1. LCD显示原理与并行接口基础

各位同学，咱们今天聊聊LCD显示最核心的东西。说实话，我刚开始接触LCD驱动时，也被那些时序图搞得一头雾水。但后来发现，只要把原理搞清楚了，写驱动其实就是按部就班的事。

1.1 LCD液晶显示原理

LCD，说白了就是液晶显示器。液晶本身不发光，它像个百叶窗——通过电压控制液晶分子的扭转角度，让背光透过或者挡住，从而显示出不同的亮度。

我习惯把LCD想象成一个巨大的像素矩阵。每个像素由三个子像素组成：红、绿、蓝。通过控制这三个子像素的亮度比例，就能混合出我们想要的颜色。

举个例子，一个像素显示白色，就是红绿蓝三个子像素全开；显示黑色，就是全关。中间的颜色，靠的是不同灰阶组合。ILI9341支持262K色，也就是每个颜色通道有64级灰度（6位），组合起来就是64×64×64=262,144种颜色。

1.2 像素与分辨率

分辨率这个概念，大家应该不陌生。320×240，意思是横向320个像素，纵向240个像素。我最早用的LCD就是320×240的，那时候觉得挺清晰。现在手机动不动就2K屏，但嵌入式系统里，320×240、480×320这些分辨率还是很常见的。

分辨率	常见尺寸	典型应用
320×240 (QVGA)	2.4寸 - 3.2寸	MP3播放器、小家电
480×320 (HVGA)	3.5寸 - 4.0寸	工控手持设备
800×480 (WVGA)	4.3寸 - 7.0寸	车载仪表、智能家居面板

这里有个坑，我提醒一下：分辨率越高，需要的显存就越大。320×240的屏幕，如果每个像素用16位色（RGB565），需要的显存是320×240×2 = 153,600字节。如果你的单片机RAM只有64KB，那就得考虑用SPI接口或者分块刷新的方式了。

1.3 并行接口（8080/6800）时序

好，重点来了。并行接口是LCD驱动里最经典的方式。主要有两种：8080模式和6800模式。

8080模式是Intel搞的，6800模式是Motorola搞的。现在市面上绝大多数LCD驱动芯片都支持8080模式，我个人也推荐大家用8080，因为时序更直观，写代码也顺手。

8080并行接口的信号线，我列一下：

• CSX：片选，低电平有效。选中了才能通信。
• D/CX：数据/命令选择。低电平写命令，高电平写数据。
• WRX：写使能，上升沿锁存数据。
• RDX：读使能，上升沿读取数据。
• DB[15:0]：16位数据总线。8位接口只用DB[7:0]。
• RESX：复位，低电平复位芯片。

写一个命令的时序是这样的：

1. 拉低CSX，选中芯片。
2. 拉低D/CX，表示要写命令。
3. 在数据总线上放命令字节。
4. 拉低WRX，再拉高WRX，产生一个上升沿。
5. 芯片在WRX上升沿锁存数据。
6. 拉高CSX，结束通信。

写数据时，D/CX拉高就行，其他步骤一样。

6800模式跟8080的区别在于：6800用E（使能）信号代替WRX和RDX，用R/W信号区分读写。说实话，现在用6800的场合很少了，大家了解就行。

1.4 驱动芯片简介：ILI9341与ST7789

市面上最常见的两款驱动芯片，就是ILI9341和ST7789。我两个都用过，说说区别。

特性	ILI9341	ST7789
最大分辨率	320×240	240×240 / 320×320
接口	8080 8/9/16/18位 + SPI	8080 8/9/16/18位 + SPI
颜色深度	262K (6-6-6)	262K (6-6-6)
内部RAM	172,800字节	172,800字节
典型应用	2.4寸 - 3.2寸	1.3寸 - 1.8寸小屏

ILI9341是经典款，资料多，用的人多。ST7789是后起之秀，在小尺寸圆形屏上很流行。我去年做一个智能手表项目，用的就是ST7789驱动的1.3寸圆形LCD，效果不错。

两个芯片的指令集基本兼容，但有些细节不同。比如初始化序列，ILI9341需要发一堆寄存器配置，ST7789相对简单一些。我建议你拿到屏幕后，先看驱动芯片型号，再找对应的数据手册，别拿ILI9341的代码直接烧到ST7789上——我吃过这个亏，屏幕花了一片。