STM32之TFT-LCD液晶

TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为：Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display。TFT-LCD与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。TFT-LCD也被叫做真彩液晶显示器。

TFT液晶原理:


*背光模组：提供光源
*上下偏光片，TFT Glass Substrate,液晶：形成偏振光，控制光线的通过与否
*彩色滤光片：提供TFT LCD R/G/B(三原色）的来源
*ITO透明导电层：提供透明的导电通路
*Photo Spacer：提供一个固定高度给彩色滤光片和TFT Glass Substrate，作为灌入液晶的空间，以及做为上下两层Glass的支撑

液晶特性:

TFT-LCD使用的液晶为TN（Twist Nematic）型液晶，分子成椭圆状。TN型液晶一般是顺着长轴方向串接，长轴间彼此平行方式排列；当接触到槽状表面时，液晶分子就会顺着槽的方向排列与槽中


当液晶被包含在两个槽状表面中间，且槽的方向相互垂直，则液晶分子的排列为：
a）上表面分子：沿着a方向；
b)下表面分子：沿着b方向；
c）介于上下表面中间的分子：产生旋转的效应。
因此液晶分子在两槽状表面间产生90°的旋转

当线性偏极光射入上层槽状表面时，此光线随着液晶分子的旋转也产生旋转。
当线性偏极光射出下层槽状表面时，此光线已经产生了90度的旋转


当在上下表面之间加电压时，液晶分子会顺着电场方向排列，此时入射光线不再会旋转，因而光线直线射出下表面

偏光片特性：
将非偏极光（一般光线）过滤成偏振光。
当非偏极光通过a方向的偏光片时，光线被过滤成与a方向平行的线性偏极光
上图：偏振方向相同，线性偏极光继续前进，通过第二片偏光片时，光线通过。
下图：偏振方向不同，通过第二片时，光线被完全阻挡

偏振光透过液晶分子，偏振方向发生旋转，光线可通过偏光片


当液晶分子呈如图方向排列时，光线偏振方向将不再发生旋转，最终无法通过偏光片

TFT上下各有一片偏振方向垂直的偏光片，背光板发出的光经背光模组散射后，先通过下层偏光片形成偏振光
之后通过液晶分子，并由液晶分子的旋转角度决定通过液晶分子后的偏振方向
在经过彩色滤光片产生红、绿、蓝三色光，最后通过上偏光片，并由偏振光偏振方向与偏光片偏振方向夹角决定最终输出的光强，以形成不同的色彩。



发光强弱由MOS管控制液晶偏转角度，从而控制光线出口强弱达到控制色彩目的.
假设240*320分辨率液晶则由于 基本色彩是3原色 所以总共有240*320*3个 MOS管

“像素”（Pixel） 是由 Picture(图像) 和 Element（元素）这两个单词的字母所组成的，是用来计算数码影像的一种单位，如同摄影的相片一样，数码影像也具有连续性的浓淡阶调，我们若把影像放大数倍，会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成，这些小方点就是构成影像的最小单位“像素”（Pixel）。这种最小的图形的单元能在屏幕上显示通常是单个的染色点。越高位的像素，其拥有的色板也就越丰富，越能表达颜色的真实感。

每个点显示的颜色如何由确定？
由于TFT 液晶我使用的是2.8寸的240*320分辨率（像素)，16位真彩显示（接近自然色)
该模块采用的是显尚光电的DST2001PH TFTLCD，DST2001PH的控制器为ILI9320(可能为其他)，采用16位的80并口。
驱动芯片显存GRAM与色彩关系:

由于是16为数据，所以最低5位代表蓝色，中间6位为绿色，最高5位为红色。数值越大，表示该颜色越深。
就是向显存里面写入不同数据，产生不同的颜色.
常见颜色确定:

利用画图工具里面3原色可能确定需要的显存数据。

本人使用ALIENTEK MiniSTM32开发板自配2.8寸液晶
液晶驱动芯片硬件接口:


采用16位数据线（低了速度太慢，用彩色就没什么效果了）。该模块的80并口有如下一些信号线：
CS：TFTLCD片选信号。
WR：向TFTLCD写入数据。
RD：从TFTLCD读取数据。
D[15:0]：16位双向数据线。
RST：硬复位TFTLCD。
RS：命令/数据标志（0，读写命令；1，读写数据）。

ILI9320常用寄存器指令:


R0，这个命令，有两个功能，如果对它写，则最低位为OSC，用于开启或关闭振荡器。而如果对它读操作，则返回的是控制器的型号。这个命令最大的功能就是通过读它可以得到控制器的型号，而我们代码在知道了控制器的型号之后，可以针对不同型号的控制器，进行不同的初始化。因为93xx系列的初始化，其实都比较类似，我们完全可以用一个代码兼容好几个控制器。
R3，入口模式命令。我们重点关注的是I/D0、I/D1、AM这3个位，因为这3个位控制了屏幕的显示方向。
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AM：控制GRAM更新方向。当AM=0的时候，地址以行方向更新。当AM=1的时候，地址以列方向更新。
I/D[1:0]：当更新了一个数据之后，根据这两个位的设置来控制地址计数器自动增加/减少1，
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