3线spi屏幕驱动方式

前言

最近研究了一下3线spi屏幕的驱动方式。屏幕的驱动芯片为ILI9488，相比于4线，3线spi屏幕没有用到DC写命令/写数据控制线。DC=0表示写命令，DC=1表示写数据。

3线spi数据格式

3线spi就是将DC命令放到了每个8位数据的最高位。这么说还是有些枯燥，看下具体的例子。
假如采用spi发送0x55，一般采用的MSB，高位在前的方式。
那么SDA（MOSI）数据线上是这样的：

01010101

如果要假如dc命令，则0x55要分为两个字节进行发送，假设DC=1，则SDA（MOSI）数据如下：

10101010 1
低字节 高字节

相当于要将0x55转换为：0x80AA。同时要在单片机中设置spi数据为9位。经过多次摸索，其转换公式为：

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

具体在esp32中需要将发送函数改为如下：

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.
}

只有改成为这样才能正常与屏幕通信。这个造成了通信速度降低，难以采用dma传输大量的数据。原因就是每个字节都要先进行拆解拼凑成2个字节再发送。及其不方便，当时调这个花了不少时间。

个人觉得3线spi通信方式及其扯淡，效率极低，还是老老实实用4线spi或者单片机8080接口来驱动屏幕。有的屏幕中DC引脚使用RS来表示的，笔者也是一开始没搞明白，发现这个屏幕没有DC引脚，才来研究3线spi，后面发现屏幕刷新率太低了，刷新一整屏需要10s钟。最后发现RS=DC，立刻改为4线spi，爽歪歪。

不过ILI9488这个驱动芯片最坑的一点是采用spi方式，只支持8bit和18bit的颜色格式，不支持16bit。这是实验所得，其规格书上写的是采用4线spi时，可以支持16bit颜色，
但将0x3A写入0x05（16bit）屏幕没有显示，只有将0x3A写入0x06（18bit）时，才能显示出颜色。这一点非常坑爹。

ILI9488 18位颜色格式

通常用的都是16位颜色，所以在采用18位颜色是需要进行装换。然后再通过spi发送。具体转换方式就是

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

红色放到第一个字节，绿色放到第二个字节，蓝色放到低三个字节，且都是高位对齐。低位空置。转换后屏幕即可正常显示。