【瑞萨RA4系列开发板体验】第四章 SPI驱动TFT

通信

第四章 SPI驱动TFT

本章节主要进行SPI的体验，包括FSP的配置和TFT驱动的配合设计。

一、了解SPI

SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。

SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向数据传输时）。这四根线分别是MISO、MOSI、SCLK、CS，具体的描述见下表：

MISO– Master Input Slave Output,主设备数据输入，从设备数据输出；

MOSI– Master Output Slave Input，主设备数据输出，从设备数据输入；

SCLK – Serial Clock，时钟信号，由主设备产生；

CS – Chip Select，从设备使能信号，由主设备控制。

注意：CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时(一般默认为低电位)，对此芯片的操作才有效，这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能，通过多个CS来控制。

二、TFT的硬件需求

本次体验的TFT液晶屏为1.54吋，IPS高清显示，分辨率240*240，驱动芯片为ST7789，支持MCU和SPI两种通信方式，这一次是需要体验SPI，故在设计时M0~M2做出的相对应的选择，同时根据厂家的介绍，SPI通信时只能作为从机接收数据，所以只用到了CS、MOSI和SCK。液晶屏接口如下图：

除了SPI接口，还需要背光控制、液晶屏复位、命令/数据接口，这三个控制都是通过GPIO输出控制的。

三、SPI输出体验

1、硬件设计

TFT	TFT	WR	SCK	CS	RST	MOSI
开发板引脚	P114	P105	SCK0(P412)	P106	P107	TXD0(P411)

2、软件设计

在之前工程基础上，打开FSP配置界面。在FSP 配置界面里面点开“Stacks→Connectivity→SPI(r_spi)”，如下图：

在进行引脚配置时出现了问题，如下图：

引脚无法配置导致SPI的配置是失败的，一直提示红色：

引脚都不能配置，难道这个芯片不能用SPI吗？显然是不是的，开发板有外引出两个SCI接口，其中包含SPI，IIC，串口等等，接下来我们就建立一个SCI－SPI，如下图：

SPI的配置如下:

接下来是引脚配置,在Pins-Peripherals-Connectivity:SCI-SCI0中配置引脚,注意对应关系,满足第三章第一节的对应.生成代码就可以.

3、工程函数编写

那需要如何使用生成的函数呢？

首先需要在需要在 "hal_entry.c"中重新定义sci0_spi0_callback(spi_callback_args_t * p_args)，注意这个回调函数是和配置中的回调函数名是一致的；

oid sci0_spi0_callback (spi_callback_args_t * p_args)
{
if (SPI_EVENT_TRANSFER_COMPLETE == p_args->event)
{
g_transfer_complete = true;
}
}
接着是打开SPI；
//******************************************************************************
//* 函数名称 : Tmr0_GPT_init
//* 函数描述 : 开启定时器
//* 输入参数 :
//* 参数描述 : 对应 ms
//* 输出参数 : 无
//* 返回值 : 无
//******************************************************************************
void SPI0_init(void)
{
fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
/* Initialize the SPI module. */
err = R_SCI_SPI_Open(&g_spi0_ctrl, &g_spi0_cfg);
/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
assert(FSP_SUCCESS == err);
}

复制代码

接下来就是向LCD通过SPI发送数据的控制：

///************************************宏定义************************************/
#define TFT_RS_set R_BSP_PinWrite (BSP_IO_PORT_01_PIN_05, BSP_IO_LEVEL_HIGH)
#define TFT_RS_reset R_BSP_PinWrite (BSP_IO_PORT_01_PIN_05, BSP_IO_LEVEL_LOW)
#define TFT_CS_set R_BSP_PinWrite (BSP_IO_PORT_01_PIN_06, BSP_IO_LEVEL_LOW)
#define TFT_CS_reset R_BSP_PinWrite (BSP_IO_PORT_01_PIN_06, BSP_IO_LEVEL_HIGH)
#define TFT_BL_SET R_BSP_PinWrite (BSP_IO_PORT_01_PIN_14, BSP_IO_LEVEL_HIGH)
#define TFT_BL_RESET R_BSP_PinWrite (BSP_IO_PORT_01_PIN_14, BSP_IO_LEVEL_LOW)
#define TFT_RESET_set R_BSP_PinWrite (BSP_IO_PORT_01_PIN_07, BSP_IO_LEVEL_HIGH)
#define TFT_RESET_reset R_BSP_PinWrite (BSP_IO_PORT_01_PIN_07, BSP_IO_LEVEL_LOW
/***********************************变量声明***********************************/
bool g_transfer_complete = false;
/***********************************函数声明***********************************/
void delay_ms(uint32_t nms);
void SPI0_SendData(uint8_t Data);
void LCD_WR_COMM(uint8_t COMM);
void LCD_WR_DATA(uint8_t DATA);
//******************************************************************************
//* 函数名称 : TFT_WR_COMM(uint8_tCOMM)
//* 函数描述 : 发送指令
//* 输入参数 : COMM
//* 参数描述 : 具体的指令代码
//* 输出参数 : 无
//* 返回值 : 无
//******************************************************************************
void delay_ms(uint32_t nms)
{
R_BSP_SoftwareDelay(nms, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
}
//******************************************************************************
//* 函数名称 : TFT_WR_COMM(uint8_tCOMM)
//* 函数描述 : 发送指令
//* 输入参数 : COMM
//* 参数描述 : 具体的指令代码
//* 输出参数 : 无
//* 返回值 : 无
//******************************************************************************
void SPI0_SendData(uint8_t Data)
{
fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
TFT_CS_set;
/* Start a write/read transfer */
g_transfer_complete = false;
err = R_SCI_SPI_Write (&g_spi0_ctrl,&Data,1, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
assert(FSP_SUCCESS == err);
/* Wait for SPI_EVENT_TRANSFER_COMPLETE callback event. */
while (false == g_transfer_complete)
{
;
}
TFT_CS_reset;
/* Wait for minimum time required between transfers. */
R_BSP_SoftwareDelay(3, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
}
//******************************************************************************
//* 函数名称 : TFT_WR_COMM(uint8_tCOMM)
//* 函数描述 : 发送指令
//* 输入参数 : COMM
//* 参数描述 : 具体的指令代码
//* 输出参数 : 无
//* 返回值 : 无
//******************************************************************************
void LCD_WR_COMM(uint8_t COMM)
{
TFT_RS_reset;
SPI0_SendData(COMM);
}
//******************************************************************************
//* 函数名称 : TFT_WR_DATA(uint8_t DATA)
//* 函数描述 : 发送数据
//* 输入参数 : DATA
//* 参数描述 : 发送的具体的数据代码
//* 输出参数 : 无
//* 返回值 : 无
//******************************************************************************
void LCD_WR_DATA(uint8_t DATA)
{
TFT_RS_set;
SPI0_SendData(DATA);