3線spi屏幕驅動方式

前言

最近研究了一下3線spi屏幕的驅動方式。屏幕的驅動芯片為ILI9488，相比於4線，3線spi屏幕沒有用到DC寫命令/寫數據控制線。DC=0錶示寫命令，DC=1錶示寫數據。

3線spi數據格式

3線spi就是將DC命令放到了每個8比特數據的最高比特。這麼說還是有些枯燥，看下具體的例子。
假如采用spi發送0x55，一般采用的MSB，高比特在前的方式。
那麼SDA（MOSI）數據線上是這樣的：

01010101

如果要假如dc命令，則0x55要分為兩個字節進行發送，假設DC=1，則SDA（MOSI）數據如下：

10101010 1
低字節 高字節

相當於要將0x55轉換為：0x80AA。同時要在單片機中設置spi數據為9比特。經過多次摸索，其轉換公式為：

uint16_t data = (0x8000&(cmd<<15))|(0x7f&(cmd>>1)) ;

具體在esp32中需要將發送函數改為如下：

static void lcd_cmd(spi_device_handle_t spi, const uint8_t cmd)
{
    
    esp_err_t ret;
    spi_transaction_t t;
    uint16_t data=0;
    data = (0x8000&(cmd<<15))|(0x7f&(cmd>>1)) ;
    memset(&t, 0, sizeof(t));       //Zero out the transaction
    t.length=9;                     //Command is 8 bits
    t.tx_buffer=&data;               //The data is the cmd itself
    ret=spi_device_polling_transmit(spi, &t);  //Transmit!
    assert(ret==ESP_OK);            //Should have had no issues.
}

static void lcd_data_byte(spi_device_handle_t spi, const uint8_t cmd)
{
    
    esp_err_t ret;
    spi_transaction_t t;
    uint16_t data=0;
     data = (0x8000&(cmd<<15))|(0x80|cmd>>1) ;
    memset(&t, 0, sizeof(t));       //Zero out the transaction
    t.length=8;                     //Command is 8 bits
    t.tx_buffer=&data;               //The data is the cmd itself
    ret=spi_device_polling_transmit(spi, &t);  //Transmit!
    assert(ret==ESP_OK);            //Should have had no issues.
}

只有改成為這樣才能正常與屏幕通信。這個造成了通信速度降低，難以采用dma傳輸大量的數據。原因就是每個字節都要先進行拆解拼凑成2個字節再發送。及其不方便，當時調這個花了不少時間。

個人覺得3線spi通信方式及其扯淡，效率極低，還是老老實實用4線spi或者單片機8080接口來驅動屏幕。有的屏幕中DC引脚使用RS來錶示的，筆者也是一開始沒搞明白，發現這個屏幕沒有DC引脚，才來研究3線spi，後面發現屏幕刷新率太低了，刷新一整屏需要10s鐘。最後發現RS=DC，立刻改為4線spi，爽歪歪。

不過ILI9488這個驅動芯片最坑的一點是采用spi方式，只支持8bit和18bit的顏色格式，不支持16bit。這是實驗所得，其規格書上寫的是采用4線spi時，可以支持16bit顏色，
但將0x3A寫入0x05（16bit）屏幕沒有顯示，只有將0x3A寫入0x06（18bit）時，才能顯示出顏色。這一點非常坑爹。

ILI9488 18比特顏色格式

通常用的都是16比特顏色，所以在采用18比特顏色是需要進行裝換。然後再通過spi發送。具體轉換方式就是

    colors[0] = (color>>8)&0xf8;
    colors[1] = (color>>3)&0xfc;
    colors[2] = (color<<3)&0xfc;

紅色放到第一個字節，綠色放到第二個字節，藍色放到低三個字節，且都是高比特對齊。低比特空置。轉換後屏幕即可正常顯示。