【RA-Eco-RA6M4开发板评测】驱动ST7796LCD屏

1、st7796的引脚分配：
我这里使用PMOD进行转接，主要是他的IO集中，好接线。

分配引脚如下：

CS --------P205
DC --------P015
RST -------P014
BL --------P008
SCK -------P204
MOSI -----P203
VCC -------3.3
GND-------GND
2、打rasc配置SPI0

3、打开stack添加spi

4、配置DC、CS、RST、BLK

配置他们为输出模式。
5、保存后，生成工程。
6、向工程中添加st7789.h 代码如下：

#ifndef ST7796_H
#define ST7796_H

#include "hal_data.h"
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

// 屏幕尺寸 (ST7796通常为320x480)
#define ST7796_WIDTH  320
#define ST7796_HEIGHT 480

// 颜色定义 (RGB565)
#define BLACK       0x0000
#define WHITE       0xFFFF
#define RED         0xF800
#define GREEN       0x07E0
#define BLUE        0x001F
#define CYAN        0x07FF
#define MAGENTA     0xF81F
#define YELLOW      0xFFE0
#define GRAY        0x8410

// 函数声明
void st7796_init(void);
void st7796_fill_screen(uint16_t color);
void st7796_draw_pixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color);
void st7796_draw_rectangle(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t width, uint16_t height, uint16_t color);
void st7796_set_backlight(bool on);

#endif /* ST7796_H */

7、添加st7796.c代码如下：

#include "st7796.h"
#include "hal_data.h"
// SPI实例
extern spi_instance_ctrl_t g_spi0_ctrl;

// 引脚操作宏定义
#define CS_SET     R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_02_PIN_05, BSP_IO_LEVEL_HIGH)
#define CS_CLR     R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_02_PIN_05, BSP_IO_LEVEL_LOW)
#define DC_SET     R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_15, BSP_IO_LEVEL_HIGH)
#define DC_CLR     R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_15, BSP_IO_LEVEL_LOW)
#define RST_SET    R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_14, BSP_IO_LEVEL_HIGH)
#define RST_CLR    R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_14, BSP_IO_LEVEL_LOW)
#define BL_SET     R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_08, BSP_IO_LEVEL_HIGH)
#define BL_CLR     R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_08, BSP_IO_LEVEL_LOW)


 bool g_transfer_complete;
/**
* [url=home.php?mod=space&uid=2666770]@Brief[/url]  中断回调函数
* [url=home.php?mod=space&uid=3142012]@param[/url]  SPI中断回调参数指针
* @retval 无
*/
void spi0_callback(spi_callback_args_t *p_args)
{
  if(p_args->event == SPI_EVENT_TRANSFER_COMPLETE)
  {
    g_transfer_complete = true;
  }
}
/**
* @brief  发送超时等待函数
* @param  无
* @retval 无
*/
static bool SPIWaitgtc(void)
{
  unsigned short wTimeout = 100;
  while(!g_transfer_complete && wTimeout)
  {
      R_BSP_SoftwareDelay(1u, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
      wTimeout--;
  }
  g_transfer_complete = false;
  if(g_transfer_complete==false && wTimeout==0)
      return false;
  return true;
}

// 发送命令
static void st7796_send_command(uint8_t cmd)
{
    DC_CLR;  // 命令模式
    CS_CLR;  // 选中LCD
    
    // 发送命令
    R_SPI_Write(&g_spi0_ctrl, &cmd, 1, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
    
    // 等待发送完成
    SPIWaitgtc();
    
    CS_SET;  // 取消选中
}

// 发送数据
static void st7796_send_data(uint8_t *data, uint32_t len)
{
    DC_SET;  // 数据模式
    CS_CLR;  // 选中LCD
    
    // 发送数据
    R_SPI_Write(&g_spi0_ctrl, data, len, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
    
    // 等待发送完成
    SPIWaitgtc();
    
    CS_SET;  // 取消选中
}

// 发送16位数据
static void st7796_send_data16(uint16_t data)
{
    uint8_t buf[2];
    buf[0] = (data >> 8) & 0xFF;  // 高8位
    buf[1] = data & 0xFF;         // 低8位
    st7796_send_data(buf, 2);
}

// 设置显示区域
static void st7796_set_window(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1)
{
    // 设置列地址
    st7796_send_command(0x2A);
    st7796_send_data16(x0);
    st7796_send_data16(x1);
    
    // 设置行地址
    st7796_send_command(0x2B);
    st7796_send_data16(y0);
    st7796_send_data16(y1);
    
    // 准备写入
    st7796_send_command(0x2C);
}

// 初始化ST7796
void st7796_init(void)
{
		fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
		err = R_SPI_Open(&g_spi0_ctrl,&g_spi0_cfg);//打开SPI模块
		assert(FSP_SUCCESS == err);

		R_BSP_SoftwareDelay(500u, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);//延时500ms
    // 初始化引脚
    CS_SET;
    DC_SET;
    RST_SET;
    BL_CLR;
    
    // 复位LCD
    RST_CLR;
    R_BSP_SoftwareDelay(100, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    RST_SET;
    R_BSP_SoftwareDelay(120, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    
    // 初始化序列 - ST7796
    st7796_send_command(0x11);  // 退出睡眠模式
    R_BSP_SoftwareDelay(120, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    
    // 以下是ST7796的初始化命令
    st7796_send_command(0x36);  // 内存数据访问控制
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x00}, 1);  // 根据屏幕方向调整
    
    st7796_send_command(0x3A);  // 设置像素格式
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x55}, 1);  // 16位像素
    
    st7796_send_command(0xB2);  // 帧速率控制 (正常模式)
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x0C, 0x0C, 0x00, 0x33, 0x33}, 5);
    
    st7796_send_command(0xB7);  // 网关控制
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x35}, 1);
    
    st7796_send_command(0xBB);  // VCOM设置
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x19}, 1);
    
    st7796_send_command(0xC0);  // LCM控制
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x2C}, 1);
    
    st7796_send_command(0xC2);  // VDV和VRH命令使能
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x01}, 1);
    
    st7796_send_command(0xC3);  // VRH设置
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x12}, 1);
    
    st7796_send_command(0xC4);  // VDV设置
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x20}, 1);
    
    st7796_send_command(0xC6);  // 帧速率控制在正常模式
    st7796_send_data((uint8_t[]){0x0F}, 1);
    
    st7796_send_command(0xD0);  // 电源控制1
    st7796_send_data((uint8_t[]){0xA4, 0xA1}, 2);
    
    st7796_send_command(0xE0);  // 正伽马校正
    st7796_send_data((uint8_t[]){0xF0, 0x09, 0x0B, 0x06, 0x04, 0x15, 0x2F, 0x54, 
                                 0x42, 0x3C, 0x17, 0x14, 0x18, 0x1B}, 14);
    
    st7796_send_command(0xE1);  // 负伽马校正
    st7796_send_data((uint8_t[]){0xE0, 0x09, 0x0B, 0x06, 0x04, 0x03, 0x2B, 0x43, 
                                 0x42, 0x3B, 0x16, 0x14, 0x17, 0x1B}, 14);
    
    st7796_send_command(0x21);  // 反显关闭
    st7796_send_command(0x29);  // 显示开启
    
    // 打开背光
    BL_SET;
    
    // 清屏为黑色
    st7796_fill_screen(BLACK);
}

// 填充整个屏幕
void st7796_fill_screen(uint16_t color)
{
    st7796_set_window(0, 0, ST7796_WIDTH - 1, ST7796_HEIGHT - 1);
    
    DC_SET;
    CS_CLR;
    
    uint32_t pixel_count = ST7796_WIDTH * ST7796_HEIGHT;
    uint8_t color_high = (color >> 8) & 0xFF;
    uint8_t color_low = color & 0xFF;
    
    // 高效填充屏幕
    for (uint32_t i = 0; i < pixel_count; i++)
    {
        R_SPI_Write(&g_spi0_ctrl, &color_high, 1, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
        SPIWaitgtc();
        
        R_SPI_Write(&g_spi0_ctrl, &color_low, 1, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
        SPIWaitgtc();
    }
    
    CS_SET;
}

// 画点
void st7796_draw_pixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color)
{
    if (x >= ST7796_WIDTH || y >= ST7796_HEIGHT)
        return;  // 超出屏幕范围
    
    st7796_set_window(x, y, x, y);
    st7796_send_data16(color);
}

// 画矩形
void st7796_draw_rectangle(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t width, uint16_t height, uint16_t color)
{
    if (x >= ST7796_WIDTH || y >= ST7796_HEIGHT)
        return;
    
    uint16_t x1 = x + width - 1;
    uint16_t y1 = y + height - 1;
    
    if (x1 >= ST7796_WIDTH) x1 = ST7796_WIDTH - 1;
    if (y1 >= ST7796_HEIGHT) y1 = ST7796_HEIGHT - 1;
    
    st7796_set_window(x, y, x1, y1);
    
    DC_SET;
    CS_CLR;
    
    uint32_t pixel_count = (x1 - x + 1) * (y1 - y + 1);
    uint8_t color_high = (color >> 8) & 0xFF;
    uint8_t color_low = color & 0xFF;
    
    for (uint32_t i = 0; i < pixel_count; i++)
    {
        R_SPI_Write(&g_spi0_ctrl, &color_high, 1, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
        SPIWaitgtc();
        
        R_SPI_Write(&g_spi0_ctrl, &color_low, 1, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
        SPIWaitgtc();
    }
    
    CS_SET;
}

// 设置背光
void st7796_set_backlight(bool on)
{
    if (on)
        BL_SET;
    else
        BL_CLR;
}

8、在hal_enty中添加测试函数如下：

void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */
	st7796_init();
	// 演示: 绘制不同颜色的矩形
    st7796_draw_rectangle(0, 0, ST7796_WIDTH, ST7796_HEIGHT / 4, RED);
    st7796_draw_rectangle(0, ST7796_HEIGHT / 4, ST7796_WIDTH, ST7796_HEIGHT / 4, GREEN);
    st7796_draw_rectangle(0, ST7796_HEIGHT / 2, ST7796_WIDTH, ST7796_HEIGHT / 4, BLUE);
    st7796_draw_rectangle(0, ST7796_HEIGHT * 3 / 4, ST7796_WIDTH, ST7796_HEIGHT / 4, YELLOW);
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

9、设置下载参数如下：

【实现效果】

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