STC8H8K64U使用硬件SPI驱动TFT屏幕

STC32位8051 · 发表于 2023-5-4 13:27:03

1.简单分享一下，电路连接和测试图如下，附件有开源的范例。

2.STC的开天斧、屠龙刀实验板后一直在做各种功能的测试，最近得闲分享一点新手的实验心得以供新手参考，
这次用STC8H8K64U的开天斧实验板的硬件SPI接口驱动三线SPI的ILI9481串口TFT480*320-3.5"屏成功后也分享到这里，也是保留一点资料在这里，高手可以无视。

这个串口TFT屏的所谓三线SPI即缺少指令/数据（D/CX或RS）线的9bit数据宽度的SPI总线的TFT屏，屏内MCU接口芯片为ILI9481,内定为RGB666-18bit颜色模式，总线时序如下：

用到这个异类的屏时、我真心的希望STC单片机能再接再厉更上层楼做出1-16位任意设置的硬件SPI接口，使STC51单片机打破各种神话。
观察上述时序图可以得到下述特征：
1.时钟空闲时为高电平。
2.时钟下降沿（前沿驱动）与数据变化起始点对齐，时钟的上升沿处于数据的稳定区域（后沿采样）。
3.数据或指令的字节宽度为1+8=9bit。
4.先发送高位数据。
上述图片恰好与STC数据手册19.5给出的最后一幅参考图片一致：

根据以上的特征，可以配置STC单片机SPI主机模式的控制寄存器SPCTL=1101 11xx，后两位的xx用于设置时钟频率，单片机的硬件SPI通讯的配置真的很简单，只要配置好了寄存器SPCTL就可以使用了，而对于STC8单片机还可以切换不同的端口作为通讯引脚，此时只要配置寄存器P_SW1即可，这款单片机的SPI应用真是没得说。
最后需要说明的是对于8位数据的硬件SPI总线是无法真的发送9位数据的，只能通过两次发送8位数据的模式来发送9位数据，其效率是有折扣的，但这并不影响刷屏速度，因为串口TFT屏本身就不适合过高的速度，另外，对于ILI9481的三线SPI模式而言，手册中给出的数据宽度为9-16bit，也就是说虽然我们分两次为屏幕的显存送人了16bit数据但这是被允许的并不影响正常的显示，具体描述如下：
Each byte is either nine or sixteen write cycles in length. If the optional D/CX signal is used a byte is eight  我不懂英语但用百度翻译的结果为：每个字节的长度为九个或十六个写入周期。如果使用可选的D/CX信号，则字节为8

下面给出STC8H硬件SPI相关代码：
//使用STC8H单片机SPI通道2（开天斧三.1实验板的J8接口)
sbit reset    =P2^0;
sbit cs       =P2^1;
sbit scl    =P2^5;
sbit sda    =P2^3;

//====硬件SPI初始化函数=========================
//SPCTL=0xDC,0xDD,0xDE,0xDF;分别对应1/4,1/8,1/16,1/2分频
void spi_init()
{
P_SW1|=1<<2;       //使用SPI通道2时需要切换引脚
SPDAT = 0;                //清空数据寄存器
SPSTAT = 0xC0;       //清除所有标志(共两个)
SPCTL = 0xDF;       //忽略SS-使能SPI-高位先行-主机模式-时钟空闲时为高、上升沿(第二个边沿)采样
}
//====硬件SPI发送一个字节函数==============
//查询方式
void SPI_WriteByte(unsigned char temp)
{
SPDAT = temp;                      //待发送数据存入数据寄存器
while(!(SPSTAT & 0x80));//等待传输完成SPIF=0
SPSTAT = 0xC0;                      //传输完成后置SPIF=1、WCOL=1清除标志
}
//==============LCD写指令函数======================
void write_command(uchar comd)
{
cs=0;
SPI_WriteByte(comd>>1);             //发送DC加数据的前7位
SPI_WriteByte(comd<<7);             //发送数据的最低位
cs=1;
}
//===============LCD写数据函数==================
void write_data(uchar dat)
{
cs=0;
SPI_WriteByte((dat>>1)|(0x80));             //发送DC加数据的前7位
SPI_WriteByte(dat<<7);                               //发送数据的最低位
cs=1;
}

如果屏幕可以设定为RGB565-16bit颜色数据模式的话，只要有了上述底层代码就可以点亮屏幕了，但对于我手里这个RGB666-18bit颜色数据模式的屏幕还需要有一个颜色数据写入的函数，首先看看手册中给出的颜色数据格式：

以下为代码：

//====写18位颜色数据函数===============
//18bpp Frame Memory Write模式、RGB三色各6位数据写入3个8位寄存器中、高位对齐忽略低2位
//RGB565-16位色值经过对R、B插值变成RGB666-18位色值后分别写入显存
void LCD_WR_DATA(u16 da)
{
write_data(((da>>8)&0xf8)|0x04); //将R值移动到低8位、取出5位色值再插入1位色值
write_data((da>>3)&0xFC); //将G值移动到低8位、取出6位色值
write_data((da<<3)|0x04); //将B值移动到高位对齐、再插入1位色值
}

至此，三线SPI这点事儿就全部说清了，请高手指正！