第20章 TFT实验.pdf

第20 章 TFTLCD 显示实验 这一章我们将介绍TFT LCD 模块，该模块可以显示 16 位色的真彩图片。 在本章中，我们将使用 MiniSTM32 开发板上的 LCD 接口，来点亮 TFTLCD，并 实现彩色的显示。 本章分为如下几个部分： 20.1 TFTLCD 简介 20.2 硬件设计 20.3 软件设计 20.4 下载验证 20.1 TFTLCD 简介 TFTLCD 模块的控制有两种方式，一种是使用STM32 的普通IO 进行模拟，另 一种是使用STM32 的FSMC 接口。因为STM32F103RBT6 没有FSMC 接口,所以本章 我们将通过 STM32 的普通IO 接口来控制 TFTLCD 的显示。 TFTLCD 模块的主要参数 下面给大家介绍一下 TFT 彩屏模块的几个主要参数： 1：TFT 液晶模块的尺寸，也就是我们平时说的屏幕的大小（屏幕的对角线的长 度），常用的有 1.6，2.0，2.2,2.4,2.8,3.0,3.2,3.5,4.3,6.0,15,17,21 英寸 等等。 2：分辨率，分辨率就是指屏幕水平像素和垂直像素总的数量，我们的开发板上 配套的 2.4 英寸的彩屏液晶模块的分辨率是 320*240 3：点距，就是指相邻 2 个像素的距离。 4：屏幕的宽高比，小尺寸的屏幕一般是 4：3 的，大屏幕的一般是 16：9 的。 5：帧，显示屏所显示的一幅完整画面就是一帧。 6：像素，是构成数字图像的最小单位。我们若把数字图像放大数倍，就会发现 数字图像其实是许多色彩相近的小方点所组成，这些小方点就是“像素”。 TFTLCD 模块原理简介 LCD，即液晶显示器，因为其功耗低、体积小，承载的信息量大，因而被广 泛用于信息输出、与用户进行交互，目前仍是各种电子显示设备的主流。 因为 STM32 内部没有集成专用的液晶屏和触摸屏的控制接口，所以在显示 面板中应自带含有这些驱动芯片的驱动电路(液晶屏和触摸屏的驱动电路是独立 的)，STM32 芯片通过驱动芯片来控制液晶屏和触摸屏。以开拓者miniSTM32 的 2.4 寸液晶屏(240*320)为例，它使用 ILI9325 芯片控制液晶屏，通过 TSC2046 芯片控制触摸屏。 液晶屏的控制芯片内部结构非常复杂。最主要的是位于中间 GRAM(Graphics RAM)，可以理解为显存。GRAM 就好比是一个彩屏数据缓冲buffer,我们可以把要 显示的内容以显示矩阵的形式写到buffer 里，让彩屏LCD 来读取buffer 里的数 据再由彩屏驱动芯片显示到显示屏上，随着GRAM 逐渐丰富和完善，除了显示矩 阵外，还放着很多的命令，GRAM 中每个存储单元都对应着液晶面板的一个像素 点。它右侧的各种模块共同作用把 GRAM 存储单元的数据转化成液晶面板的控制 信号，使像素点呈现特定的颜色，而像素点组合起来则成为一幅完整的图像。 到现在，这些驱动/控制电路以及buffer 都合起来放在一片芯片中，统一被 称为driver IC,这个driver IC 就是前边提到的ILI9325。 液晶彩屏像素点的数据格式 图像数据的像素点由红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色组成，三原色根据其深浅 程度被分为 0~255 个级别，它们按不同比例的混合可以得出各种色彩。如 R： 255，G255，B255 混合后为白色。根据描述像素点数据的长度，主要分为 8、 16、24 及 32 位。如以 8 位来描述的像素点可表示 2 的8 次方=256 色，16 位 描述的为2 的16 次方=65536 色，称为真彩色，也称为 64K 色。实际上受人眼 对颜色的识别能力的限制， 16 位色与 12 位色已经难以分辨了。 TFT 彩屏模块是如何控制一个像素点显示不同的颜色的，一个彩色的像素 点是有多个二进制位来表示的，不同的驱动芯片可能这个二进制位数是不一样 的，开拓者miniSTM32 开发板配套的彩屏模块用的驱动芯片是ILI9325，这款芯 片最高可以控制 18 个二进制位来显示一个像素点，为了数据的传输的方便，我 们采用 16 个二进制位来显示一个像素点。 以 16 位描述的像素点，按照标准格式，16 位的像素点的三原色描述的位 数为 R：G：B =5：6：5，描述绿色的位数较多是因为人眼对绿色更为敏感。此 时 ILI9325 的 18 位数据线与 MCU 的 16 位数据线以及 L