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LCD显示驱动与触摸检测I2C协议移植实战

共计 30 章节

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课程导论与硬件准备

LCD与触摸屏工作原理简介 · I2C协议基础回顾 · 所需硬件清单（STM32F4开发板

课程导论硬件准备

I2C协议深度解析

I2C物理层（SDA/SCL · 上拉电阻） · 协议层（起始条件

I2C协议深度解析

STM32的I2C外设与HAL库

STM32 I2C外设框图 · HAL库I2C相关API详解（HAL… · HAL_I2C_Master_Rec…

点亮第一块LCD屏

LCD驱动IC（如SSD1306/I… · 编写LCD初始化函数 · 设置显示区域

LCD点亮第一块

LCD驱动封装与抽象

设计LCD驱动分层架构（硬件抽象层H… · 驱动层 · 应用层）

LCD驱动封装

显示字符与汉字

字模原理（点阵字体） · 取模软件使用（PCtoLCD2002… · ASCII字符库与GB2312汉字库…

显示字符汉字

显示图片与GUI基础

BMP图片解析与显示 · JPEG解码库移植（TjpgDec） · 简单的GUI元素绘制（画点

GUI显示图片

触摸检测原理与电容触摸IC

电容触摸感应原理 · 常见电容触摸IC（如TTP229 · MPR121）介绍

IC触摸检测原理

触摸IC驱动编写

初始化触摸IC（配置灵敏度 · 按键映射） · 轮询读取触摸状态寄存器

I2C总线时序分析与调试

使用逻辑分析仪抓取I2C波形 · 分析起始/停止/应答时序 · 常见I2C故障排查（总线锁死

I2C总线时序分析

中断与DMA方式驱动I2C

配置I2C中断 · 编写中断服务函数 · 使用DMA进行批量数据传输

多设备I2C总线管理

I2C总线挂载多个从设备（LCD+触… · 设备地址冲突解决 · 通过I2C MUX扩展总线

LCD与触摸协同工作

设计主循环架构（轮询触摸+刷新LCD… · 触摸事件驱动LCD显示更新 · 实现一个简单的菜单切换功能

LCD触摸协同工作

低功耗设计

进入Stop模式前的I2C总线处理 · 触摸唤醒配置 · LCD显示关闭策略

低功耗设计Stop

RTOS下的I2C驱动

FreeRTOS任务划分（触摸任务 · 显示任务 · 主控任务）

驱动移植到其他MCU平台

以GD32/AT32为例 · 修改HAL层适配新MCU的I2C寄存… · 保持上层API不变

MCU驱动移植到其他

单元测试与驱动验证

编写I2C读写测试用例 · 使用Cmock/Ceedling进行… · 模拟I2C从设备进行闭环测试

单元测试驱动验证

实战项目一

智能家居控制面板：需求分析 · 硬件选型 · LCD显示温湿度与时间

实战项目一智能家居控制面板

实战项目二

便携式示波器前端：LCD显示波形 · 触摸调整时基与电压档位 · I2C读取ADC数据

实战项目二LCD

实战项目三

游戏掌机：LCD显示游戏画面 · 触摸按键控制角色移动 · I2C读取加速度计数据

实战项目三LCD

I2C驱动性能优化

降低I2C时钟频率提高稳定性 · 使用双缓冲DMA · 批量传输合并

I2C驱动性能优化

LCD显示性能优化

使用帧缓冲（Frame Buffer… · 局部刷新策略 · DMA2D（LTDC）加速

LCD显示性能优化

触摸检测算法进阶

多点触摸检测 · 手势识别（滑动/双击/长按） · 触摸坐标滤波（均值/中值/卡尔曼滤波…

触摸检测算法进阶多点触摸检测

驱动安全与健壮性

I2C总线超时处理 · 错误重试机制 · 看门狗喂狗策略

驱动安全健壮性

Bootloader与固件升级

I2C Bootloader设计 · 通过触摸触发进入升级模式 · LCD显示升级进度

Bootloader固件升级

生产测试与校准

LCD坏点检测 · 触摸校准（线性/非线性校准） · I2C从设备批量测试

生产测试校准

文档编写与代码规范

Doxygen注释规范 · 驱动API文档生成 · 设计文档（架构图

文档编写代码规范

开源项目赏析

u8g2 · LVGL · TFT_eSPI等开源库的I2C驱动…

开源项目赏析u8g2

常见问题与解决方案（FAQ）

LCD花屏/白屏 · 触摸无响应 · I2C总线卡死

FAQ常见问题

课程总结与进阶路线

回顾30节课程核心知识点 · 推荐进阶学习方向（RTOS · GUI框架

课程总结进阶路线