LCD和FSMC的那点事

A.先说一下几种LCD interface，包括但不限于以下三种：

1.SPI

2.FSMC，就是常说的8080（或者称80并口，都是一个意思）

3.LTDC，就是RGB的接口

概念：

FM指帧缓存，即:GRAM

true colo ，就是RGB888

B.由于我使用的LCD接口是16位的80并口（16位代表有16条数据线），现在说一下80并口的标准信号，要驱动一个80并口的LCD包括以下7项信号(其中第8项位触摸屏接口的信号，可先不理会)：

1.LCD_CS：LCD片选信号

2.LCD_WR：LCD写信号

3.LCD_RD：LCD读信号

4.DB[17：1]：16位双向数据线

5.LCD_RST：硬复位LCD信号

6.LCD_RS：命令/数据标志(0:命令,1:数据)

7.BL_CTR：背光控制信号

8.T_MISO/T_MOSI/T_PEN/T_CS/T_CLK，触摸屏接口信号

还有一个题外话，就是LCD的驱动初始化代码是由厂家提供的（初始化代码将LCD调到最佳显示效果），LCD必须硬复位后才能初始化。

C.再说一下为何FSMC可以用来驱动LCD，原因是FSMC的读写时序和LCD的读写时序很相似，于是把LCD当成一个外部存储器来用。利用FSMC在相应的地址读或写相关数值时，STM32的FSMC会在硬件上自动完成时序上的控制。所以我们只要设置好读写相关时序的寄存器后，FSMC就可以帮我们完成时序上的控制了。对于FSMC驱动LCD有一个比较难理解的地方就是当你的LCD使用16位宽度的数据传输（也就是有16条数据线，就像我上面说的我使用的是16位的80并口）的时候，HADDR和FSMC_A这个地址块的对应问题（使用8位数据则不用考虑此问题）。先开STM32中文参考手册_V10.pdf第327页，看到下图的红色下划线的文字，这个问题就是体现在这几句话上。

为什么FSMC外接16位宽度存储器（前面说了我们把LCD当成外部存储器来用）的时候和外接8位宽度存储器的时候，HADD和FSMC_A对应的地址不一样呢？下面我来说一下。

第一，我们先要明白FSMC_A是STM32的硬件的外部接口，是我们看得见摸得着的。然后HADDR是需要转换到外部存储器的内部AHB地址线（如上图所述），这个我们是看不见摸不着的，但是，我们可以用代码来控制它（理解这点很重要），我们代码直接操作着HADDR，而会间接操作到FSMC_A。所以当我们的LCD的16位(16位与8位是可选择，一般是是通过LCD的FPC上的电阻进行选择的，这点不详细讲)的80并口和STM32的FSMC接口连接好之后，要操作的就是HADDR，因为HADDR会间接操作到FSMC_A。

    第二，外部存储器不都是按字节访问的（如上图所述），也就是说当你找到某个地址之后，你可以读出一个字节的数据（8位宽度）或者两个字节的数据（16位宽度）或者更多字节的数据（其他宽度），而这，就是依靠你外部存储器的数据宽度是多少。而所谓16位数据宽度就是说一个地址对应两个字节，当然了8位的数据宽度就是一个地址对应一个字节。

    第三，从上图中，我们知道当你是8位数据宽度的时候是26根数据线HADDR[25:0]，而16位数据宽度的时候是25根数据线[25:1]。前者可能大家都比较好理解，算下来就是有64M的地址空间（我们把LCD当成SRAM来用，把LCD接在了bank1上，bank1就是外接NOR/PSRAM用的，接到bank1后，再随便接到bank1的四个分区中的一个，每个bank大小512M,每个bank中的每个区64M），每个地址对一个字节空间大小，存储器储存空间大小为64M。后者算下来就是有32M的地址空间，他前面8位数据宽度时不同的是16位数据宽度每个地址对应两个字节的空间大小，这样算的话，它也是有32M*2=64M的存储空间大小（注意这里和前面的多少多少M指的是地址的数目，而不是实际对应的存储器存数空间的大小，就是说要注意区分地址空间大小和存储空间大小，因为前面说了一个地址可能对应一个字节大小的空间，也可能对应两个字节大小的空间）。

      到了这里，大家应该都知道为什么16位数据宽度时HADDR的地址线需要减少一根了，因为16位数据宽度时需要的地址的数量只是8位数据宽度时的一半。

     第四，现在假设我们的LCD的LCD_RS（命令/数据标志线）是接在STM32的外部接口FSMC_A[10]上的。由于STM32规定当使用16位数据宽度的时候HADDR[25:1]与FSMC_A[24:0]对应相连，HADDR[0]未接（如上图所述）。也就是说当使用16位数据宽度时有如下HADDR和FSMC_A有如下对应关系:

很明显，当使用16位数据宽度的时候，HADDR[0]这个地址是没用的。而因为我们的LCD的LCD_RS（命令/数据标志线）是接在STM32的外部接口FSMC_A[10]上的，所以实际上我们要操作的事HADDR[11]这根地址线。其实这就是所谓的当使用16位数据宽度的时候，HADDR自动右移一位对其的原理。

D.我的LCD的控制IC是ILI9314，讲一下我使用时遇到的一些问题。

其实我遇到的主要是横竖屏切换时问题，就是当我们从横竖屏间切换时应该要注意哪些地方，或者说白了，就是要设置哪些寄存器。

第一，先说一下，所谓的横竖屏切换指的是LCD的一个扫描方式，如下图展示了其中的三种扫描方式：

扫描方式确定好了，其实也就是确定好横屏或者竖屏了。同时该方向上的虚拟原点坐标（其实LCD的原点只有一个，就是物理的原点坐标）也确定好了，像上图中的B就是当确定好了扫描方式后的对应的虚拟原点（0,0）坐标所在的位置。

当LCD处于不是默认扫描方式时（也就是虚拟坐标和物理坐标不是一样的时候），需要做虚拟坐标到实际坐标的转换公式如下：

下面我举个例子说明一下，他们之间的转换关系：

上图中黑色的都是物理上的坐标，而红色的是改变扫描方式后的视角，红色的(10,20)是相对于横屏状态下虚拟原点坐标(0,0)来说的。当我们在横屏状态时想在(10,20)打红色的点，就必须做坐标转换，不然的话就会打到黑色的点那里去了。其实从虚拟坐标到物理坐标的转换控制IC已经帮我们做好了，我们其实不用理会。上图中的蓝色箭头指向的其实就是转换公司，它和上上图中B5，B6，B7为110时的公式是一样的。其实就是(239-y,x)，其中这里的x和y都是在横屏状态下你想打的点。

第二，我总结一下横竖屏切换（扫描方式改变）时需要注意的地方。

1，x坐标的开始和结束地址，y坐标的开始和结束地址要重新设置，因为横竖屏间的切换时x，y相应也会变化，所以需要重新设置（调换即可）。

2，所谓的设置当前坐标，其实就是设置x，y的开始地址。和上面的设置方法一样，这时可以省略不设置x，y的结束地址。

3，最后说一下，所谓的显示字符是怎么回事。以及1206,1608字符是什么意思，画了个图，大家都明白。

如果有哪里我理解错了，请指正我。