1. 项目概述与环境搭建

做嵌入式显示项目，第一步往往不是写代码，而是把「路」铺好。SPI 接口的 LCD 驱动，说白了就是让单片机通过几根线，把像素数据送到屏幕上。我刚开始接触这类项目时，总觉得 SPI 很简单——不就是 MOSI、MISO、SCLK 嘛？结果第一次点亮屏幕，花了我整整两天。问题出在哪？后面我会讲到。

这一章，我们先搞清楚三件事：SPI 协议到底怎么工作的？LCD 驱动芯片的规格书怎么看？开发板和屏幕怎么接线？

1.1 SPI 协议速览

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议。它用四根线搞定全双工通信：

对于 LCD 驱动来说，我们主要用 MOSI 和 SCLK 两条线发送数据。MISO 一般用不到——屏幕不需要往单片机回传数据。嗯，这里要注意：有些 LCD 模块把 MISO 引脚省掉了，只留 5 个脚（VCC、GND、SCLK、MOSI、CS），再加一个 DC（数据/命令选择脚）。

SPI 有四种模式，由时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）组合决定。ST7735 驱动芯片通常工作在模式 0（CPOL=0，CPHA=0）或模式 3（CPOL=1，CPHA=1）。

为什么会有两种常用模式？我查过不少厂家的规格书，发现 ST7735 内部对 SPI 时序的要求其实比较宽松。模式 0 和模式 3 都能正常工作，但前提是时钟频率别太高。我曾经试过把 SPI 时钟拉到 40 MHz，结果屏幕出现花屏——降回 20 MHz 就没事了。

1.2 ST7735 规格书解读

拿到一份规格书，别从头读到尾。我一般先看这几个关键部分：

• 引脚定义：搞清楚每个脚的功能，尤其是电源脚（VCC、GND）、复位脚（RESET）、背光控制脚（LEDA）。
• 初始化序列：规格书里会给出上电后需要发送的命令列表。这是屏幕能正常显示的前提。
• 显存映射：ST7735 内部有 132×162 像素的显存，但实际显示区域通常是 128×160。多出来的像素怎么处理？规格书里会说明。
• 命令集：比如 CASET（列地址设置）、RASET（行地址设置）、RAMWR（写显存）。

举个例子，MADCTL 命令（0x36）控制屏幕的旋转方向。它的参数是一个字节，每一位都有含义：

设置 0x36 = 0xA0 就能把屏幕翻转 180 度。我有个项目里，屏幕是倒着装在外壳里的，全靠这个命令把画面正过来。

1.3 开发板选型与接线

选开发板，我主要看三点：SPI 硬件支持、GPIO 数量、调试便利性。常用的方案有：

• STM32F103C8T6（蓝色药丸）：便宜、资料多、SPI1 和 SPI2 都支持 DMA。我最早的项目就是用这块板子做的。
• ESP32：自带 Wi-Fi 和蓝牙，适合做无线显示终端。但它的 SPI 时钟最高只能到 80 MHz，实际用 40 MHz 比较稳。
• Raspberry Pi Pico：RP2040 芯片，PIO 可以模拟任意 SPI 时序，灵活性很高。

接线其实很简单。以 STM32F103 和 1.8 寸 ST7735 屏幕为例：

接线完成后，用万用表量一下各引脚电压，确保没有短路。我习惯先不插屏幕，单独测开发板的 SPI 引脚波形——用逻辑分析仪看一眼，确认时钟和数据线都有信号，再插屏幕。

1.4 知识结构总览

下面这张图把本章的核心知识点串起来了。你可以把它当作一个「导航图」，后面写代码时随时回来对照。

这张图里，SPI 协议是顶层入口。往下分三条线：硬件接线、规格书解读、开发板选型。每条线再展开到具体知识点。你写代码时如果卡住了，回来看看这张图，就知道问题出在哪个分支上。

1.5 环境准备清单

动手之前，先把工具备齐。我列个清单，你照着准备就行：

• 硬件：开发板（STM32F103 或 ESP32）、1.8 寸 ST7735 屏幕、杜邦线若干、面包板、USB 数据线
• 软件：Keil MDK 或 Arduino IDE、串口调试助手、逻辑分析仪（可选但强烈推荐）
• 文档：ST7735 数据手册（Datasheet）、开发板原理图