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绝大多数 STM32 MCU 都可应用于图形界面而且很多系列还内置图形硬件 LTDC支持驱动 RGB 接口的 LCD。但是存在少数类型的 LCD如 JDI 屏除了 STM32L4P5 支持外其它 MCU 只能根据屏的接口时序要求用 GPIO 来驱动。本文会介绍 JDI 屏的接口时序与驱动过程。
2. LCD 介绍
LCD 显示屏由一系列像素组成通常以“行像素值 x 列像素值”表示屏幕分辨率。比如320x240 表示此显示屏每行有 320 个像素点每列有 240 个像素点。
色深是指显示屏每个像素能表示多少种颜色通常用位来表示。比如 16 位色深对应RGB565每个像素颜色用 2 个字节来表示其中 RGB565 称作色彩格式。
RGB 接口屏通常支持 RGB565RGB666RGB888 等色彩格式这些格式能显示的颜色种数较多色彩丰富而 JDI 接口支持的格式为 RGB222总共支持 64 种颜色。
2.1. 接口时序
2.1.1. RGB 接口时序
RGB 显示屏包含以下信号 图1.RGB 接口信号 在使用 RGB 接口时RGB565 或 RGB888 格式接口时序如下 图2.RGB 接口时序图 像素数据在像素时钟 CLK 同步下顺序发送其中 VSYNC 信号用于同步一整帧像素数据HSYNC 信号用于同步一整行的像素数据DE 信号表示像素数据有效。在 DE 有效时每个 CLK 时钟周期会在 R[7 :0], G[7 :0], B[7 :0]信号上传输一个像素的颜色数据用于指定此像素颜色。这样逐行扫描完所有像素后就完成了一帧像素数据的传输LCD 面板就会有对应的图像显示。
2.1.2. JDI 屏接口时序
JDI 屏的只包含 R[2 :1], G[2 :1], B[2 :1]信号每个颜色 2Bit 数据其它信号与前面 RGB接口类似以下是 JDI 屏的信号列表 图3.JDI 接口信号 以 240x240 分辨率的 JDI 圆形屏为例驱动时序如下其中 LPB 为颜色分量高 bit 位SPB 为颜色分量低 bit 位 图4.列信号时序 图5.行信号时序 JDI 屏的时序看起来与前面介绍的 RGB 时序非常相似但是在传输像素数据上有很大差别比如 RGB565 或 RGB888 在传输像素数据时每个 CLK 传输一个像素数据代表同一个像素的颜色值而 JDI 屏则不同主要有下面几点差异
VCK 的高低电平期间都要传输数据HCK 上升沿和下降沿都传输一次数据R1,R2…分别代表奇、偶像素点的一 bit 数据即同一次 HCK 边沿传输的是两个像素点的一 bit 数据LPB, SPB 区分在一个 VCK 周期低电平传输 LPB高电平传输 SPB也就是传输每一行时先传输此行所有像素的高 bit 数据再传输此行所有像素的低 bit 数据这样就刷新了一行像素数据
图6.240x240 屏驱扫描过程 从上图可以看出在刷新 240x240 分辨率的 JDI 屏时驱动扫描方式为从上到下从左到右
总共 240 行像素但分别包含 240 行 LPB、SPB总共 480 行刷新对应列信号时序中 VCK 的 480 个高低电平R1,R2,G1,G2,B1,B2 为一组分别对应奇偶两个像素 RGB 分量的各一 bit 数据每行 240 个像素在 HCK 双边沿传输每边沿传输 2 个像素因此总共 120 个边沿60 个 HCK 周期即可传输完成一个 LPB 行或 SPB 行
另外JDI 屏还包括 VCOM, FRP, XFRP 信号如下图用 PWM 来输出 60Hz50%占空比波形来驱动即可 图7.VCOM/FRP/XFRP 信号时序
3. 测试与小结
结合以上时序在 STM32U575 Nucleo 板上使用 GPIO 驱动 JDI 屏能正常显示。在实际使用 JDI 屏时需要仔细查看时序并结合时序参数来优化显示驱动。
文档中所用到的工具及版本 IAR 9.30.1 LAT 中的附件 test_U575_Nucleo_JDI.7z 本文档参考ST官方的《【应用笔记】LAT1313JDILCD驱动时序介绍》文档。 参考下载地址https://download.csdn.net/download/u014319604/89083017
