lcd屏调试记录

news2024/11/18 1:36:39

一，lcd屏介绍

LCD液晶屏的接口类型非常丰富，最常用的接口主要有RGB、MCU、LVDS、MIPI接口。

1、RGB接口

LCD液晶屏的RGB接口通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及三者组合来得到丰富多彩的颜色，RGB分别代表红、绿、蓝三个通道的颜色，它们三者之间的组合几乎包括了人类视觉感知的所有颜色，是最常用的颜色体系之一。所以LCD液晶屏的RGB接口就是分三原色输入的视频接口。通常一个颜色通道由8bit表示，即每个颜色通道值的范围是0~255, 通常称RGB888/RGB24。三个颜色通道总共能组合出约。在实际的使用中, 除了RGB888/RGB24, 还有RGB555,、RGB565、RGB32、RGB666等等。

2、MCU接口

LCD液晶屏的MCU接口主要针对单片机的领域。在尺寸较小的手机上大量使用，主要优势是价格便宜。MCU接口的标准是因特尔提出的8080总线标准，因此在很多文档中用I80 来指MCU接口屏。MCU接口模式分为8080模式和6800模式，主要是时序的区别。数据位传输有8位，16位，18位，24位。连线分为：CS/RS/RD/WR/。优点是控制简单方便，无需时钟和同步信号。缺点是要耗费GRAM，所以难以做到大屏，一般都用在4寸以下。对于MCU接口的LCM，其内部的芯片就叫LCD驱动器。主要功能是对主机发过的数据/命令，进行变换，变成每个像素的RGB数据，使之在屏上显示出来。这个过程不需要点、行、帧时钟。

3、LVDS接口

LCD液晶屏的LVDS接口即Low Voltage Differential Signaling，是一种低压差分信号技术接口。克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅（约350mV）在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输，即低压差分信号传输。采用LVDS输出接口，可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百Mbit／s的速率传输，由于采用低压和低电流驱动方式，因此，实现了低噪声和低功耗。

4、MIPI接口

LCD液晶屏的MIPI接口是Mobile Industry Processor Interface的缩写。MIPI（移动行业处理器接口）是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。MIPI是一个比较新的标准，其规范也在不断修改和改进，目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI（摄像头接口）。CSI/DSI分别是指其承载的是针对Camera或Display应用，都有复杂的协议结构。

在LCD液晶屏选择与定制的过程中，使用何种LCD接口类型，主要是根据主板的接口而定，通过软件驱动的匹配，来点亮屏幕，从而实现产品的显示方案。

来源：LCD液晶屏的接口类型有哪些？ (baidu.com)

二，调试记录，MCU8080接口。

1，硬件：主控芯片stm32f767，LCD是MCU 8080接口16位数据口，分辨率320*240。

这种LCD，内部有 GRAM ，MCU操作IO口，就是向GRAM写入数据，GRAM对应屏幕上的像素点。刷新整个屏幕的话，就需要写入320*240个数据，数据量还是非常大的。

2，控制引脚和时序。

CS，片选。

WR，写操作。由0到1，上升沿，写入数据。

RS，命令/数据标志。0，读写命令；1，读写数据。

RST，可以硬件复位，软件复位两种。

RD，如果不读，尽量直接初始化，置高。

3，驱动程序例程很多，最关键的就是读写指令数据的时序。


void LCD_WR_REG(u16 data)
{
	LCD_CS_CLR;
	LCD_RD_SET;
	LCD_RS_CLR;      //写地址
	DATAOUT(data);	
	LCD_WR_CLR;	
	LCD_WR_SET;
 	LCD_CS_SET;
 	//LCD_RS_SET;
}


//写数据函数
//可以替代LCD_WR_DATAX宏,拿时间换空间.
//data:寄存器值
void LCD_WR_DATA(u16 data)
{
	LCD_CS_CLR;
	LCD_RD_SET;
	LCD_RS_SET;
	DATAOUT(data);
	LCD_WR_CLR;
	LCD_WR_SET;
	LCD_CS_SET;
	//LCD_RS_CLR;
}

4，刷新速度测试。

主频96Mhz，使用IO口模拟时序，每个IO单独控制，测试清屏一个周期时间。

a，完全使用库函数，清屏周期：529ms。

b，D0-D15使用寄存器操作，清屏周期：150ms。

c，全部IO口使用寄存器操作，清屏周期：107ms。

可以发现，完全使用库函数操作，很耗时。

以下是清屏函数：

void LCD_Clear(unsigned int color)
{
	u32 i;
	LCD_SetWindows(0,0,239,319);

	//LCD_WR_REG(0x2C);

	LCD_RS_SET; // data mode
	LCD_CS_CLR;

	for(i=0;i<240*320;i++)
	{
		DATAOUT(color);
		LCD_WR_CLR;
		LCD_WR_SET;
	}
	LCD_CS_SET;
}

三，总结

头两天移植程序，查看手册，熟悉LCD，但是就是没点亮，查看时序也没发现问题，加延时，改时序，都没有作用。第三天，因为改了RD引脚，导致电流猛增，以为板子坏了，又换了一块新焊接的板子，还是一样的现象，看来是程序控制的原因，恢复到昨天的程序，意外出现了，点亮了。好的有点莫名奇妙，估计可能与焊接还是又关系。

电流猛增，这里应该是与RD引脚有关系，我的MCU的IO设置推挽输出，如果RD置低的话，LCD变成读模式，这样可能灌电流，导致电流增加。注意如果不使用RD引脚，将该引脚置高，禁止读操作。

总的来说，时序并不复杂，根据参考程序，一般没有大的问题，如果新板子调试的话，先检查每个IO口配置，是否都正常驱动。我使用stm32CubeIDE单步调试，用示波器查看每一步的状态，体验还真不错。其次，就是注意焊接，新板子，焊接出问题的概率很大。

如何提高刷新频率？网友回答，

FSMC的速度相比于串行口的屏要快。

程序上使用DMA，进行数据移动刷屏。

关键代码使用寄存器的方式进行操作，而不是使用库函数。

下版准备改成FSMC驱动，使用DMA试试。

参考文章：

(5条消息) 一文搞懂单片机驱动8080LCD_NULL_1969的博客-CSDN博客_st7796

(5条消息) STM32之LCD液晶屏（ILI9341）模拟8080时序_Swiler的博客-CSDN博客_lcd_cs

如何提高单片机在显示屏上刷新速度？-电子芯吧客（www.icxbk.com）

F411使用模拟8080时序刷屏测速 - STM32/STM8单片机论坛 - ST MCU意法半导体官方技术支持论坛 - 21ic电子技术开发论坛