用小凌派RK2206开发板点亮LCD屏并实现字符显示的教程

一、简介

LCD的应用很广泛，简单如手表上的液晶显示屏，仪表仪器上的液晶显示器或者是电脑笔记本上的液晶显示器，都使用了LCD。在一般的办公设备上也很常见，如传真机，复印机，以及一些娱乐器材玩具等也常常见到LCD的足迹。

本小节使用的是ST7789V, 用于单片驱动262K色图像TFT-LCD, 包含 720(240*3色) x 320 线输出, 可以直接以SPI协议, 或者8位/9位/16位/18位并行连接外部控制器。ST7789V显示数据存储在片内240x320x18 bits内存中, 显示内存的读写不需要外部时钟驱动。

接下来先看本案例的实际操作视频。

二、硬件电路设计

模块整体硬件电路如图1所示，电路中包含了电源电路、液晶接口以及小凌派-RK2206开发板连接的相关引脚。

图1 硬件电路图

其中，液晶屏ST7789V的相关引脚资源如图2所示。

图2 液晶屏ST7789V硬件资源示意图

其中，LCD液晶屏引脚功能描述，如下表1所示。

表1 LCD液晶屏引脚功能表

序号	LCD引脚	功能描述
1	D/C	指令/数据选择端，L:指令，H:数据
2	RESET	复位信号线，低电平有效
3	SPI_MOSI	SPI数据输入信号线
4	SPI_CLK	SPI时钟信号线
5	SPI_CS	SPI片选信号线，低电平有效
6	GND	电源地引脚
7	5V	5V电源输入引脚

其中，LCD液晶屏与小凌派-RK2206开发板连接如图3所示。

图3 2.4寸液晶屏和小凌派-RK2206开发板连接图

三、软件设计

本章节将利用小凌派-RK2206开发板上的GPIO和SPI接口方式来点亮2.4寸液晶屏，并实现ASCII字符的显示及汉字的显示。

1. 主程序设计

如图4所示为LCD液晶屏主程序流程图，开机LiteOS系统初始化后，进入主程序。主程序首先进行GPIO和SPI总线初始化，然后配置LCD液晶屏设备，最后进入循环中。在循环中，主程序控制SPI对LCD液晶屏进行ASCII字符和汉字显示。

图4 主程序流程图

2. LCD初始化程序设计

LCD初始化程序主要分为GPIO和SPI总线初始化，配置LCD两部分。

其中，GPIO初始化首先用LzGpioInit()函数将GPIO0_PC3初始化为GPIO引脚，然后用LzGpioSetDir()将引脚设置为输出模式，最后调用LzGpioSetVal()输出低电平。

SPI初始化首先用SpiIoInit()函数将GPIO0_PC0复用为SPI0_CS0n_M1，GPIO0_PC1复用为SPI0_CLK_M1，GPIO0_PC2复用为SPI0_MOSI_M1。其次调用LzI2cInit()函数初始化SPI0端口。

配置LCD主要是配置ST7789V的工作模式，具体代码如下所示：

3. LCD的点数据设计

ST7789V采用SPI通信方式，数据传输协议如下：

4-Line Serial Interface => 16-bit/pixel(RGB 5-6-5-bit input)，65K-Color，3Ah="05h"

数据传输时序图如图5所示。

图5 ST7789V液晶屏SPI数据传输时序图

也就是每个像素占用2个字节，RGB为5+6+5。因此，往LCD液晶屏发送某一个像素信息的程序如下所示：

4. LCD的ASCII字符显示设计

预先将规定字号的ASCII字符的LCD液晶屏像素信息存放于在lcd_font.h源代码文件中。该表格依照ASCII的数值来存放像素信息。例如：空格的ASCII数值是0x0，则程序将像素放到第一行像素中，如下源代码所示。

当需要将某一个字号的ASCII字符投射到LCD液晶屏时，程序根据字号大小找到对应的字号的ASCII字符像素表，然后根据ASCII字符的数值找到对应的像素行，最后将该像素行数据依次通过SPI总线发送给LCD液晶屏。如下源代码所示。

5. LCD的汉字显示设计

同上原理，程序将某一个特定字号的汉字信息存放于一个数据结构体数组中。该数据结构体包含字体编码Index和像素数据Msk。具体原代码如下所示。

通过汉字像素软件将对应的汉字和像素存放于lcd_font.h文件中。具体源代码如下所示。

当程序需要将某一个特定字号的汉字投射到LCD液晶屏时，程序就根据对应的字号查找对应字号的tfontXX数组，并将对应的像素行数据发送给LCD液晶屏。具体源代码如下所示。

四、编译过程

1、打开sdk下面路径的文件

/vendor/lockzhiner/rk2206/samples/b4_lcd/lcd_example.c

注意：Gitee已有相关源代码，请大家根据上述的需求修改相关源代码。

网址：https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts/tree/master/vendor/lockzhiner/rk2206/samples/b4_lcd

2、修改编译脚本

修改 vendor/lockzhiner/rk2206/sample 路径下 BUILD.gn 文件，指定 lcd_example 参与编译。

"./b4_lcd:lcd_example",

修改 device/lockzhiner/rk2206/sdk_liteos 路径下 Makefile 文件，添加 -llcd_example 参与编译。

hardware_LIBS = -lhal_iothardware -lhardware -llcd_example

3、编译固件

hb set -root .

hb set

hb build -f

来源：凌智电子