「ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板资料连载」第十八章 TFTLCD 显示实验

1）实验平台：alientek 阿波罗 STM32F767 开发板
2）摘自《STM32F7 开发指南(HAL 库版)》关注官方微信号公众号，获取更多资料：正点原子


第十八章 TFTLCD 显示实验
上一章我们介绍了 OLED 模块及其显示，但是该模块只能显示单色/双色，不能显示彩色，
而且尺寸也较小。本章我们将介绍 ALIENTEK 2.8 寸 TFT LCD 模块，该模块采用 TFTLCD 面
板，可以显示 16 位色的真彩图片。在本章中，我们将使用探索者 STM32F4 开发板上的 LCD
接口，来点亮 TFTLCD，并实现 ASCII 字符和彩色的显示等功能，并在串口打印 LCD 控制器
ID，同时在 LCD 上面显示。本章分为如下几个部分：
18.1 TFTLCD & FSMC 简介
18.2 硬件设计
18.3 软件设计
18.4 下载验证
18.1 TFTLCD&FSMC 简介
本章我们将通过STM32F4的FSMC接口来控制TFTLCD的显示，所以本节分为两个部分，
分别介绍 TFTLCD 和 FSMC。
18.1.1 TFTLCD 简介
TFT-LCD 即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为：Thin Film Transistor-Liquid Crystal
Display。TFT-LCD 与无源 TN-LCD、STN-LCD 的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象
素上都设置有一个薄膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特
性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。TFT-LCD 也被叫做真彩液晶显示器。
上一章介绍了 OLED 模块，本章，我们给大家介绍 ALIENTEK TFTLCD 模块，该模块有
如下特点：
1，2.4’/2.8’/3.5’/4.3’/7’ 5 种大小的屏幕可选。
2，320×240 的分辨率（3.5’分辨率为:320*480，4.3’和 7’分辨率为：800*480）。
3，16 位真彩显示。
4，自带触摸屏，可以用来作为控制输入。
本章，我们以 2.8 寸（其他 3.5 寸/4.3 寸等 LCD 方法类似，请参考 2.8 的即可）的 ALIENTEK
TFTLCD 模块为例介绍，该模块支持 65K 色显示，显示分辨率为 320×240，接口为 16 位的 80
并口，自带触摸屏。
该模块的外观图如图 18.1.1.1 所示：


图 18.1.1.1 ALIENTEK 2.8 寸 TFTLCD 外观图
模块原理图如图 18.1.1.2 所示：


图 18.1.1.2 ALIENTEK 2.8 寸 TFTLCD 模块原理图
TFTLCD 模块采用 2*17 的 2.54 公排针与外部连接，接口定义如图 18.1.1.3 所示：


图 18.1.1.3 ALIENTEK 2.8 寸 TFTLCD 模块接口图
从图 18.1.1.3 可以看出，ALIENTEK TFTLCD 模块采用 16 位的并方式与外部连接，之所以
不采用 8 位的方式，是因为彩屏的数据量比较大，尤其在显示图片的时候，如果用 8 位数据线，
就会比 16 位方式慢一倍以上，我们当然希望速度越快越好，所以我们选择 16 位的接口。图
18.1.1.3 还列出了触摸屏芯片的接口，关于触摸屏本章我们不多介绍，后面的章节会有详细的介
绍。该模块的 80 并口有如下一些信号线：
CS：TFTLCD 片选信号。
WR：向 TFTLCD 写入数据。
RD：从 TFTLCD 读取数据。
D[15：0]：16 位双向数据线。
RST：硬复位 TFTLCD。
RS：命令/数据标志（0，读写命令；1，读写数据）。
80 并口在上一节我们已经有详细的介绍了，这里我们就不再介绍，需要说明的是，TFTLCD
模块的 RST 信号线是直接接到 STM32F4 的复位脚上，并不由软件控制，这样可以省下来一个
IO 口。另外我们还需要一个背光控制线来控制 TFTLCD 的背光。所以，我们总共需要的 IO 口
数目为 21 个。这里还需要注意，我们标注的 DB1~DB8，DB10~DB17，是相对于 LCD 控制 IC
标注的，实际上大家可以把他们就等同于 D0~D15，这样理解起来就比较简单一点。
ALIENTEK 提供 2.8/3.5/4.3/7 寸等不同尺寸的 TFTLCD 模块，其驱动芯片有很多种类型，
比如有：
ILI9341/ILI9325/RM68042/RM68021/ILI9320/ILI9328/LGDP4531/LGDP4535/SPFD5408

/SSD1289/1505/B505/C505/NT35310/NT35510/SSD1963 等(具体的型号，大家可以通过下载本章
实验代码，通过串口或者 LCD 显示查看)，这里我们仅以 ILI9341 控制器为例进行介绍，其他
的控制基本都类似，我们就不详细阐述了。
ILI9341 液晶控制器自带显存，其显存总大小为 172800（240*320*18/8），即 18 位模式（26
万色）下的显存量。在 16 位模式下，ILI9341 采用 RGB565 格式存储颜色数据，此时 ILI9341
的 18 位数据线与 MCU 的 16 位数据线以及 LCD GRAM 的对应关系如图 18.1.1.4 所示：


图 18.1.1.4 16 位数据与显存对应关系图
从图中可以看出，ILI9341 在 16 位模式下面，数据线有用的是：D17~D13 和 D11~D1，D0
和 D12 没有用到，实际上在我们 LCD 模块里面，ILI9341 的 D0 和 D12 压根就没有引出来，这
样，ILI9341 的 D17~D13 和 D11~D1 对应 MCU 的 D15~D0。
这样 MCU 的 16 位数据，最低 5 位代表蓝色，中间 6 位为绿色，最高 5 位为红色。数值越
大，表示该颜色越深。另外，特别注意 ILI9341 所有的指令都是 8 位的（高 8 位无效），且参数
除了读写 GRAM 的时候是 16 位，其他操作参数，都是 8 位的，这个和 ILI9320 等驱动器不一
样，必须加以注意。
接下来，我们介绍一下 ILI9341 的几个重要命令，因为 ILI9341 的命令很多，我们这里就
不全部介绍了，有兴趣的大家可以找到 ILI9341 的 datasheet 看看。里面对这些命令有详细的介
绍。我们将介绍：0XD3，0X36，0X2A，0X2B，0X2C，0X2E 等 6 条指令。
首先来看指令：0XD3，这个是读 ID4 指令，用于读取 LCD 控制器的 ID，该指令如表 18.1.1.1
所示：


表 18.1.1.1 0XD3 指令描述
从上表可以看出，0XD3 指令后面跟了 4 个参数，最后 2 个参数，读出来是 0X93 和 0X41，
刚好是我们控制器 ILI9341 的数字部分，从而，通过该指令，即可判别所用的 LCD 驱动器是什
么型号，这样，我们的代码，就可以根据控制器的型号去执行对应驱动 IC 的初始化代码，从而
兼容不同驱动 IC 的屏，使得一个代码支持多款 LCD。
接下来看指令：0X36，这是存储访问控制指令，可以控制 ILI9341 存储器的读写方向，简
单的说，就是在连续写 GRAM 的时候，可以控制 GRAM 指针的增长方向，从而控制显示方式
（读 GRAM 也是一样）。该指令如表 18.1.1.2 所示：


表 18.1.1.2 0X36 指令描述
从上表可以看出，0X36 指令后面，紧跟一个参数，这里我们主要关注：MY、MX、MV
这三个位，通过这三个位的设置，我们可以控制整个 ILI9341 的全部扫描方向，如表 18.1.1.3
所示：




表 18.1.1.3 MY、MX、MV 设置与 LCD 扫描方向关系表
这样，我们在利用 ILI9341 显示内容的时候，就有很大灵活性了，比如显示 BMP 图片，
BMP 解码数据，就是从图片的左下角开始，慢慢显示到右上角，如果设置 LCD 扫描方向为从
左到右，从下到上，那么我们只需要设置一次坐标，然后就不停的往 LCD 填充颜色数据即可，
这样可以大大提高显示速度。
接下来看指令：0X2A，这是列地址设置指令，在从左到右，从上到下的扫描方式（默认）
下面，该指令用于设置横坐标（x 坐标），该指令如表 18.1.1.4 所示：


表 18.1.1.4 0X2A 指令描述
在默认扫描方式时，该指令用于设置 x 坐标，该指令带有 4 个参数，实际上是 2 个坐标值：
SC 和 EC，即列地址的起始值和结束值，SC 必须小于等于 EC，且 0≤SC/EC≤239。一般在设
置 x 坐标的时候，我们只需要带 2 个参数即可，也就是设置 SC 即可，因为如果 EC 没有变化，
我们只需要设置一次即可（在初始化 ILI9341 的时候设置），从而提高速度。
与 0X2A 指令类似，指令：0X2B，是页地址设置指令，在从左到右，从上到下的扫描方式
（默认）下面，该指令用于设置纵坐标（y 坐标）。该指令如表 18.1.1.5 所示：


表 18.1.1.5 0X2B 指令描述
在默认扫描方式时，该指令用于设置 y 坐标，该指令带有 4 个参数，实际上是 2 个坐标值：
SP 和 EP，即页地址的起始值和结束值，SP 必须小于等于 EP，且 0≤SP/EP≤319。一般在设置
y 坐标的时候，我们只需要带 2 个参数即可，也就是设置 SP 即可，因为如果 EP 没有变化，我
们只需要设置一次即可（在初始化 ILI9341 的时候设置），从而提高速度。
接下来看指令：0X2C，该指令是写 GRAM 指令，在发送该指令之后，我们便可以往 LCD
的 GRAM 里面写入颜色数据了，该指令支持连续写，指令描述如表 18.1.1.6 所示：




表 18.1.1.6 0X2C 指令描述
从上表可知，在收到指令 0X2C 之后，数据有效位宽变为 16 位，我们可以连续写入 LCD
GRAM 值，而 GRAM 的地址将根据 MY/MX/MV 设置的扫描方向进行自增。例如：假设设置
的是从左到右，从上到下的扫描方式，那么设置好起始坐标（通过 SC，SP 设置）后，每写入
一个颜色值，GRAM 地址将会自动自增 1（SC++），如果碰到 EC，则回到 SC，同时 SP++，一
直到坐标：EC，EP 结束，其间无需再次设置的坐标，从而大大提高写入速度。
最后，来看看指令：0X2E，该指令是读 GRAM 指令，用于读取 ILI9341 的显存（GRAM），
该指令在 ILI9341 的数据手册上面的描述是有误的，真实的输出情况如表 18.1.1.7 所示：


表 18.1.1.7 0X2E 指令描述
该指令用于读取 GRAM，如表 18.1.1.7 所示，ILI9341 在收到该指令后，第一次输出的是
dummy 数据，也就是无效的数据，第二次开始，读取到的才是有效的 GRAM 数据（从坐标：
SC，SP 开始），输出规律为：每个颜色分量占 8 个位，一次输出 2 个颜色分量。比如：第一次
输出是 R1G1，随后的规律为：B1R2→G2B2→R3G3→B3R4→G4B4→R5G5... 以此类推。如果
我们只需要读取一个点的颜色值，那么只需要接收到参数 3 即可，如果要连续读取（利用 GRAM
地址自增，方法同上），那么就按照上述规律去接收颜色数据。
以上，就是操作 ILI9341 常用的几个指令，通过这几个指令，我们便可以很好的控制 ILI9341
显示我们所要显示的内容了。
一般 TFTLCD 模块的使用流程如图 18.1.1.5：


图 18.1.1.5 TFTLCD 使用流程
任何 LCD，使用流程都可以简单的用以上流程图表示。其中硬复位和初始化序列，只需要
执行一次即可。而画点流程就是：设置坐标→写 GRAM 指令→写入颜色数据，然后在 LCD 上
面，我们就可以看到对应的点显示我们写入的颜色了。读点流程为：设置坐标→读 GRAM 指令
→读取颜色数据，这样就可以获取到对应点的颜色数据了。
以上只是最简单的操作，也是最常用的操作，有了这些操作，一般就可以正常使用 TFTLCD
了。接下来我们将该模块用来来显示字符和数字，通过以上介绍，我们可以得出 TFTLCD 显示
需要的相关设置步骤如下：
1）设置 STM32F4 与 TFTLCD 模块相连接的 IO。
这一步，先将我们与 TFTLCD 模块相连的 IO 口进行初始化，以便驱动 LCD。这里我们用
到的是 FSMC，FSMC 将在 18.1.2 节向大家详细介绍。
2）初始化 TFTLCD 模块。
即图 18.1.1.5 的初始化序列，这里我们没有硬复位 LCD，因为探索者 STM32F4 开发板的
LCD 接口，将 TFTLCD 的 RST 同 STM32F4 的 RESET 连接在一起了，只要按下开发板的 RESET
键，就会对 LCD 进行硬复位。初始化序列，就是向 LCD 控制器写入一系列的设置值（比如伽
马校准），这些初始化序列一般 LCD 供应商会提供给客户，我们直接使用这些序列即可，不需
要深入研究。在初始化之后，LCD 才可以正常使用。
3）通过函数将字符和数字显示到 TFTLCD 模块上。
这一步则通过图 18.1.1.5 左侧的流程，即：设置坐标→写 GRAM 指令→写 GRAM 来实现，
但是这个步骤，只是一个点的处理，我们要显示字符/数字，就必须要多次使用这个步骤，从而
达到显示字符/数字的目的，所以需要设计一个函数来实现数字/字符的显示，之后调用该函数，
就可以实现数字/字符的显示了。
18.1.2 FSMC 简介
STM32F407 或 STM32F417 系列芯片都带有 FSMC 接口，ALIENTEK 探索者 STM32F4 开
发板的主芯片为 STM32F407ZGT6，是带有 FSMC 接口的。
FSMC，即灵活的静态存储控制器，能够与同步或异步存储器和 16 位 PC 存储器卡连接，
STM32F4 的 FSMC 接口支持包括 SRAM、NAND FLASH、NOR FLASH 和 PSRAM 等存储器。
FSMC 的框图如图 18.1.2.1 所示：


图 18.1.2.1 FSMC 框图
从上图我们可以看出，STM32F4 的 FSMC 将外部设备分为 2 类：NOR/PSRAM 设备、
NAND/PC 卡设备。他们共用地址数据总线等信号，他们具有不同的 CS 以区分不同的设备，比
如本章我们用到的 TFTLCD 就是用的 FSMC_NE4 做片选，其实就是将 TFTLCD 当成 SRAM 来
控制。
这里我们介绍下为什么可以把 TFTLCD 当成 SRAM 设备用：首先我们了解下外部 SRAM
的连接，外部 SRAM 的控制一般有：地址线（如 A0~A18）、数据线（如 D0~D15）、写信号（WE）、
读信号（OE）、片选信号（CS），如果 SRAM 支持字节控制，那么还有 UB/LB 信号。而 TFTLCD
的信号我们在 18.1.1 节有介绍，包括：RS、D0~D15、WR、RD、CS、RST 和 BL 等，其中真
正在操作 LCD 的时候需要用到的就只有：RS、D0~D15、WR、RD 和 CS。其操作时序和 SRAM
的控制完全类似，唯一不同就是 TFTLCD 有 RS 信号，但是没有地址信号。
TFTLCD 通过 RS 信号来决定传送的数据是数据还是命令，本质上可以理解为一个地址信
号，比如我们把 RS 接在 A0 上面，那么当 FSMC 控制器写地址 0 的时候，会使得 A0 变为 0，
对 TFTLCD 来说，就是写命令。而 FSMC 写地址 1 的时候，A0 将会变为 1，对 TFTLCD 来说，
就是写数据了。这样，就把数据和命令区分开了，他们其实就是对应 SRAM 操作的两个连续地
址。当然 RS 也可以接在其他地址线上，探索者 STM32F4 开发板是把 RS 连接在 A6 上面的。
STM32F4 的 FSMC 支持 8/16/32 位数据宽度，我们这里用到的 LCD 是 16 位宽度的，所以
在设置的时候，选择 16 位宽就 OK 了。我们再来看看 FSMC 的外部设备地址映像，STM32F4
的 FSMC 将外部存储器划分为固定大小为 256M 字节的四个存储块，如图 18.1.2.2 所示：


图 18.1.2.2 FSMC 存储块地址映像
从上图可以看出，FSMC 总共管理 1GB 空间，拥有 4 个存储块（Bank），本章，我们用到
的是块 1，所以在本章我们仅讨论块 1 的相关配置，其他块的配置，请参考《STM32F4xx 中文
参考手册》第 32 章（1191 页）的相关介绍。
STM32F4 的 FSMC 存储块 1（Bank1）被分为 4 个区，每个区管理 64M 字节空间，每个区
都有独立的寄存器对所连接的存储器进行配置。Bank1 的 256M 字节空间由 28 根地址线
（HADDR[27:0]）寻址。
这 里 HADDR 是内 部 AHB 地址总 线，其 中 HADDR[25:0]来自外部存储器地址
FSMC_A[25:0]，而 HADDR[26:27]对 4 个区进行寻址。如表 18.1.2.1 所示：


表 18.1.2.1 Bank1 存储区选择表
表 18.1.2.1 中，我们要特别注意 HADDR[25:0]的对应关系：
当 Bank1 接的是 16 位宽度存储器的时候：HADDR[25:1]→ FSMC_A[24:0]。
当 Bank1 接的是 8 位宽度存储器的时候：HADDR[25:0]→ FSMC_A[25:0]。
不论外部接 8 位/16 位宽设备，FSMC_A[0]永远接在外部设备地址 A[0]。 这里，TFTLCD
使用的是 16 位数据宽度，所以 HADDR[0]并没有用到，只有 HADDR[25:1]是有效的，对应关
系变为：HADDR[25:1]→ FSMC_A[24:0]，相当于右移了一位，这里请大家特别留意。另外，
HADDR[27:26]的设置，是不需要我们干预的，比如：当你选择使用 Bank1 的第三个区，即使
用 FSMC_NE3 来连接外部设备的时候，即对应了 HADDR[27:26]=10，我们要做的就是配置对
应第 3区的寄存器组，来适应外部设备即可。STM32F4 的 FSMC 各Bank配置寄存器如表 18.1.2.2
所示：


表 18.1.2.2 FSMC 各 Bank 配置寄存器表
对于 NOR FLASH 控制器，主要是通过 FSMC_BCRx、FSMC_BTRx 和 FSMC_BWTRx 寄
存器设置（其中 x=1~4，对应 4 个区）。通过这 3 个寄存器，可以设置 FSMC 访问外部存储器
的时序参数，拓宽了可选用的外部存储器的速度范围。FSMC 的 NOR FLASH 控制器支持同步
和异步突发两种访问方式。选用同步突发访问方式时，FSMC 将 HCLK(系统时钟)分频后，发
送给外部存储器作为同步时钟信号 FSMC_CLK。此时需要的设置的时间参数有 2 个：
1，HCLK 与 FSMC_CLK 的分频系数(CLKDIV)，可以为 2～16 分频；
2，同步突发访问中获得第 1 个数据所需要的等待延迟(DATLAT)。
对于异步突发访问方式，FSMC 主要设置 3 个时间参数：地址建立时间(ADDSET)、数据
建立时间(DATAST)和地址保持时间(ADDHLD)。FSMC 综合了 SRAM／ROM、PSRAM 和 NOR
Flash 产品的信号特点，定义了 4 种不同的异步时序模型。选用不同的时序模型时，需要设置不
同的时序参数，如表 18.1.2.3 所列：


表 18.1.2.3 NOR FLASH 控制器支持的时序模型
在实际扩展时，根据选用存储器的特征确定时序模型，从而确定各时间参数与存储器读／
写周期参数指标之间的计算关系；利用该计算关系和存储芯片数据手册中给定的参数指标，可
计算出 FSMC 所需要的各时间参数，从而对时间参数寄存器进行合理的配置。
本章，我们使用异步模式 A（ModeA）方式来控制 TFTLCD，模式 A 的读操作时序如图
18.1.2.3 所示：


图 18.1.2.3 模式 A 读操作时序图
模式 A 支持独立的读写时序控制，这个对我们驱动 TFTLCD 来说非常有用，因为 TFTLCD
在读的时候，一般比较慢，而在写的时候可以比较快，如果读写用一样的时序，那么只能以读
的时序为基准，从而导致写的速度变慢，或者在读数据的时候，重新配置 FSMC 的延时，在读
操作完成的时候，再配置回写的时序，这样虽然也不会降低写的速度，但是频繁配置，比较麻
烦。而如果有独立的读写时序控制，那么我们只要初始化的时候配置好，之后就不用再配置，
既可以满足速度要求，又不需要频繁改配置。
模式 A 的写操作时序如图 18.1.2.4 所示：


图 18.1.2.4 模式 A 写操作时序
图 18.1.2.3 和图 18.1.2.4 中的 ADDSET 与 DATAST，是通过不同的寄存器设置的，接下来
我们讲解一下 Bank1 的几个控制寄存器
首先，我们介绍 SRAM/NOR 闪存片选控制寄存器：FSMC_BCRx（x=1~4），该寄存器各位
描述如图 18.1.2.5 所示：


图 18.1.2.5 FSMC_BCRx 寄存器各位描述
该寄存器我们在本章用到的设置有：EXTMOD、WREN、MWID、MTYP 和 MBKEN 这几
个设置，我们将逐个介绍。
EXTMOD：扩展模式使能位，也就是是否允许读写不同的时序，很明显，我们本章需要读
写不同的时序，故该位需要设置为 1。
WREN：写使能位。我们需要向 TFTLCD 写数据，故该位必须设置为 1。
MWID[1:0]：存储器数据总线宽度。00，表示 8 位数据模式；01 表示 16 位数据模式；10
和 11 保留。我们的 TFTLCD 是 16 位数据线，所以设置 WMID[1:0]=01。
MTYP[1:0]：存储器类型。00 表示 SRAM、ROM；01 表示 PSRAM；10 表示 NOR FLASH;11
保留。前面提到，我们把 TFTLCD 当成 SRAM 用，所以需要设置 MTYP[1:0]=00。
MBKEN：存储块使能位。这个容易理解，我们需要用到该存储块控制 TFTLCD，当然要
使能这个存储块了。
接下来，我们看看 SRAM/NOR 闪存片选时序寄存器：FSMC_BTRx（x=1~4），该寄存器各
位描述如图 18.1.2.6 所示：


图 18.1.2.6 FSMC_BTRx 寄存器各位描述
这个寄存器包含了每个存储器块的控制信息，可以用于 SRAM、ROM 和 NOR 闪存存储器。
如果 FSMC_BCRx 寄存器中设置了 EXTMOD 位，则有两个时序寄存器分别对应读(本寄存器)
和写操作(FSMC_BWTRx 寄存器)。因为我们要求读写分开时序控制，所以 EXTMOD 是使能了
的，也就是本寄存器是读操作时序寄存器，控制读操作的相关时序。本章我们要用到的设置有：
ACCMOD、DATAST 和 ADDSET 这三个设置。
ACCMOD[1:0]：访问模式。00 表示访问模式 A；01 表示访问模式 B；10 表示访问模式 C；
11 表示访问模式 D，本章我们用到模式 A，故设置为 00。
DATAST[7:0]：数据保持时间。0 为保留设置，其他设置则代表保持时间为: DATAST 个
HCLK 时钟周期，最大为 255 个 HCLK 周期。对 ILI9341 来说，其实就是 RD 低电平持续时间，
一般为 355ns。而一个 HCLK 时钟周期为 6ns 左右（1/168Mhz），为了兼容其他屏，我们这里设
置 DATAST 为 60，也就是 60 个 HCLK 周期，时间大约是 360ns。
ADDSET[3:0]：地址建立时间。其建立时间为：ADDSET 个 HCLK 周期，最大为 15 个 HCLK
周期。对 ILI9341 来说，这里相当于 RD 高电平持续时间，为 90ns，我们设置 ADDSET 为 15，
即 15*6=90ns。
最后，我们再来看看 SRAM/NOR 闪写时序寄存器：FSMC_BWTRx（x=1~4），该寄存器各
位描述如图 18.1.2.7 所示：


图 18.1.2.7 FSMC_BWTRx 寄存器各位描述
该寄存器在本章用作写操作时序控制寄存器，需要用到的设置同样是：ACCMOD、DATAST
和 ADDSET 这三个设置。这三个设置的方法同 FSMC_BTRx 一模一样，只是这里对应的是写
操作的时序，ACCMOD 设置同 FSMC_BTRx 一模一样，同样是选择模式 A，另外 DATAST 和
ADDSET 则对应低电平和高电平持续时间，对 ILI9341 来说，这两个时间只需要 15ns 就够了，
比读操作快得多。所以我们这里设置 DATAST 为 2，即 3 个 HCLK 周期，时间约为 18ns。然后
ADDSET 设置为 3，即 3 个 HCLK 周期，时间为 18ns。
至此，我们对 STM32F4 的 FSMC 介绍就差不多了，通过以上两个小节的了解，我们可以
开始写 LCD 的驱动代码了。不过，这里还要给大家做下科普，在 MDK 的寄存器定义里面，并
没有定义 FSMC_BCRx、FSMC_BTRx、FSMC_BWTRx 等这个单独的寄存器，而是将他们进行
了一些组合。
FSMC_BCRx 和 FSMC_BTRx，组合成 BTCR[8]寄存器组，他们的对应关系如下：
BTCR[0]对应 FSMC_BCR1，BTCR[1]对应 FSMC_BTR1
BTCR[2]对应 FSMC_BCR2，BTCR[3]对应 FSMC_BTR2
BTCR[4]对应 FSMC_BCR3，BTCR[5]对应 FSMC_BTR3
BTCR[6]对应 FSMC_BCR4，BTCR[7]对应 FSMC_BTR4
FSMC_BWTRx 则组合成 BWTR[7]，他们的对应关系如下：
BWTR[0]对应 FSMC_BWTR1，BWTR[2]对应 FSMC_BWTR2，
BWTR[4]对应 FSMC_BWTR3，BWTR[6]对应 FSMC_BWTR4，
BWTR[1]、BWTR[3]和 BWTR[5]保留，没有用到。
通过上面的讲解，通过对 FSMC 相关的寄存器的描述，大家对 FSMC 的原理有了一个初步
的认识，如果还不熟悉的朋友，请一定要搜索网络资料理解 FSMC 的原理。只有理解了原理，
使用库函数才可以得心应手。那么在库函数中是怎么实现 FSMC 的配置的呢？FSMC_BCRx，
FSMC_BTRx 寄存器在库函数是通过什么函数来配置的呢？下面我们来讲解一下 FSMC 相关的
库函数：
FSMC 初始化函数
根据前面的讲解，初始化 FSMC 主要是初始化三个寄存器 FSMC_BCRx，FSMC_BTRx，
FSMC_BWTRx，在 HAL 库中提供了 FSMC 初始化函数为
HAL_SRAM_Init ();
下面我们看看函数定义：
HAL_StatusTypeDef HAL_SRAM_Init(SRAM_HandleTypeDef *hsram,

FMC_NORSRAM_timingTypeDef *Timing, FMC_NORSRAM_TimingTypeDef *ExtTiming)这 个 函 数 有 三 个 入 口 参 数 ， SRAM_HandleTypeDef 类 型 指 针 变 量 、
FMC_NORSRAM_TimingTypeDef 类型指针变量、FMC_NORSRAM_TimingTypeDef 类型指针变
量。
FMC_NORSRAM_TimingTypeDef 指针类型的成员变量。前面我们讲到，FSMC 有读时序
和写时序之分，所以这里就是用来设置读时序和写时序的参数了， 也就是说，这两个参数是用
来配置寄存器 FSMC_BTRx 和 FSMC_BWTRx，后面我们会讲解到。下面我们主要来看看模式
A 下的相关配置参数：
参数 NSBank 用来设置使用到的存储块标号和区号，前面讲过，我们是使用的存储块 1 区号 4，
所以选择值为 FSMC_NORSRAM_BANK4。
参数 MemoryType 用来设置存储器类型，我们这里是 SRAM，所以选择值为
FSMC_MEMORY_TYPE_SRAM。
参数 MemoryDataWidth 用来设置数据宽度，可选 8 位还是 16 位，这里我们是 16 位数据宽度，
所以选择值为
FSMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16。
参数 WriteOperation 用来设置写使能，毫无疑问，我们前面讲解过我们要向 TFT 写数据，所以
要写使能，这里我们选择
FSMC_WRITE_OPERATION_ENABLE。
参数 ExtendedMode 是设置扩展模式使能位，也就是是否允许读写不同的时序，这里我们采取
的读写不同时序，所以设置值为 FSMC_EXTENDED_MODE_ENABLE。
上面的这些参数是与模式 A 相关的，下面我们也来稍微了解一下其他几个参数的意义吧：
参数 DataAddressMux 用来设置地址/数据复用使能，若设置为使能，那么地址的低 16 位和数据
将共用数据总线，仅对 NOR 和 PSRAM 有效，所以我们设置为默认值不复用，值

FSMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE。
其他参数在成组模式同步模式才需要设置，大家可以参考中文参考手册了解相关参数的意
思。
接下来我们看看设置读写时序参数的两个变量 FSMC_ReadWriteTim 和 FSMC_WriteTim，
他们都是
FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef 结构体指针类型，这两个参数在初始化的时候分
别用来初始化片选控制寄存器 FSMC_BTRx 和写操作时序控制寄存器 FSMC_BWTRx。
下面我
们看看
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef 类型的定义：
typedef struct

{

uint32_t AddressSetupTime;

uint32_t AddressHoldTime;

uint32_t DataSetupTime;

uint32_t BusTurnAroundDuration;

uint32_t CLKDivision;

uint32_t DataLatency;

uint32_t AccessMode;

}FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef;这个结构体有 7 个参数用来设置 FSMC 读写时序。其实这些参数的意思我们前面在讲解 FSMC
的时序的时候有提到，主要是设计地址建立保持时间，数据建立时间等等配置，对于我们的实
验中，读写时序不一样，读写速度要求不一样，所以对于参数 FSMC_DataSetupTime 设置了不
同的值，大家可以对照理解一下。记住，这些参数的意义在前面讲解 FSMC_BTRx 和
FSMC_BWTRx 寄存器的时候都有提到，大家可以翻过去看看。
18.2 硬件设计
本实验用到的硬件资源有：
1） 指示灯 DS0
2） TFTLCD 模块
TFTLCD 模块的威廉希尔官方网站 见图 18.1.1.2，这里我们介绍 TFTLCD 模块与正点原子探索者
STM32F4 开发板的连接，探索者 STM32F4 开发板底板的 LCD 接口和 TFTLCD 模块直接可以
对插，连接关系如图 18.2.1 所示：


图 18.2.1 TFTLCD 与开发板连接示意图
图 18.2.1 中圈出来的部分就是连接 TFTLCD 模块的接口，液晶模块直接插上去即可。
在硬件上，TFTLCD 模块与探索者 STM32F4 开发板的 IO 口对应关系如下：
LCD_BL(背光控制)对应 PB0;
LCD_CS 对应 PG12 即 FSMC_NE4;
LCD _RS 对应 PF12 即 FSMC_A6;
LCD _WR 对应 PD5 即 FSMC_NWE;
LCD _RD 对应 PD4 即 FSMC_NOE;
LCD _D[15:0]则直接连接在 FSMC_D15~FSMC_D0;
这些线的连接，探索者 STM32F4 开发板的内部已经连接好了，我们只需要将 TFTLCD 模
块插上去就好了。实物连接如图 18.2.2 所示：


图 18.2.2 TFTLCD 与开发板连接实物图
18.3 软件设计
打开我们光盘的 TFT LCD 显示实验工程可以看到我们添加了两个文件 lcd.c 和头文件 lcd.h。
同时，FSMC 相关的库函数分布在 stm32f4xx_hal_fsmc.c 文件和头文件 stm32f4xx_hal_fsmc.h 中。
所以我们在工程中要引入 stm32f4xx_hal_fsmc.c 源文件。
在 lcd.c 里面代码比较多，我们这里就不贴出来了，只针对几个重要的函数进行讲解。完整
版的代码见光盘→4，程序源码→标准例程-HAL 库版本→实验 13 TFTLCD 显示实验的 lcd.c 文
件。
本实验，我们用到 FSMC 驱动 LCD，通过前面的介绍，我们知道 TFTLCD 的 RS 接在 FSMC
的 A6 上面，CS 接在 FSMC_NE4 上，并且是 16 位数据总线。即我们使用的是 FSMC 存储器 1
的第 4 区，我们定义如下 LCD 操作结构体（在 lcd.h 里面定义）：
//LCD 操作结构体

typedef struct

{

vu16 LCD_REG;

vu16 LCD_RAM;

} LCD_TypeDef;

//使用 NOR/SRAM 的 Bank1.sector4,地址位 HADDR[27,26]=11 A6 作为数据命令区分线

//注意 16 位数据总线时，STM32 内部地址会右移一位对齐!

#define LCD_BASE ((u32)(0x6C000000 | 0x0000007E))

#define LCD ((LCD_TypeDef *) LCD_BASE)其中 LCD_BASE，必须根据我们外部威廉希尔官方网站 的连接来确定，我们使用 Bank1.sector4 就是从
地址 0X6C000000 开始，而 0X0000007E，则是 A6 的偏移量，这里很多朋友不理解这个偏移量
的概念，简单说明下：以 A6 为例，7E 转换成二进制就是：1111110，而 16 位数据时，地址右
移一位对齐，那么实际对应到地址引脚的时候，就是：A6:A0=0111111，此时 A6 是 0，但是如
果 16 位地址再加 1（注意：对应到 8 位地址是加 2，即 7E+0X02），那么：A6:A0=1000000，此
时 A6 就是 1 了，即实现了对 RS 的 0 和 1 的控制。
我们将这个地址强制转换为 LCD_TypeDef 结构体地址，那么可以得到 LCD->LCD_REG 的
地址就是 0X6C00,007E，对应 A6 的状态为 0(即 RS=0)，而 LCD-> LCD_RAM 的地址就是
0X6C00,0080（结构体地址自增），对应 A6 的状态为 1（即 RS=1）。
所以，有了这个定义，当我们要往 LCD 写命令/数据的时候，可以这样写：
LCD->LCD_REG=CMD; //写命令

LCD->LCD_RAM=DATA; //写数据而读的时候反过来操作就可以了，如下所示：
CMD= LCD->LCD_REG;//读 LCD 寄存器

DATA = LCD->LCD_RAM;//读 LCD 数据这其中，CS、WR、RD 和 IO 口方向都是由 FSMC 控制，不需要我们手动设置了。接下来，
我们先介绍一下 lcd.h 里面的另一个重要结构体:
//LCD 重要参数集

typedef struct

{

u16 width;

//LCD 宽度

u16 height;

//LCD 高度

u16 id;

//LCD ID

u8 dir;

//横屏还是竖屏控制：0，竖屏；1，横屏。

u16 wramcmd;

//开始写 gram 指令

u16 setxcmd;

//设置 x 坐标指令

u16 setycmd;

//设置 y 坐标指令

}_lcd_dev;

//LCD 参数

extern _lcd_dev lcddev; //管理 LCD 重要参数该结构体用于保存一些 LCD 重要参数信息，比如 LCD 的长宽、LCD ID（驱动 IC 型号）、
LCD 横竖屏状态等，这个结构体虽然占用了十几个字节的内存，但是却可以让我们的驱动函数
支持不同尺寸的 LCD，同时可以实现 LCD 横竖屏切换等重要功能，所以还是利大于弊的。有
了以上了解，下面我们开始介绍 lcd.c 里面的一些重要函数。
先看 7 个简单，但是很重要的函数：
//写寄存器函数

//regval:寄存器值

void LCD_WR_REG(vu16 regval)

{ regval=regval;

//使用-O2 优化的时候,必须插入的延时

LCD->LCD_REG=regval;//写入要写的寄存器序号

}

//写 LCD 数据

//data:要写入的值

void LCD_WR_DATA(vu16 data)

{

data=data;

//使用-O2 优化的时候,必须插入的延时

LCD->LCD_RAM=data;

}

//读 LCD 数据

//返回值:读到的值

u16 LCD_RD_DATA(void)

{

vu16 ram;

//防止被优化

ram=LCD->LCD_RAM;

return ram;

}

//写寄存器

//LCD_Reg:寄存器地址

//LCD_RegValue:要写入的数据

void LCD_WriteReg(vu16 LCD_Reg, vu16 LCD_RegValue)

{

LCD->LCD_REG = LCD_Reg;

//写入要写的寄存器序号

LCD->LCD_RAM = LCD_RegValue; //写入数据

}

//读寄存器

//LCD_Reg:寄存器地址

//返回值:读到的数据

u16 LCD_ReadReg(vu16 LCD_Reg)

{

LCD_WR_REG(LCD_Reg);

//写入要读的寄存器序号

delay_us(5);

return LCD_RD_DATA();

//返回读到的值

}

//开始写 GRAM

void LCD_WriteRAM_Prepare(void)

{ LCD->LCD_REG=lcddev.wramcmd;

}

//LCD 写 GRAM

//RGB_Code:颜色值

void LCD_WriteRAM(u16 RGB_Code)

{ LCD->LCD_RAM = RGB_Code;//写十六位 GRAM

}因为 FSMC 自动控制了 WR/RD/CS 等这些信号，所以这 7 个函数实现起来都非常简单，我
们就不多说，注意，上面有几个函数，我们添加了一些对 MDK –O2 优化的支持，去掉的话，
在-O2 优化的时候会出问题。这些函数实现功能见函数前面的备注，通过这几个简单函数的组
合，我们就可以对 LCD 进行各种操作了。
第七个要介绍的函数是坐标设置函数，该函数代码如下：
//设置光标位置

//Xpos:横坐标

//Ypos:纵坐标

void LCD_SetCursor(u16 Xpos, u16 Ypos)

{

if(lcddev.id==0X9341||lcddev.id==0X5310)

{

LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd);

LCD_WR_DATA(Xpos>>8);

LCD_WR_DATA(Xpos&0XFF);

LCD_WR_REG(lcddev.setycmd);

LCD_WR_DATA(Ypos>>8);

LCD_WR_DATA(Ypos&0XFF);

}else if(lcddev.id==0X6804)

{

if(lcddev.dir==1)Xpos=lcddev.width-1-Xpos;//横屏时处理

LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd);

LCD_WR_DATA(Xpos>>8);

LCD_WR_DATA(Xpos&0XFF);

LCD_WR_REG(lcddev.setycmd);

LCD_WR_DATA(Ypos>>8);

LCD_WR_DATA(Ypos&0XFF);

}else if(lcddev.id==0X5510)

{

LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd);

LCD_WR_DATA(Xpos>>8);

LCD_WR_REG(lcddev.setxcmd+1);

LCD_WR_DATA(Xpos&0XFF);

LCD_WR_REG(lcddev.setycmd);

LCD_WR_DATA(Ypos>>8);

LCD_WR_REG(lcddev.setycmd+1);

LCD_WR_DATA(Ypos&0XFF);

}else

{

if(lcddev.dir==1)Xpos=lcddev.width-1-Xpos;//横屏其实就是调转 x,y 坐标

LCD_WriteReg(lcddev.setxcmd, Xpos);

LCD_WriteReg(lcddev.setycmd, Ypos);

}

}该函数实现将 LCD 的当前操作点设置到指定坐标(x,y)。因为 9341/5310/6804/5510 等的设
置同其他屏有些不太一样，所以进行了区别对待。
接下来我们介绍第八个函数：画点函数。该函数实现代码如下：
//画点

//x,y:坐标

//POINT_COLOR:此点的颜色

void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y)

{

LCD_SetCursor(x,y);

//设置光标位置

LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入 GRAM

LCD->LCD_RAM=POINT_COLOR;

}该函数实现比较简单，就是先设置坐标，然后往坐标写颜色。其中 POINT_COLOR 是我们
定义的一个全局变量，用于存放画笔颜色，顺带介绍一下另外一个全局变量：BACK_COLOR，
该变量代表 LCD 的背景色。LCD_DrawPoint 函数虽然简单，但是至关重要，其他几乎所有上
层函数，都是通过调用这个函数实现的。
有了画点，当然还需要有读点的函数，第九个介绍的函数就是读点函数，用于读取 LCD
的 GRAM，这里说明一下，为什么 OLED 模块没做读 GRAM 的函数，而这里做了。因为 OLED
模块是单色的，所需要全部 GRAM 也就 1K 个字节，而 TFTLCD 模块为彩色的，点数也比 OLED
模块多很多，以 16 位色计算，一款 320×240 的液晶，需要 320×240×2 个字节来存储颜色值，
也就是也需要 150K 字节，这对任何一款单片机来说，都不是一个小数目了。而且我们在图形
叠加的时候，可以先读回原来的值，然后写入新的值，在完成叠加后，我们又恢复原来的值。
这样在做一些简单菜单的时候，是很有用的。这里我们读取 TFTLCD 模块数据的函数为
LCD_ReadPoint，该函数直接返回读到的 GRAM 值。该函数使用之前要先设置读取的 GRAM
地址，通过 LCD_SetCursor 函数来实现。LCD_ReadPoint 的代码如下：
//读取个某点的颜色值

//x,y:坐标

//返回值:此点的颜色

u16 LCD_ReadPoint(u16 x,u16 y)

{

vu16 r=0,g=0,b=0;

if(x>=lcddev.width||y>=lcddev.height)return 0;

//超过了范围,直接返回

LCD_SetCursor(x,y);

if(lcddev.id==0X9341||lcddev.id==0X6804||lcddev.id==0X5310)LCD_WR_REG(0X2E);

//9341/6804/3510 发送读 GRAM 指令

else if(lcddev.id==0X5510)LCD_WR_REG(0X2E00);//5510 发送读 GRAM 指令

else LCD_WR_REG(R34);

//其他 IC 发送读 GRAM 指令

if(lcddev.id==0X9320)opt_delay(2);

//FOR 9320,延时 2us

LCD_RD_DATA();

//dummy Read

opt_delay(2);

r=LCD_RD_DATA();

//实际坐标颜色

if(lcddev.id==0X9341||lcddev.id==0X5310||lcddev.id==0X5510)

{

//9341/NT35310/NT35510 要分 2 次读出

opt_delay(2);

b=LCD_RD_DATA();

g=r&0XFF;//9341/5310/5510 等,第一次读取的是 RG 的值,R 在前,G 在后,各占 8 位

g<<=8;

}

if(lcddev.id==0X9325||lcddev.id==0X4535||lcddev.id==0X4531||lcddev.id==0XB505||

lcddev.id==0XC505)return r; //这几种 IC 直接返回颜色值

else if(lcddev.id==0X9341||lcddev.id==0X5310||lcddev.id==0X5510)return (((r>>11)<<11)

|((g>>10)<<5)|(b>>11)); //ILI9341/NT35310/NT35510 需要公式转换一下

else return LCD_BGR2RGB(r); //其他 IC

}在 LCD_ReadPoint 函数中，因为我们的代码不止支持一种 LCD 驱动器，所以，我们根据
不同的 LCD 驱动器（(lcddev.id）型号，执行不同的操作，以实现对各个驱动器兼容，提高函数
的通用性。
第十个要介绍的是字符显示函数 LCD_ShowChar，该函数同前面 OLED 模块的字符显示函
数差不多，但是这里的字符显示函数多了 1 个功能，就是可以以叠加方式显示，或者以非叠加
方式显示。叠加方式显示多用于在显示的图片上再显示字符。非叠加方式一般用于普通的显示。
该函数实现代码如下：
//在指定位置显示一个字符

//x,y:起始坐标

//num:要显示的字符:" "--->"~"

//size:字体大小 12/16/24

//mode:叠加方式(1)还是非叠加方式(0)

void LCD_ShowChar(u16 x,u16 y,u8 num,u8 size,u8 mode)

{

u8 temp,t1,t; u16 y0=y;

u8 csize=(size/8+((size%8)?1:0))*(size/2);//得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数

//设置窗口

num=num-' ';//得到偏移后的值

for(t=0;t
{

if(size==12)temp=asc2_1206[num][t];

//调用 1206 字体

else if(size==16)temp=asc2_1608[num][t]; //调用 1608 字体

else if(size==24)temp=asc2_2412[num][t]; //调用 2412 字体

else return;

//没有的字库

for(t1=0;t1<8;t1++)

{

if(temp&0x80)LCD_Fast_DrawPoint(x,y,POINT_COLOR);

else if(mode==0)LCD_Fast_DrawPoint(x,y,BACK_COLOR);

temp<<=1;

y++;

if(y>=lcddev.height)return;

//超区域了

if((y-y0)==size)

{

y=y0; x++;

if(x>=lcddev.width)return; //超区域了

break;

}

}

}

}在 LCD_ShowChar 函数里面，我们采用快速画点函数 LCD_Fast_DrawPoint 来画点显示字
符，该函数同 LCD_DrawPoint 一样，只是带了颜色参数，且减少了函数调用的时间，详见本例
程源码。该代码中我们用到了三个字符集点阵数据数组 asc2_2412、asc2_1206 和 asc2_1608，
这几个字符集的点阵数据的提取方式，同十七章介绍的提取方法是一模一样的。详细请参考第
十七章。
最后，我们再介绍一下 TFTLCD 模块的初始化函数 LCD_Init，该函数先初始化 STM32 与
TFTLCD 连接的 IO 口，并配置 FSMC 控制器，然后读取 LCD 控制器的型号，根据控制 IC 的
型号执行不同的初始化代码，其简化代码如下：
void LCD_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;

FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef FSMC_ReadWriteTim;

FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef FSMC_WriteTim;

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

//开启 GPIOB 时钟

GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_15;

//PB15,背光控制

GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽输出

GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;

//上拉

GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;

//高速

HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);

TFTSRAM_Handler.Instance=FSMC_NORSRAM_DEVICE;

TFTSRAM_Handler.Extended=FSMC_NORSRAM_EXTENDED_DEVICE;

TFTSRAM_Handler.Init.NSBank=FSMC_NORSRAM_BANK4; //使用 NE4

TFTSRAM_Handler.Init.DataAddressMux=FSMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE;

//地址/数据线不复用

TFTSRAM_Handler.Init.MemoryType=FSMC_MEMORY_TYPE_SRAM; //SRAM

TFTSRAM_Handler.Init.MemoryDataWidth=

FSMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16; //16 位数据宽度

TFTSRAM_Handler.Init.BurstAccessMode=

FSMC_BURST_ACCESS_MODE_DISABLE;

//是否使能突发访问,仅对同步突发存储器有效,此处未用到

TFTSRAM_Handler.Init.WaitSignalPolarity=

FSMC_WAIT_SIGNAL_POLARITY_LOW;

//等待信号的极性,仅在突发模式访问下有用

TFTSRAM_Handler.Init.WaitSignalActive=FSMC_WAIT_TIMING_BEFORE_WS;

//存储器是在等待周期之前的一个时钟周期还是等待周期期间使能 NWAIT

TFTSRAM_Handler.Init.WriteOperation=FSMC_WRITE_OPERATION_ENABLE;

//存储器写使能

TFTSRAM_Handler.Init.WaitSignal=FSMC_WAIT_SIGNAL_DISABLE;

//等待使能位,此处未用到

TFTSRAM_Handler.Init.ExtendedMode=FSMC_EXTENDED_MODE_ENABLE;

//读写使用不同的时序

TFTSRAM_Handler.Init.AsynchronousWait=

FSMC_ASYNCHRONOUS_WAIT_DISABLE;

//是否使能同步传输模式下的等待信号,此处未用到

TFTSRAM_Handler.Init.WriteBurst=FSMC_WRITE_BURST_DISABLE;

//禁止突发写

TFTSRAM_Handler.Init.ContinuousClock=

FSMC_CONTINUOUS_CLOCK_SYNC_ASYNC;

//FMC 读时序控制寄存器

FSMC_ReadWriteTim.AddressSetupTime=0x0F;

//地址建立时间（ADDSET）为 16 个 HCLK 1/168M=6ns*16=96ns

FSMC_ReadWriteTim.AddressHoldTime=0;

FSMC_ReadWriteTim.DataSetupTime=60;

//数据保存时间为 60 个 HCLK =6*60=360ns

FSMC_ReadWriteTim.AccessMode=FSMC_ACCESS_MODE_A;//模式 A

//FMC 写时序控制寄存器

FSMC_WriteTim.BusTurnAroundDuration=0;

//总线周转阶段持续时间为 0，此变量不赋值的话会莫名其妙的

//自动修改为 4。导致程序运行正常

FSMC_WriteTim.AddressSetupTime=9;

//地址建立时间（ADDSET）为 9 个 HCLK =54ns

FSMC_WriteTim.AddressHoldTime=0;

FSMC_WriteTim.DataSetupTime=8;

//数据保存时间为 6ns*9 个 HCLK=54n

FSMC_WriteTim.AccessMode=FSMC_ACCESS_MODE_A; //模式 A

HAL_SRAM_Init(&TFTSRAM_Handler,&FSMC_ReadWriteTim,&FSMC_WriteTim);

delay_ms(50); // delay 50 ms

//尝试 9341 ID 的读取

LCD_WR_REG(0XD3);

lcddev.id=LCD_RD_DATA();

//dummy read

lcddev.id=LCD_RD_DATA();

//读到 0X00

lcddev.id=LCD_RD_DATA(); //读取 93

lcddev.id<<=8;

lcddev.id|=LCD_RD_DATA(); //读取 41

if(lcddev.id!=0X9341)

//非 9341,尝试看看是不是 NT35310

{

LCD_WR_REG(0XD4);

lcddev.id=LCD_RD_DATA();//dummy read

lcddev.id=LCD_RD_DATA();//读回 0X01

lcddev.id=LCD_RD_DATA();//读回 0X53

lcddev.id<<=8;

lcddev.id|=LCD_RD_DATA();

//这里读回 0X10

if(lcddev.id!=0X5310)

//也不是 NT35310,尝试看看是不是 NT35510

{

LCD_WR_REG(0XDA00);

lcddev.id=LCD_RD_DATA();

//读回 0X00

LCD_WR_REG(0XDB00);

lcddev.id=LCD_RD_DATA();

//读回 0X80

lcddev.id<<=8;

LCD_WR_REG(0XDC00);

lcddev.id|=LCD_RD_DATA();

//读回 0X00

if(lcddev.id==0x8000)lcddev.id=0x5510;

//NT35510 读回的 ID 是 8000H,为方便区分,我们强制设置为 5510

if(lcddev.id!=0X5510)

//也不是 NT5510,尝试看看是不是 SSD1963

{

LCD_WR_REG(0XA1);

lcddev.id=LCD_RD_DATA();

lcddev.id=LCD_RD_DATA();

//读回 0X57

lcddev.id<<=8;

lcddev.id|=LCD_RD_DATA();

//读回 0X61

if(lcddev.id==0X5761)lcddev.id=0X1963;

//SSD1963 读回的 ID 是 5761H,为方便区分,我们强制设置为 1963

}

}

}

printf(" LCD ID:%xrn",lcddev.id); //打印 LCD ID

if(lcddev.id==0X9341) //9341 初始化

{

……//9341 初始化寄存器序列

}

else if(lcddev.id==0xXXXX) //其他 LCD 初始化代码

{

……//其他 LCD 驱动 IC，初始化代码

}

LCD_Display_Dir(0);

//默认为竖屏显示

LCD_LED=1;

//点亮背光

LCD_Clear(WHITE);

}从初始化代码可以看出，LCD 初始化步骤为：
先对 FSMC 相关 IO 进行初始化，然后是 FSMC 的初始化，这个我们在前面都有介绍，最
后根据读到的 LCD ID，对不同的驱动器执行不同的初始化代码，从上面的代码可以看出，这
个初始化函数可以针对十多款不同的驱动 IC 执行初始化操作，这样大大提高了整个程序的通用
性。大家在以后的学习中应该多使用这样的方式，以提高程序的通用性、兼容性。
特别注意：本函数使用了 printf 来打印 LCD ID，所以，如果你在主函数里面没有初始化串
口，那么将导致程序死在 printf 里面！！如果不想用 printf，那么请注释掉它。
LCD 驱动相关的函数就给大家讲解到这里。接下来，我们看看主函数代码如下：
int main(void)

{

u8 x=0;

u8 lcd_id[12];

//存放 LCD ID 字符串

HAL_Init(); //初始化 HAL 库

Stm32_Clock_Init(336,8,2,7); //设置时钟,168Mhz

delay_init(168); //初始化延时函数

uart_init(115200); //初始化 USART

LED_Init();

//初始化 LED

LCD_Init();

//初始化 LCD FSMC 接口

POINT_COLOR=RED;

//画笔颜色：红色

sprintf((char*)lcd_id,"LCD ID:%04X",lcddev.id);//将 LCD ID 打印到 lcd_id 数组。

while(1)

{

switch(x)

{

case 0:LCD_Clear(WHITE);break;

case 1:LCD_Clear(BLACK);break;

case 2:LCD_Clear(BLUE);break;

case 3:LCD_Clear(RED);break;

case 4:LCD_Clear(MAGENTA);break;

case 5:LCD_Clear(GREEN);break;

case 6:LCD_Clear(CYAN);break;

case 7:LCD_Clear(YELLOW);break;

case 8:LCD_Clear(BRRED);break;

case 9:LCD_Clear(GRAY);break;

case 10:LCD_Clear(LGRAY);break;

case 11:LCD_Clear(BROWN);break;

}

POINT_COLOR=RED;

LCD_ShowString(30,40,210,24,24,"Explorer STM32F4");

LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"TFTLCD TEST");

LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");

LCD_ShowString(30,110,200,16,16,lcd_id);

//显示 LCD ID

LCD_ShowString(30,130,200,12,12,"2017/4/8");

x++;

if(x==12)x=0;

LED0=!LED0;

delay_ms(1000);

}

}该部分代码将显示一些固定的字符，字体大小包括 24*12、16*8 和 12*6 等三种，同时显示
LCD 驱动 IC 的型号，然后不停的切换背景颜色，每 1s 切换一次。而 LED0 也会不停的闪烁，
指示程序已经在运行了。其中我们用到一个 sprintf 的函数，该函数用法同 printf，只是 sprintf
把打印内容输出到指定的内存区间上，sprintf 的详细用法，请百度。
另外特别注意：uart_init 函数，不能去掉，因为在 LCD_Init 函数里面调用了 printf，所以
一旦你去掉这个初始化，就会死机了!实际上，只要你的代码有用到 printf，就必须初始化串口，
否则都会死机，即停在 usart.c 里面的 fputc 函数，出不来。
在编译通过之后，我们开始下载验证代码。
18.4 下载验证
将程序下载到探索者 STM32F4 开发板后，可以看到 DS0 不停的闪烁，提示程序已经在运
行了。同时可以看到 TFTLCD 模块的显示如图 18.4.1 所示：


图 18.4.1 TFTLCD 显示效果图
我们可以看到屏幕的背景是不停切换的，同时 DS0 不停的闪烁，证明我们的代码被正确的
执行了，达到了我们预期的目的。