ＴＦＴ ＬＣＤ(ST7735)モジュールに表示を行う(skSDlib編)

〔fileio編〕 〔ＰＩＣの動かせ方入門に戻る〕

前のページではMLAの"fileio"ライブラリを使った記事でしたね。
ここの記事は、"skSDlib"のライブラリを使って動作させた話を書いて置きます。
ですので、メモリ容量が8KWord程のPIC(SPI付き)から動作出来ると思われます。
(BMPファイルは表示しない、漢字もまあ使わないかもぉな人向けですかね)

最初は16F18326で実験を行っていた、LCDに表示は出来たのでSDソケットを付けて見たがぁ．．．
動作しない、SPIの送信は出来ているがどうも受信側が反応しない様だ、ハズレPIC？
仕方なく18F26K22を使った。

詳しい内容は前のページを見ましょう、
又、実験回路も前のページの18F26K22と同じです。

《ダウンロードプログラムについて》

↓ここからサンプルプログラムソースファイルをダウンロードして下さい。
skST7735x．zip　BMPファイルが速く読み出される様に改良を施した　*1)

プログラムソースをダウンロードしたら、MPLAB Xにてプロジェクトを作成します。
以下のファイルをプロジェクトディレクトリにコピーしてプロジェクトに取込んで下さい。
次にコンパイルとＰＩＣ書き込みを実行して下さい。
MPLAB(R) XC8 C Compiler Version 1.40コンパイラを使用しています。

ダウンロードしたら解凍して下さい、以下のファイル構成です。
　TFT_LCD21.c････････TFT LCD(ST7735)の表示テストサンプルプログラム
　TFT_LCD22.c･･････TFT LCD(ST7735)の表示テストサンプルプログラム(BMPファイルを表示)　*1)
　skST7735x.c･････････ST7735チップのTFT-LCD用関数ライブラリファイル(基本編)
　skST7735x.h･････････ST7735チップのTFT-LCD用関数ライブラリのヘッダファイル
　skST7735x_img.c･･･ST7735チップのTFT-LCD用関数ライブラリファイル(イメージデータ出力編)*1)
　skST7735x_img.h･･･ST7735チップのTFT-LCD用関数ライブラリのヘッダファイル
　skSPIlib.c････････････ＳＰＩ通信を行う関数ライブラリ
　skSPIlib.h････････････ＳＰＩ通信を行う関数ライブラリのヘッダファイル
　skSDlib.c････････････MMC/SDカードアクセス関数ライブラリ　*1)
　skSDlib.h････････････MMC/SDCのアクセスを行う関数のヘッダファイル　*1)
　font.h････････････････キャラクタ文字(5x8)フォントファイル
　　　　　　　　　　　　(以前、こちらで使用したファイルを使用しています)

// 以下はSDカードに入れて使用します、コンパイルには使いません。
Shinome.pdb･･･････････12x12漢字フォントファイル(実際のファイル名は"Shinonome_12.pdb")
　　　　　　　　　　　　("CJKOS Japanese Fonts"サイトの"東雲"をそのまま利用しています)
ebine.bmp･････････････ 160x107 24bit ビットマップファイルのサンプル

　尚、18F26K22のクロックは３２ＭＨｚを想定しています。
　又、ＳＤカードを使わない(MAPファイルと漢字表示なし)なら橙色のファイルのみでＯＫです。

ＴＦＴ＿ＬＣＤ２１．ｃ

前のページと同じ動作です。

 コンパイル後のメモリ容量は、
 データが603byte、プログラムが4,448byteです。

ＴＦＴ＿ＬＣＤ２２．ｃ

前のページと同じ動作です。
ですがぁ、BMPファイル表示は遅いです、漢字表示はまあまあですかね．．．．
なので、BMPファイル表示ロジック部はコメントにしています、遅さを見たい人はコメントを外します。

 コンパイル後のメモリ容量は、
 データが796byte、プログラムが13.378byteです。

ＰＳ．
　BMPファイル表示の遅さに耐え切れなくなり、もっとぉ高速に動作する様な関数を"skSDlib"に
　追加しました、メモリ容量が約1.5K程増えましたが速くなったのでぇ良しとしましょう。　*1)

ｓｋＳＤｌｉｂ．ｃ
ｓｋＳＤｌｉｂ．ｈ
ｓｋＳＰＩｌｉｂ．ｃ
ｓｋＳＰＩｌｉｂ．ｈ

この内容は”MMC/SDカードを接続し読書きを行って見ます”を参照下さい。
但し、"skSPIlib.h"はMSSP1側を利用する様に#define定義しています。
下記の様にSDカードの選択ピンを"skSDlib.h"に記述する必要が有ります。
#define CS　　　　　LATC0　　// カード選択信号

ｓｋＳＴ７７３５ｘ．ｈ

ST7735チップのTFT-LCD用関数基本ライブラリのヘッダファイルです。

ST7735Rチップ用の定義とSPI接続ピン情報の定義が記述されています、変更及び追記を行う場合は
このファイルに行いましょう。
#define TFT_DC　　　　　LATB4　　// SPIデータのパラメータ又はコマンド選択ピン
#define TFT_CS　　　　　LATB5　　// TFT_LCDモジュール選択ピン
は使用するピンに応じて変更しましょう。
尚、SPIはMSSP1(SPI1)側を使用しています。

ｓｋＳＴ７７３５ｘ．ｃ

このライブラリは"skSDlib"用で記述されています。
まず利用する場合は下記行をスケッチの最初に記述します。
#include "skST7735x.h"

基本ライブラリの使い方を説明します。

LCD_begin(uint8_t dspinfo,uint8_t value)
　ディスプレイモジュールの初期化を行う処理です。
　　dspinfo : ＬＣＤモジュールの情報を指定します
　　　　　　　現在は、"CHIP_ST7735X | DISPLAY_TYPE_1"のみしか用意されていません。
　　value　 : 画面の消去色指定　0 = 黒　1 = 白

　例）LCD_begin(CHIP_ST7735X | DISPLAY_TYPE_1,BLACK_SCREEN) ;

※ この関数内ではSPI自体の初期化は行っていません、LCD_begin()の呼び出し元で行います。
　 SPI_Init(SPI_MODE0,SPI_CLOCK_DIV4,0) ;　// こんなあんばいに
　 又、SDI1は入力、その他は出力にピンを設定する必要がｂあります。
　 LCD_begin()で行わないのは、PICによりピン等の割り付けが異なりこの方が都合が良い為です。

LCD_DisplayDirection(uint8_t value)
　ディスプレイの表示方向を指定する処理です。
　　value : 表示方向を指定(1-4)
　　　　　　1 = フレキシブルケーブル側が上方向で、原点は左上が0.0(初期状態)
　　　　　　2 = フレキシブルケーブル側が下方向で、原点は左上が0.0
　　　　　　3 = フレキシブルケーブル側が右方向で、原点は左上が0.0
　　　　　　4 = フレキシブルケーブル側が左方向で、原点は左上が0.0

LCD_CLS(uint8_t value)
　ディスプレイの表示をクリアする処理です。
　この処理は、白か黒でのみ塗りつぶします、色を付けたい場合はFillBox()を使用。
　　value : 0 = 黒(BLACK_SCREEN)　1 = 白(WHITE_SCREEN)

LCD_ColorSet(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue)
　色の設定を行う処理です。
　この処理は、指定されたRGBをST7735用の色構造に変換します、
　尚、12/16/18ビットカラーのみ対応しています、その他は黒に設定されます。
　12bit(R:4 G:4 B:4) 16bit(R:5 G:6 B:5) 18bit(R:6 G:6 B:6)
　なので、初期化で設定されているカラーにより指定する上限値は変わります。
　　red　 : RGBで指定の赤
　　green : RGBで指定の緑
　　blue　: RGBで指定の青

　例）18ビットカラー設定で紫色指定の場合
　　　LCD_ColorSet(63,0,63) ;

LCD_ReduceColorSet(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue)
　RGB値(24ビット色から)の減色を行い色を設定する処理です。
　この処理は24bit(R:8 G:8 B:8)のフルカラー値から、初期化で設定されているカラーに減色し
　その値を設定する処理です。
　又、16bit色は、R(5):G(6):B(5)ビットですがG(5)にして統一します。

　　red　 : RGB(24ビット)で指定の赤
　　green : RGB(24ビット)で指定の緑
　　blue　: RGB(24ビット)で指定の青

　例）12ビットカラー設定で紫色指定の場合
　　　LCD_ReduceColorSet(255,0,255) ;
　　　は、LCD_ColorSet(15,0,15) ; と同じです。

LCD_PutPixel(uint16_t xp, uint16_t yp)
　１ドット点を描画する処理です。
　モジュールにより描画範囲が異なります、ここで使用した物は128x160スクリーンです。
　他のスクリーン時は、DisplayInit()関数に追記して下さい。
　　xp : ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp : ディスプレイ座標の行(縦)位置

LCD_Circle(uint16_t xp, uint16_t yp, uint16_t radius)
　指定の円を描画する処理です。
　　xp　　 : ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp　　 : ディスプレイ座標の行(縦)位置
　　radius : xp/ypを中心として、そこからの半径を指定します

LCD_FillCircle(uint16_t xp, uint16_t yp, uint16_t radius)
　指定の円エリアを指定色で塗りつぶす処理です。
　指定色とは、ColorSet()/ReduceColorSet()で行います。
　　xp　　 : ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp　　 : ディスプレイ座標の行(縦)位置
　　radius : xp/ypを中心として、そこからの半径を指定します

LCD_Line(uint16_t xsp, uint16_t ysp, uint16_t xep, uint16_t yep)
　指定の線を描画する処理です。
　xsp/yspを開始点として、xep/yepを終了点とする対角線上に線を描きます。
　　xsp : ディスプレイ座標の開始する列(横)位置
　　ysp : ディスプレイ座標の開始する行(縦)位置
　　xep : ディスプレイ座標の終了する列(横)位置
　　yep : ディスプレイ座標の終了する行(縦)位置

LCD_Box(uint16_t xsp, uint16_t ysp, uint16_t xep, uint16_t yep)
　指定の四角形を描画する処理です。
　xsp/yspを開始の頂点として、xep/yepを終了の頂点とした四角形を描きます。
　　xsp : ディスプレイ座標の開始する列(横)位置
　　ysp : ディスプレイ座標の開始する行(縦)位置
　　xep : ディスプレイ座標の終了する列(横)位置
　　yep : ディスプレイ座標の終了する行(縦)位置

LCD_FillBox(uint16_t xsp, uint16_t ysp, uint16_t xep, uint16_t yep)
　指定の四角形エリアを指定色で塗りつぶす処理です。
　指定色とは、ColorSet()/ReduceColorSet()で行います。
　xsp/yspを開始の頂点として、xep/yepを終了の頂点とした四角形を塗りつぶします。
　　xsp : ディスプレイ座標の開始する列(横)位置
　　ysp : ディスプレイ座標の開始する行(縦)位置
　　xep : ディスプレイ座標の終了する列(横)位置
　　yep : ディスプレイ座標の終了する行(縦)位置

LCD_Putc(uint16_t xp, uint16_t yp, uint8_t c)
　指定された位置に１文字(5x8)描画させる処理です。
　実際の文字太さは5x7ドットで、8ドット目はスペースです。
　使うフォントは"font.h"で、0x80〜0x9Fに文字を登録可能です。
　因みに、"↑↓ΩπΣ千万円÷■〒℃±"を登録しています。
　　xp : ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp : ディスプレイ座標の行(縦)位置
　　c　: 表示する1文字を指定します

LC_Puts(uint16_t xp, uint16_t yp, const char *s)
　指定された位置に文字列(5x8)を描画させる処理です。
　　xp : ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp : ディスプレイ座標の行(縦)位置
　　*s : 表示する文字列を指定します(文字列の最後はnullでなければなりません)

　例）0,0の位置に"108円"と18ビットカラー設定で赤色で表示する場合 
     LCD_ColorSet(63,0,0) ;
     LCD_Puts(0,0,"100") ;
     LCD_Putc(18,0,0x87) ;
　又は
     char s[] = {'1','0','8',0x87,0x00} ;
     LCD_ColorSet(63,0,0) ;
     LCD_Puts(0,0,s) ;

LCD_Putc2x(uint16_t xp, uint16_t yp, uint8_t c)
　指定された位置に２倍の１文字(5x8x2)描画させる処理です。
　"font.h"を単純に２倍表示させているだけです。
　　xp : ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp : ディスプレイ座標の行(縦)位置
　　c　: 表示する1文字を指定します

LCD_Puts2x(uint16_t xp, uint16_t yp, const char *s)
　指定された位置に２倍の文字列(5x8x2)を描画させる処理です。
　　xp : ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp : ディスプレイ座標の行(縦)位置
　　*s : 表示する文字列を指定します(文字列の最後はnullでなければなりません)

LCD_SleepCtl(uint8_t sel)
　スリープのON/OFFを行う処理です。
　復帰すればその前までの画面が表示されます、
　スリープ時は、バックライト制御ピン(LED)をOFFする機能を追加しましょう。
　　sel : 0 = スリープからの復帰　1 = スリープモードにする

LCD_DisplayINV(uint8_t sel)
　ディスプレイの反転表示を切り替える処理です。
　この処理を行った時点でフレームメモリ全体(画面全体)ビットが反転して表示されます、
　即ち色が白だった場合は黒で表示します。
　　sel : 0 = 反転表示ＯＦＦ　1 = 反転表示ＯＮ

ｓｋＳＴ７７３５ｘ＿ｉｍｇ．ｈ

ST7735チップのTFT-LCD用関数イメージデータ出力ライブラリのヘッダファイルです。

ｓｋＳＴ７７３５ｘ＿ｉｍｇ．ｃ

このライブラリは"skSDlib"用で記述されています。
又、このライブラリは、SDカードを使います。
まず利用する場合は下記行をスケッチの最初に記述します。
#include "skST7735x_img.h"

イメージデータ出力ライブラリの使い方を説明します。

ans = IMG_imgInit()
　イメージ出力関連(SD)の初期化を行う処理です。
　これを呼び出す前にLCD_begin()を呼び出す必要が有ります。
　　ans : 0 = 正常終了　それ以外は初期化失敗(SDカードが刺さっていないかも？)

　例）LCD_begin(CHIP_ST7735X | DISPLAY_TYPE_1,BLACK_SCREEN) ;
　　　IMG_imgInit() ;

ans = IMG_PutImage(uint16_t xp, uint16_t yp, const char *filename)
　ＢＭＰ画像を表示させる処理です。
　Windowsの24ビットカラーのみ対応で、表示可能なスクリーンサイズ内で作成します。
　　xp　　　　: ディスプレイ座標の列(横)開始位置
　　yp　　　　: ディスプレイ座標の行(縦)開始位置
　　*filename : BMPのファイル名(半角大文字 xxxxxxxx.BMP)
　　ans　　　 : 0 = 正常終了
　　　　　　　　1 = ファイルオープンエラー(ファイルが存在しないかも)
　　　　　　　　2 = BMPファイルでない又は、24ビットカラーでない

　例）ans = IMG_PutImage(0,0,"EBINE.BMP") ;

ans = IMG_PutcK(uint16_t xp, uint16_t yp, uint16_t c)
　指定された位置に漢字１文字(12x12)描画させる処理です。
　SDカードからフォントデータ(SHINOME.PDB)を読み出して表示させます。
　　xp　: ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp　: ディスプレイ座標の行(縦)位置
　　c　 : 漢字コード(JISコード)を指定する、'熊'なら0x3727
　　ans : 0 = 正常終了
　　　　　1 = ファイルオープンエラー(ファイルが存在しないかも)

※ 漢字のJISコードを調べるには、KGK紀州技研さんのこちらをお使いください。

JISコードを調べるサイト
"漢字(日本)→JISコード"にチェック入れ、
変換元に文字列を入力後、[変換＞]をクリックします。

ans = IMG_PutsK(uint16_t xp, uint16_t yp, uint16_t *s)
　指定された位置に漢字文字列(12x12)を描画させる処理です。
　　xp　: ディスプレイ座標の列(横)位置
　　yp　: ディスプレイ座標の行(縦)位置
　　*s　: 表示する文字列を指定します(文字列の最後はnullでなければなりません)
　　ans : 0 = 正常終了
　　　　　1 = ファイルオープンエラー(ファイルが存在しないかも)

　例）0,0の位置に"くまモン"と18ビットカラー設定で赤色で表示する場合 
     char s[] = {0x242F,0x245E,0x2562,0x2573,0x00} ;

     LCD_ColorSet(63,0,0) ;
     IMG_PutsK(0,0,s) ;

《その他》

実験風景
アハハ！LCDの5.0V電源繋いでいないが動作している。
LEDピン側辺りの3.3Vが回り込んでいるのかもぉ。




BMPファイルが速く読み出される様に改良を施した(*1) 2019/05/08

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