新人对F1C200S“裸机”使用8080接口16位LCD的几点感受，大伙轻喷

william9527 · 2025-05-24 18:03:20

有天逛gitee时发现有个叫“黑白菜”的UP的仓库里有F1C200S的一个库，看了下介绍，说是参照一些大佬的作品做出来的，感兴趣就试了试，的确挺好用的，地址在这里F1C200S，不知道这位兄弟在不在这个论坛，献上我对他和其他大佬们的敬意。
用了2天“黑白菜”的库后，我发现里面有初始化8080屏幕接口的函数，还有写入TCON0的0x64寄存器的函数。熟悉的小伙伴看见这个地址就知道这是专门发送8080命令给LCD用的，但是怎么用却没有提供例程，没办法自己摸索呗，以下是我这个初学者这几天摸索的结果，说的不对的地方请各位大佬指正。
一、TCON是自动按照时序发送命令给LCD的。
我第一次调通的时候也是很惊讶，当然这和我没有用过太多的SOC有关，初学者一枚。也就是说F1C200S和8080屏幕相连时，几个重要的管脚顺序如下（以RGB屏幕类比）：

CS = VSYNC。
RD = HSYNC。
RS = DE。
WR = CLK。

这也就是用户手册中TCON0的0x68寄存器中提到的IO3~IO0几个管脚。其实对照T113或者D1H的手册中关于屏幕接线的图就不难发现的，估价大佬们都知道的，我是无意间发现，再通过实验证实的，这里就不长篇大论了，直接说结论：
举个例子我想发送一条指令给LCD，比如是设置屏幕横向尺寸的0x2A指令，一般情况下的指令序列用伪指令应该是。

CS = 0
WR = 0
RS = 0 // 发送指令为低，数据为高
D0~D15 = 0x2A
WR = 1
CS = 1

但是现在只需要给TCON0的0x64寄存器发送这个0x2A指令，接着设置0x60寄存器的第25位为低或者高，告诉TCON我们发送的是“命令”还是“数据”，那么TCON会按照上面伪指令的时序自动调整CS、WR管脚（读取的时候是RD管脚），比我们自己写指令方便多了，这在F1C200S的用户手册里没写，我是参照T113的用户手册看的，用“黑白菜”库里的代码如下：

void de_lcd_8080_write(uint16_t data, bool is_cmd) {
    while(read32(TCON_BASE + TCON0_CPU_INTF) & 0x00C00000)
        ;

    if(is_cmd) {
        clear32(TCON_BASE + TCON0_CPU_INTF, (1 << 25));
    } else {
        set32(TCON_BASE + TCON0_CPU_INTF, (1 << 25));
    }

    while(read32(TCON_BASE + TCON0_CPU_INTF) & 0x00C00000)
        ;

    uint32_t reg_data = ((data & 0xfc00) << 8) | ((data & 0x0300) << 6) | ((data & 0x00e0) << 5) | ((data & 0x001f) << 3);

    write32(TCON_BASE + TCON0_CPU_WR_DAT, reg_data);
}

我手头只有一台简单的示波器，没有逻辑分析仪，慢慢的一点点试出来的。
基于此，初始化屏幕就变得异常简单了，代码如下：

void lcdSetWindows(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t width, uint16_t height)
{
    uint16_t temp;

    // 横向
    temp = x + width - 1;
    if (temp >= LCD_WIDTH)
    {
        temp = LCD_WIDTH - 1;
    }

    de_lcd_8080_write(0x2a, true);
    de_lcd_8080_write(x >> 8, false);
    de_lcd_8080_write(x & 0xFF, false);
    de_lcd_8080_write(temp >> 8, false);
    de_lcd_8080_write(temp & 0xFF, false);

    // 纵向
    temp = y + height - 1;
    if (temp >= LCD_HIGHT)
    {
        temp = LCD_HIGHT - 1;
    }

    de_lcd_8080_write(0x2b, true);
    de_lcd_8080_write(y >> 8, false);
    de_lcd_8080_write(y & 0xFF, false);
    de_lcd_8080_write(temp >> 8, false);
    de_lcd_8080_write(temp & 0xFF, false);

    // 开始写入屏幕
    de_lcd_8080_write(0x2c, true);
}

// 寄存器0x36掩码
#define MADCTL_MY 0x80  // 纵向交换
#define MADCTL_MX 0x40  // 横向交换
#define MADCTL_MV 0x20  // 纵横交换
#define MADCTL_ML 0x10  // 从下到上刷新
#define MADCTL_RGB 0x00 // RGB
#define MADCTL_BGR 0x08 // BGR
#define MADCTL_MH 0x04  // 从右到左刷新

void lcdSetDirection(eLcdDirection dir)
{
    uint8_t temp = 0;

    switch (dir)
    {
    case LCD_DIRECTION_0:
        temp = MADCTL_MX;
        break;

    case LCD_DIRECTION_90:
        temp = MADCTL_MV;
        break;

    case LCD_DIRECTION_180:
        temp = MADCTL_MY;
        break;

    case LCD_DIRECTION_270:
        temp = MADCTL_MY | MADCTL_MX | MADCTL_MV;
        break;

    default:
        break;
    }

    temp |= MADCTL_BGR;

    de_lcd_8080_write(0x36, true);
    de_lcd_8080_write(temp, false);

    lcdSetWindows(0, 0, LCD_WIDTH, LCD_HIGHT);
}

void lcdFill(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t width, uint16_t height, uint16_t color)
{
    lcdSetWindows(x, y, width, height);

    for (int y = 0; y < width; y++)
    {
        for (int x = 0; x < height; x++)
        {
            de_lcd_8080_write(color, false);
        }
    }
}

void lcdInit()
{
    // 屏幕RESET端口为PE7
    gpio_pin_init(GPIOE, 7, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PULL_NONE, GPIO_DRV_3);

    gpio_pin_set(GPIOE, 7);
    delay_soft(2); // 2 * 7 = 14ms
    gpio_pin_clear(GPIOE, 7);
    delay_soft(3); // 3 * 7 = 21ms
    gpio_pin_set(GPIOE, 7);
    delay_soft(20); // 20 * 7 = 140ms

    // 发送初始化命令
    uint8_t initCmd[] = {
        0x81, 0x11,
        2, 0xfb, 0xc3,
        2, 0xfb, 0x96,
        2, 0x36, 0x48,
        2, 0x3a, 0x55,
        2, 0xb4, 0x01,
        2, 0xb7, 0xc6,
        9, 0xe8, 0x40, 0x8a, 0x00, 0x00, 0x29, 0x19, 0xa5, 0x33,
        2, 0xc1, 0x06,
        2, 0xc2, 0xa7,
        2, 0xc5, 0x18,
        15, 0xe0, 0x0F, 0x09, 0x0b, 0x06, 0x04, 0x15, 0x2f, 0X54, 0x42, 0x3c, 0x17, 0x14, 0x18, 0x1b,
        15, 0xe1, 0xf0, 0x09, 0x0b, 0x06, 0x04, 0x03, 0x2d, 0x43, 0x42, 0x3b, 0x16, 0x14, 0x17, 0x1b,
        2, 0xeb, 0x3c,
        0x82, 0xeb, 0x69,
        1, 0x29,
        0x00};

    const uint8_t *cmdIndex = initCmd;
    uint8_t count, temp;

    while (*cmdIndex)
    {
        temp = *cmdIndex++;
        count = (temp & 0x7F) - 1;

        de_lcd_8080_write(*cmdIndex++, true);

        for (size_t index = 0; index < count; ++index)
        {
            de_lcd_8080_write(*cmdIndex++, false);
        }

        if (temp >= 0x80)
        {
            delay_soft(20); // 20 * 7 = 140ms
        }
    }

    // 设置屏幕方向为横屏
    lcdSetDirection(LCD_DIRECTION_90);

    // 清除屏幕
    lcdFill(0, 0, LCD_WIDTH, LCD_HIGHT, COLOR565_BLACK);
}

二、TCON、DEFE、DEBE的关系。
这个很好理解，手册里也说了，DEFE和DEBE可以对送过来的图像进行处理，然后送给TCON发送到LCD，今天先说TCON和DEBE。

三、屏幕的颜色模式怎么选择。
我的屏幕是一块普通的8080接口的4寸屏幕，最大16位传输（18位被厂家屏蔽了），RGB565格式，当然通过屏幕的最后三个管脚M0~M2可以让它成为8位或者9位传输模式（RGB666或者RGB888模式）。为了最大传输效率，我选择了16位RGB565模式。

开发板是自己设计并焊接的，用起来效果还行吧，原本开发板搭载的是RGB屏幕，但是为了8080屏幕，自己又设计了块转接板。

那么如何让TCON知道我的屏幕模式呢？请看TCON0的0x60寄存器的第31~29位，这些位就是用来设置屏幕格式的，其中的18、9、8位模式都好理解，为啥16位要有4种颜色模式呢，我的屏幕到底是哪种呢？
这个问题也是无意间解决的，就在第二天我无意间翻阅了T113的“LCD开发指南”的43页，猜我发现了什么？

18bit/1cycle (RGB666)
16bit/3cycle (RGB666)
16bit/2cycle (RGB666)
16bit/2cycle (RGB666)
16bit/1cycle (RGB565)
9bit/1cycle (RGB666)
8bit/3cycle (RGB666)
8bit/2cycle (RGB565)

是不是和TCON0的0x60寄存器的第31~29位对应上了，其中cycle的意思是写入数据需要几个时钟周期，比如我的屏幕是一次可以写入16位数据，所以是“16bit/1cycle (RGB565)”这个模式，按照F1C200S的用户手册相关内容写入“100”给第31~29位，这样颜色模式的问题就解决了。幸好显示接口变化不大，要不然还真不好找呢。

四、TCON和DEBE。
不知道大伙还记不记得，DEBE有个设置图层（Layer）的功能，一共有4个图层，我们一般用Layer0即第一层，通过DEBE的相关功能可以设置这个图层的大小、位置等，最后再用它的0x850寄存器绑定一个我们自己定义的数组给它（暂时叫它Buffer0）。这样我们修改自己的数组Buffer0的内容，等于间接修改了Layer0的内容。但是到这里我就不太明白了，修改了图层后，图层怎么传给TCON呢？RGB屏幕的话我们就不用管理了，TCON会自动处理。到了8080接口这里是不是也是这样呢？通过实验，我发现TCON0的0x60寄存器的第28、27位比较可疑，当然手册里面也写了，但是写的很模糊。第28位是启动自动刷新，第27位则是启动直接刷新，抱着试试看的态度，我将Buffer0的所有数据填充成某种颜色（比如红色），然后通过TCON发送指令0x2A、0x2B和0x2C指令给LCD（即设置写入窗口大小并打开LCD的数据写入功能），再设置TCON0的0x60寄存器的第28或27位设为1时，TCON自动的将Buffer0里面的数据传送给了LCD。我继续让程序每秒动态修改Buffer0的里面的颜色值，随后在LCD上显示出来的也就是写入的颜色了，而且速度很快（不知道是不是内部用了DMA），超过了LCD的液晶的反应速度（不知道这样说对不对），以至于我不得不加入了每帧7ms的延时，就这样也超过了每秒百帧以上的速度（不用延时帧率更高）。不过出来的图像因为液晶速度的原因会产生“Tear Effect”现象，幸好我的这个屏幕提供了一个FMARK管脚，用于同步处理TE信号，这都是后面要研究的了，代码片段如下：

    void lcdDirectFlush(bool enabled)
    {
        if (enabled)
        {
            set32(TCON_BASE + TCON0_CPU_INTF, (1 << 27));
        }
        else
        {
            clear32(TCON_BASE + TCON0_CPU_INTF, (1 << 27));
        }
    }

    ...

    lcdSetWindows(0, 0, LCD_WIDTH, LCD_HIGHT);
    // de_lcd_8080_auto_mode(true);
    lcdDirectFlush(true);

    uint16_t rectX, rectY, rectWidth, rectHeight;

    for(index = 0; index < testCount; ++index)
    {
        rectX = rand() % (LCD_WIDTH >> 1);
        rectY = rand() % (LCD_HIGHT >> 1);
        
        rectWidth = rand() % LCD_WIDTH;
        if(rectX + rectWidth >= LCD_WIDTH)
        {
            rectWidth = LCD_WIDTH - rectX - 1;
        }

        rectHeight = rand() % LCD_HIGHT;
        if(rectY + rectHeight >= LCD_HIGHT)
        {
            rectHeight = LCD_HIGHT - rectY - 1;
        }

        disp_fill(rectX, rectY, rectWidth, rectHeight, colorList[index % colorCount]);

        delay_soft(1); // 1 * 7 = 7ms
    }

这就是我这几天的一点感受，虽然很累但是觉得很值得。再次感谢“黑白菜”和论坛里各位大佬的不懈努力。不知道我以上的表述的清楚不清楚，请各位大佬批评指正。
PS：我已经整理好例程，向“黑白菜”提出了Pull requests。如果着急的话可以直接下载如下的代码压缩包，代码使用方法，先下载“黑白菜”的库，烧写它的BootLoader，然后将我的代码解压到库的“examples”文件夹里，进入文件夹后make download即可，我用的是串口0，需要改变可以修改system.c文件，记得让开发板提前进入FEL模式。
display8080.tar.gz

最近编辑记录 william9527 (2025-05-24 18:13:19)

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