示 lvgl 界面

      image-20231023103710014 (1).png

      常见问题

      LVGL 颜色异常

      这是由于 LVGL 配置的 LV_COLOR_DEPTH 为 32,但是 SPI 屏配置为16位。请修改 lv_conf.h,也请注意 LV_COLOR_16_SWAP 仅有 SPI 需要设置为 1,在使用 DBI 驱动的时候不需要配置为 1。

      image-20231031144514859.png

      出现部分花屏

      image-20231023103039467 (2).png

      • 检查 address 函数是否正确
      • 检查 sys_config.fex 屏幕配置分辨率是否正确

      SPI LCD 颜色相关问题

      首先,得先确定显示屏使用的是SPI接口,还是DBI接口,不同的接口,输入数据的解析方式是不一样的。

      DBI接口的全称是 Display Bus Serial Interface ,在显示屏数据手册中,一般会说这是SPI接口,所以有人会误认为SPI屏可以使用 normal spi 去直接驱动。

      阅读lcd_dbi_if部分的介绍可以知道,在3线模式时,发送命令前有1位A0用于指示当前发送的是数据,还是命令。而命令后面接着的数据就没有这个A0位了,代表SPI需要在9位和8位之间来回切换,而在读数据时,更是需要延时 dummy clock 才能读数据,normal spi 都很难,甚至无法实现。所以 normal spi 只能模拟4 线的DBI的写操作。

      对于R128这类支持DBI接口的CPU,可以选择不去了解SPI。如果需要用到SPI去驱动显示屏,必须把显示屏设置成小端。

      RGB565和RGB666

      SPI显示屏一般支持RGB444,RGB565和RGB666,RGB444使用的比较少,所以只讨论RGB565和RGB666.

      RGB565代表一个点的颜色由2字节组成,也就是R(红色)用5位表示,G(绿色)用6位表示,B(蓝色)用5位表示,如下图所示:

      image-20231016100553340 (1).png

      RGB666一个点的颜色由3字节组成,每个字节代表一个颜色,其中每个字节的低2位会无视,如下图所示:

      image-20231016100620890 (1).png

      SPI 接口

      因为SPI接口的通讯效率不高,所以建议使用RGB565的显示,以 jlt35031c 显示屏为例,他的显示驱动芯片是 ST7789v,设置显示格式的方式是往 3a 寄存器写入0x55(RGB565)或者 0x66(RGB666),在 R128SDK 中,已经把 jlt35031c 的通讯格式写死为 0x55,lcd_pixel_fmt配置选项无效:

      sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x3a);
      sunxi_lcd_para_write(sel, 0x55);
      

      在例程中,输入的数据是 0xff,0x00,0xff,0x00,对于SPI接口,是按字节发送。实际上,例程只需要每次发送2字节即可,因为前后发送的都是相同的ff 00,所以没有看出问题。

      根据对 565 的数据解析,我们拆分 ff 00 就可以得到红色分量是 0b11111,也就是 31,绿色是0b111000,也就是 56,,蓝色是 0.我们等效转换成 RGB888,有:

      R = 31/31*255 = 255
      G = 56/63*255 = 226
      

      在调色板输入对应颜色,就可以得到黄色

      image-20231016100913213 (1).png

      因为 DBI 通讯效率较高,所以可以使用 RGB565 或者 RGB666,使用 DBI 接口,也就是 lcd_if 设置为1时,驱动会根据 lcd_pixel_fmt 配置寄存器,以 SDK 中的 kld2844b.c 为例,这显示屏的显示驱动也是 ST7789,但是不同的屏幕,厂家封装时已经限制了通讯方式,所以即使是能使用 DBI 接口的驱动芯片的屏幕,或许也用不了DBI。

      sunxi_lcd_cmd_write(sel, 0x3A); /* Interface Pixel Format */
      /* 55----RGB565;66---RGB666 */
      if (info[sel].lcd_pixel_fmt == LCDFB_FORMAT_RGB_565 ||
          info[sel].lcd_pixel_fmt == LCDFB_FORMAT_BGR_565) {
          sunxi_lcd_para_write(sel, 0x55);
          if (info[sel].lcd_pixel_fmt == LCDFB_FORMAT_RGB_565)
              rotate &= 0xf7;
          else
              rotate |= 0x08;
      } else if (info[sel].lcd_pixel_fmt < LCDFB_FORMAT_RGB_888) {
          sunxi_lcd_para_write(sel, 0x66);
          if (info[sel].lcd_pixel_fmt == LCDFB_FORMAT_BGRA_8888 ||
              info[sel].lcd_pixel_fmt == LCDFB_FORMAT_BGRX_8888 ||
              info[sel].lcd_pixel_fmt == LCDFB_FORMAT_ABGR_8888 ||
              info[sel].lcd_pixel_fmt == LCDFB_FORMAT_XBGR_8888) {
              rotate |= 0x08;
          }
      } else {
          sunxi_lcd_para_write(sel, 0x66);
      }
      

      对于 DBI 格式,不再是以字节的形式去解析,而是以字的方式去解析,为了统一,软件已经规定了,RGB565 格式时,字大小是2字节,也就是16位,而 RGB666 格式时,字大小是4字节,也就是32位。

      对于 RGB565 格式,同样是设置为 0xff,0x00。因为屏幕是大端,而芯片存储方式是小端,所以芯片的 DBI 模块,会自动把数据从新排列,也就是实际上 DBI 发送数据时,会先发送0x00,再发送0xff,也就是红色分量为0,绿色分量为 0b000111,也就是7,蓝色分量是 0x11111,也就是31,我们同样转换成RGB888

      G = 7/63*255 = 28
      B= 31/31*255 = 255
      

      在调色板上输入,可以得到蓝色。

      image-20231016101233907 (1).png

      如果是 RGB666,虽然占用的是3个字节,但是没有CPU是3字节对齐的,所以需要一次性输入4字节,然后 DBI 硬件模块,会自动舍弃1个字节,软件同意舍弃了最后一个字节。

      依旧以例程为例,例程输入了 0xff,0x00,0xff,0x00,为了方便说明,标准为 0xff(1),0x00(1),0xff(2),0x00(2),其中 0x00(2)会被舍弃掉,然后发送顺序是0xff(2),0x00(1),0xff(1),也就是 0xff(2) 是红色分量,0xff(1) 是蓝色分量,混合可以得到紫色。

      image-20231016101308346 (1).png

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        大佬牛逼,学习了,厉害

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