2,8-дюймовый ЖК-экран с разрешением 240x400 и интерфейсом SPI/MCU: применение на микроконтроллерах

      2,8-дюймовый ЖК-экранимеет разрешение 240*400, соотношение сторон по вертикали 16:9 и использует микросхему драйвера ILI9327 или ST7793.  Он поддерживает интерфейсы SPI/MCU/RGB и представляет собой относительно зрелый ЖК-экран на рынке, подходящий для клиентов, использующих микроконтроллеры. Это может значительно снизить общую стоимость для клиентов. В этой статье инженеры Shenzhen Hongjia Technology проанализируют ее применение на микроконтроллерах.

1. Основные функции экрана

Физический размер: 2,8 дюйма (длина по диагонали).

Разрешение: 240 (ширина) x 400 (высота). Это «нетрадиционное» разрешение, вертикальный экран (направление движения по умолчанию обычно 240 в ширину, 400 в высоту). Многие библиотеки графического интерфейса или инструменты преобразования изображений должны уделять этому размеру особое внимание.

Типы интерфейсов:

SPI: последовательный периферийный интерфейс, меньшее количество контактов (обычно только SCK, MOSI, MISO, CS, DC, RST), относительно низкая скорость, подходит для отображения статических изображений или сценариев с нечастыми обновлениями. Это самый простой и распространенный способ управления этим экраном.

MCU 8/16-битный параллельный: параллельная передача через 8-битную или 16-битную шину данных, высокая скорость, высокая частота обновления, но требует большого количества портов ввода-вывода микроконтроллера. Обычно используется в приложениях, требующих высокой частоты обновления, или когда сам главный контроллер не имеет аппаратного интерфейса SPI.

2. Типичная схема применения на микроконтроллерах.

Для управления экраном этого типа обычно требуется программное обеспечение двух уровней:

A. Низкоуровневый уровень аппаратной абстракции

Инициализация SPI: настройте периферийное устройство SPI микроконтроллера, установите полярность тактового сигнала, фазу, порядок битов данных и тактовую частоту (обычно до десятков МГц).

Инициализация GPIO: настройте CS, DC и RST в качестве режимов вывода.

B. Уровень драйвера экрана (относится к конкретной микросхеме)

Это наиболее важная часть, и основные задачи включают в себя:

Последовательность инициализации: Отправьте серию определенных команд и параметров для настройки микросхемы драйвера. Сюда входит настройка формата цвета (например, RGB565), направления сканирования, управления питанием и т. д. Необходимо использовать код инициализации, оптимизированный для разрешения 240x400, который обычно предоставляется поставщиком экрана или библиотеками с открытым исходным кодом. Основные функции рисования:

Функции записи команды/записи данных:  Команды и данные различаются через контакт постоянного тока.

Функция установки окна: сообщает микросхеме драйвера диапазон отображения (x_start, x_end, y_start, y_end) для последующей записи данных.

Функции записи пикселей/блоков: Непрерывно записывает цветовые данные в установленном окне. Запись блоков является ключом к эффективному обновлению.

3. Реализация расширенных функций:

Очистить экран: заполняет весь экран одним цветом.

Нарисовать точку, нарисовать линию, нарисовать прямоугольник, нарисовать круг: реализовано на основе базовой функции записи блоков.

Отображаемое изображение: записывает предварительно преобразованные данные массива растровых изображений в указанную область.

Отображаемые символы/китайские символы: получает данные точечной матрицы с помощью инструмента извлечения шрифтов, а затем рисует их.

4. Меры предосторожности и методы оптимизации

A. Потребление памяти. Для разрешения 240x400 с использованием цветового формата RGB565 (16 бит/пиксель) для одного кадрового буфера требуется 240 * 400 * 2 = 192 000 байт (приблизительно 187,5 КБ). Это превышает емкость оперативной памяти большинства микроконтроллеров. Поэтому для динамического рисования обычно применяется подход без буферизации или с частичной буферизацией.

Б. Скорость обновления. Скорость SPI является узким местом. Максимизируйте тактовую частоту SPI, сохраняя при этом стабильность. Оптимизация функции записи блоков, сокращение накладных расходов на вызовы функций и использование передачи DMA могут значительно повысить эффективность и освободить ЦП.

C. Направление сканирования: микросхема драйвера может быть установлена ​​на различные направления сканирования (поворот 0°, 90°, 180°, 270°). Если направление отображения неправильное, необходимо изменить команду MADCTL (управление доступом к памяти) в параметрах инициализации.

D. Формат цвета: убедитесь, что формат цвета (RGB565, RGB888 и т. д.), используемый микросхемой драйвера, кодом вашего драйвера и библиотекой графического интерфейса, соответствует.

        Этот2,8-дюймовый ЖК-экранбыл произведен серийно компанией Shenzhen Hongjia Technology, было произведено более 600 000 единиц. Конечно, наши 2,8-дюймовые дисплеи бывают и с другими разрешениями, в том числе 240*320, 480*640, 480*800 и т. д. Они отличаются надежным и стабильным качеством, долгосрочными поставками и отсутствием прекращения производства. Мы приветствуем запросы по электронной почте; мы обеспечим техническую поддержку и конкурентоспособные цены.