1 概述

部分实验代码已经上传。另外最小系统板和SPI触摸屏均购买于某宝,总成本42元包邮。

1.1 最小系统板资源概述

开发板:STM32F103C8T6最小系统板
CUBEMX版本:1.3.0
MDK版本:5.27
主控芯片型号:STM32F103C8T6
LCD屏幕参数:3.2寸LCD,SPI口,带触摸功能。
最小系统板如下
最小系统板
SPI触摸屏如下
触摸屏资料

1.2 实现功能

购买的屏幕提供了驱动程序,但是没有C8T6的型号,需要进行移植,在最小系统板上实现触摸屏显示功能。

2 硬件介绍

2.1 最小系统板硬件介绍

最小系统板,除了一个PC13作为用户按键灯外全部GPIO口进行了引出,另外最小系统板不带EEPROM。无法移植屏幕触摸功能。
最小系统板

2.2 LCD屏原理图

LCD屏集成触摸检测,集成一个SD卡插座,这里我们都用不到。
LCD屏原理图

2.3 连接关系

使用杜邦线进行连接,连接关系如下

LCD模块STM32单片机
VCCDC5V/3.3V //电源
GNDGND //电源地
SDI(MOSI)PB15 //液晶屏SPI总线数据写信号
SDO(MISO)PB14 //液晶屏SPI总线数据读信号,如果不需要读,可以不接线
LEDPB9 //液晶屏背光控制信号,如果不需要控制,接5V或3.3V
SCKPB13 //液晶屏SPI总线时钟信号
DC/RSPB10 //液晶屏数据/命令控制信号
RSTPB12 //液晶屏复位控制信号
CSPB11 //液晶屏片选控制信号

3 程序实现

3.1 代码架构

在原程序的基础上,进行删减工作,程序架构如下。
程序架构

3.2移植工作

1,删除hd.s文件增加md.s文件,,删除触摸相关部分代码,如IIC等。删除了touch相关的代码(最小系统板没有IIC,不支持)。
代码移植工作
2,点击Keil的魔术棒,选择器件类型为STM32F103C8。
器件选择

3,在全局宏定义define中,hd改为md。
在这里插入图片描述
4,修改GPIO口的定义
将购买SPI屏幕附赠的Demo程序里的GPIO口修改为实际单板的GPIO口。

3.3 SPI部分代码讲解

SPI2初始化,需要特别注意的是,SPI2是在APB1上,但是其使用的GPIO口是在APB2上,均需要使能其对应时钟。分频系数为2,时钟频率为36MHz/2=18MHz。使用SPI2的步骤为:
1,初始化SPI2的GPIO口;
2,初始化SPI2功能;
3,使能SPI2。
若需要将SPI2改到SPI1,在初始化这里,不仅需要改动GPIO口,还要注意SPI1在APB1上,另外最大时钟不能超过18MHz,因此分频系数需要改为4(72MHz/4)。在使用CUBEMX配置时,若分频系数设置错误,将会弹出错误警示框。

void SPI2_Init(void)	
{
	SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//配置SPI2管脚
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_14;    
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  
	//SPI2配置选项
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2 ,ENABLE);
	   
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2;
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
	SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
	//使能SPI2
	SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);   
}

4 实验结果

实验结果与预期相同,实现了相关功能。64k的flash和20k的ram可以驱动显示屏,由于SPI速率的问题,刷新速度不如FSMC这种接口。
功能实现

5 迁移到RBT6开发板

5.1 单板连接

后续做了一个20PIN转14PIN的转接板,将程序移植到了RBT6开发板上。这样就不需要繁杂的飞线,便于拆装,也不容易出现硬件故障。转接板的连接关系如下。转接板连接关系
移植后的效果图如下
新移植

6 STM32F407的LCD程序的移植

后续将正点原子F407的LCD显示程序移植到了启明欣欣开发板,类似方法。这个屏幕时使用FSMC进行驱动,屏幕的主控芯片是9341,在移植过程中遇到了一个问题,折腾了好久才搞定。
启明电路图
开发板LCD第2脚连接F407的A12,而正点原子定义的2脚连接到芯片的A6,这将导致读写数据指令时偏移地址的改变。在lcd.h文件中正点原子定义的偏移地址为0x7E,未改动时移植到启明开发板上LCD屏幕一直花屏。后来将偏移地址改为0x00001FFE后成功解决了此问题。

//使用NOR/SRAM的 Bank1.sector4,地址位HADDR[27,26]=11 A12作为数据命令区分线
//注意设置时STM32内部会右移一位对齐! 这里是1FFE  0001 1111 1111 1110			    
#define LCD_BASE        ((u32)(0x6C000000 | 0x00001FFE))
#define LCD             ((LCD_TypeDef *) LCD_BASE)

程序移植成功显示如下图,启明的开发板相对正点原子便宜非常多,但是例程很少,在解决LCD显示问题后,正点原子的大多数例程包括FreeRTOS等就可以愉快的进行移植修改玩耍了。正点原子的LCD.h文件兼容了很多他们家的屏幕,编译后比较臃肿,经过一番优化后,lcd.c源码减少了近千行,编译后的空间占用也减少了几十KB。
LCD移植成功
总结经验教训,对于这种程序的移植还是要对本身的原理比较清楚,否则遇到稍微复杂一些的就容易发生失败,而且还找不到原因,比较打击自信心。

6.1 程序地址

STM32F40正点原子迁移到启明欣欣的手写识别实验程序地址如下,这个程序可以实现手写的识别。
https://gitee.com/whaishen_whaishen/handwrite.git

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