STM32 RGB点阵屏故事 下

在去年写过的一篇帖子:STM32f103实战之驱动32*32 RGB点阵 中介绍了下RGB 点阵屏显示的方法。但是在上一篇帖子中明明标题是RGB点阵，可是为嘛没看到有RGB显示的方法，因为方法在本文中经行补充。此次项目用了不到2个月时间重写程序，包括底层驱动，上层画图库，显示ASCII字符，显示中文字符等函数。
RGB点阵屏接口是标准08接口：



接口连线（部分定义，详细见工程matrix_config.h中定义）

#define MTX_PORT
#define MTX_PORTc GPIOC
#define MTX_RCCPB	RCC_APB2Periph_GPIOB

#define MTX_PR0		GPIO_Pin_0   //GPIOC
#define MTX_PG0		GPIO_Pin_11  //GPIOB
#define MTX_PB0		GPIO_Pin_1   //GPIOC

#define MTX_PR1		GPIO_Pin_2   //GPIOC
#define MTX_PG1		GPIO_Pin_12  //GPIOB
#define MTX_PB1		GPIO_Pin_3   //GPIOC

#define MTX_PA		GPIO_Pin_4   //GPIOC
#define MTX_PB		GPIO_Pin_6   //GPIOC
#define MTX_PC		GPIO_Pin_5   //GPIOC

#define MTX_PSTB	GPIO_Pin_13  //GPIOB
#define MTX_POE		GPIO_Pin_7   //GPIOC
#define MTX_PCLK	GPIO_Pin_10  //GPIOB

屏幕我是采用2块 16*32 RGB点阵，采用级联方式连接。



扫描方式是8/1 扫描，就是说R0 G0 B0 对应的是上面0-7 的数据 R1 G1 B1 对应下面0-7
的数据，单块屏幕分辨率32*16 ，级联2块构成32*32 RGB 点阵屏。



点阵要显示灰度，有两种方式，第一采用硬PWM芯片驱动，如TLC5941 芯片，可以硬件产生pwm 感兴趣的去看手册，我在此不解释，另一种是比较常用的是采用恒流芯片，类似74hc138 不同的是驱动全彩屏用的是恒流芯片驱动。而一般单色双色屏采用的是74hc138+595 由于全彩屏亮度高，耗电量也高，并且刷新速度快，导致行驱动多采用MOS管驱动，这就是屏幕驱动的区别。而驱动芯片也采用高速FPGA
或 CPLD 的驱动方式。RGB点阵灰度显示：每个点点亮不同时间会显示不同亮度，玩过PWM 的童鞋应该明白吧，50% 的占空比就是显示 一遍的亮度。
定义一个不同占空比数组

int waits[] = {10,20,40,80,160,320,640,1280};

//显示不同占空比，就能显示不同灰度，你以为就这一个函数就够了吗？  NO NO NO 这只是整屏一个灰度显示函数，

/**
* latches / shows a line and waits for n amount of time.
*/
void showLine(int amount) {
int c = 0;
STROBE;
DISP_ON;
for (c=0; c<amount; c++)="" asm("nop");="" disp_off;="" }<="" pre=""><span style="line-height: 18px;">
</span><p style="word-wrap: break-word; margin-top: 5px; margin-bottom: 5px; line-height: 18px;">
</p><span style="line-height: 18px;">真正显示PWM函数：</span><p style="word-wrap: break-word; margin-top: 5px; margin-bottom: 5px; line-height: 18px;">
</p><p style="word-wrap: break-word; margin-top: 5px; margin-bottom: 5px; line-height: 18px;">
</p><span style="line-height: 18px;">
</span><pre name="code" class="c" style="line-height: 18px;">void display_PWM(void) {
u8 s;
u8 plane;
u8 Display_Cache[64][3];
u8 Display_Cache1[64][3];

#if(MATRIX_WIDTH == 32)
for(plane = 0; plane < scan; plane ++) //ÐÐɨÃè { setRow(s); Send_RGB_Module(plane,0); showLine(waits[1]); } #else //GPIO6_LOW; for(plane = 0; plane < scan; plane ++) //ÐÐɨÃè ɨÃè8ÐÐ { u8 num,a; for(a=0;a<32;a++){ Display_Cache[a][0]=Display_PWM[plane*32+a][0]; Display_Cache[a][1]=Display_PWM[plane*32+a][1]; Display_Cache[a][2]=Display_PWM[plane*32+a][2];} for(a=0;a<32;a++){ Display_Cache[a+32][0]=Display_PWM[plane*32+a+512][0]; Display_Cache[a+32][1]=Display_PWM[plane*32+a+512][1]; Display_Cache[a+32][2]=Display_PWM[plane*32+a+512][2];} for(a=0;a<32;a++){ Display_Cache1[a][0]=Display_PWM[plane*32+a+256][0]; Display_Cache1[a][1]=Display_PWM[plane*32+a+256][1]; Display_Cache1[a][2]=Display_PWM[plane*32+a+256][2];} for(a=0;a<32;a++){ Display_Cache1[a+32][0]=Display_PWM[plane*32+a+768][0]; Display_Cache1[a+32][1]=Display_PWM[plane*32+a+768][1]; Display_Cache1[a+32][2]=Display_PWM[plane*32+a+768][2];} setRow(plane); // ÐÐÑ¡Ôñ for(num=8;num>0;num--) //ÿһÐÐɨÃè8´Î
{
for(s = 0; s <2 /*= (MATRIX_WIDTH/32)*/; s ++) //ɨ2Ä£¿é 32*2 ¸öµã { for(a=0;a<matrix_module a="" 0="" 32="" if="" display_cache="" s="" 0x80="" mtx_portc-="">BSRR = MTX_PR0;
else
MTX_PORTc->BRR  = MTX_PR0;
if((Display_Cache[s*32+a][1] & 0x80) == 0x80)
MTX_PORT->BSRR = MTX_PG0;
else
MTX_PORT->BRR  = MTX_PG0;
if((Display_Cache[s*32+a][2] & 0x80) == 0x80)
MTX_PORTc->BSRR = MTX_PB0;
else
MTX_PORTc->BRR  = MTX_PB0;

if((Display_Cache1[s*32+a][0] & 0x80) == 0x80)
MTX_PORTc->BSRR = MTX_PR1;
else
MTX_PORTc->BRR  = MTX_PR1;
if((Display_Cache1[s*32+a][1] & 0x80) == 0x80)
MTX_PORT->BSRR = MTX_PG1;
else
MTX_PORT->BRR  = MTX_PG1;
if((Display_Cache1[s*32+a][2] & 0x80) == 0x80)
MTX_PORTc->BSRR = MTX_PB1;
else
MTX_PORTc->BRR  = MTX_PB1;
CLK_TOGGLE
}
}
for(a=0;a<64;a++) { Display_Cache[a][0] = Display_Cache[a][0] <<1; Display_Cache[a][1] = Display_Cache[a][1] <<1; Display_Cache[a][2] = Display_Cache[a][2] <<1; Display_Cache1[a][0] = Display_Cache1[a][0] <<1; Display_Cache1[a][1] = Display_Cache1[a][1] <<1; Display_Cache1[a][2] = Display_Cache1[a][2] <<1; } showLine(waits[num]); //8(5): 2.12 0.38 } } //GPIO6_HIGH; #endif } </matrix_module>

上面函数我稍微说下： 每次刷新一屏数据。 一屏幕又被刷新8次，但是这8次刷新中，占空比不同，占空比依次递减。最终调用此函数，就刷一屏数据。下面上面函数放进定时器里，就不用管了。 但是要定义一个 3byte * 1024 的空间 这是显示缓存，要显示的数据就存在此数组中。好在stm32 ram 有20k，32*32 点阵 都要占3Kb RAM， 看来刷RGB 真是很占系统资源的。

下面底层函数搞定，剩下就是移植上层函数。参考2 Adafruit 已经开源了一个画图基础库，直接偷过来移植，移植很容易他的库是C++ 只要把变量定义稍稍修改，就能用。函数中包括画点 画线 画矩形 填充矩形 画三角形 填充三角形 画圆 填充圆 等 具体用法：

void drawPixel(s8,s8,u32);

void drawLine(s8,s8,s8,s8,u32);

void drawFastVLine(s8, s8, s8, u32);

void drawFastHLine(s8, s8, s8, u32);

void drawRect(s8, s8, s8, s8, u32);

void fillRect(s8 x, s8 y ,s8 w, s8 h, u32 Color);

void fillScreen(u32 Color);

void drawCircle(s8 x0, s8 y0, s8 r, u32 Color);

void drawCircleHelper(s8 x0, s8 y0, s8 r, s8 cornername,	u32 Color);

void fillCircleHelper(s8 x0, s8 y0, s8 r, s8 cornername,	s8 delta, u32 Color);

void fillCircle(s8 x0, s8 y0, s8 r, u32 color);

void drawTriangle(s8 x0, s8 y0, s8 x1, s8 y1,	s8 x2, s8 y2, u32 Color);

void fillTriangle(s8 x0, s8 y0, s8 x1, s8 y1, s8 x2, s8 y2, u32 Color);

void drawRoundRect(s8 x0, s8 y0, s8 w, s8 h,	s8 radius, u32 Color);

void fillRoundRect(s8 x0, s8 y0, s8 w, s8 h,	s8 radius, u32 Color);

void ClearBuff(u16 num1, u16 num2);

void fillScreen(u32 Color);

画一个点：

drawPixel(0, 0, Color888(255, 255, 255));

填充一个矩形：

fillRect(0, 0, 32, 32, Color888(0, 255, 0));

画一个矩形：

drawRect(0, 0, 32, 32, Color888(255, 255, 0));

画线：

// draw an 'X' in red
drawLine(0, 0, 31, 15, Color888(255, 0, 0));
drawLine(31, 0, 0, 15, Color888(255, 0, 0));

显示ASCII 字符： （目前支持4种字体）

setFont(font5x7);
drawString(2,0,COLOR_GREEN,"Select");
drawString(6,7,0x0000fffa,"Mode");
setFont(font3x5);
drawString(3,14,0x0000fffa,"< use >");

还支持滚动显示字符：

setScrollSpeed(25);
setScrollFont(font3x5);
setScrollColor(COLOR_BLUE);
scrollText("Hello World!!!", 1);

还能显示中文，点阵屏内有一块 w25Q16 spi flash 。 内部前700Kb 存放 中文字库，支持显示 GBK 字符集 所以要显示中文很容易了：

draw_hanzi( 0, 0,0x00ffffff,"天");
draw_hanzi(16, 0,0x00ffffff,"宇");

参考资料：

1. 底层函数参考：Github STM32RGBMatrixDriver

2. 上层画图库 ：adafruit/RGB-matrix-Panel

3. 参考资料3 ：
The Light Appliance Page

4.灰度显示资料 ：ＬＥＤ点阵屏显示原理

5.Adafruit 函数 ：Library

6.汉字字符显示参考： （1）gbk字符集编码 （2）GBK内码查询