最近买了一块TTGO T-Display开发板,基于ESP32而且带一块LCD液晶屏,淘宝上只要40元左右,非常划算。一直在探索能用这个小板子做些什么,尝试使用液晶屏驱动库TFT_eSPI的一些范例,其中有一个叫Matrix的示例,实现了一种黑客帝国那种绿色乱码字符流动的效果。
简单对代码进行修改,用ST7789的变量替换示例中的ILI9341,其中ILI9341_VSCRSADD这个变量不存在,用0x37这个常量代替,由于这块液晶屏的分辨率是240x135的,所以将示例中所有的320都改成了240。编译,烧录!
预想的效果是显示绿色渐变的乱码字符,结果出现上面这种情况,正常的字符后面有一大片乱七八糟的噪点。
示例使用TFT_eSPI库控制液晶屏,这个示例的原理是向屏幕中写满渐变字符,然后利用液晶屏的垂直滚动指令,让写入的这些字符进行滚动。
核心函数是setupScrollArea和scrollAddress。setupScrollArea使用VSCRDEF命令,设定滚动和固定区域,它有3个参数:顶部固定区域TFA,滚动区域VSA,底部固定区域BFA。只需要在启动的时候设定一次即可。
另一个,scrollAddress函数使用VSCRSADD指令,设定滚动的地址VSP,就是指定显示内存区域内某一行作为滚动的第一行像素。例如下图中VSP是3,就是将第3行移动到滚动区域的第一行,0–2行从最下面补上来。这样只要在循环中不断设置滚动地址,就可以实现滚动。
虽然原理很简单,但是那段乱码是怎么回事呢?
通过两个晚上的折腾,翻阅了ST7789的数据手册,发现了VSCRDEF有一句说明:
The condition is TFA+VSA+BFA = 320, otherwise Scrolling mode is undefined.
另外,关于垂直滚动也有一个章节提到:
Case 1: TFA + VSA + BFA < 320
N/A. Do not set TFA + VSA + BFA < 320. In that case, unexpected picture will be shown.
这个似乎就是描述了我遇到的情况,感觉应该是设定滚动区域出了问题。但是我的液晶屏高度只有240,怎样才能满足这个条件呢?要不试试修改TFA和BFA,并且让滚动区域VSA保持240?
那么首先要恢复之前的修改,恢复原来示例中320的部分。问题又来了:TFA和BFA设定多大呢?
翻看了TFT_eSPI关于ST7789的驱动部分,给我了一些提示。在这个库的驱动中,对于240x135的面板做了特定的设定,将左上角的坐标移动到了(52,40),也就是说0–39行的内存区域是不会写入任何像素数据的。另外,由于高度只有240,所以240 + 40 = 280以后的区域也是不会写入数据的。
我猜想ST7789永远认为内存区域是针对320x240的,而这块小屏幕实际上只是显示这个内存区域中间的240x135那一个部分。
尝试解决的办法就是将TFA和BFA都设置成40,VSA是240,这样刚好满足加起来是320,中间240行正好是整个液晶屏的显示区域。也就是说,将所有不可见的区域设定成了不可滚动的区域,避免没有写入任何字符的部分被滚动上来。
另外,由于TFT_eSPI绘图函数中默认加入了(52,40)的偏移量,也就是在(0,0)绘制一个点会被处理成在(52,40)绘制一个点,而scroll_slow函数返回的却是内存中真实的行,所以在示例中scroll_slow的返回值要剪掉40,也就是TFA。
Voilà!
总结,这个问题主要原因是TTGO T-Display采用的是240x135的分辨率,而驱动芯片总是以320x240为基准读取内存并显示的,这块显示屏其实只是显示了(52,40)-(186,279)这个区域内的内容。
因此,在设定滚动区域的时候需要将其他不可见区域设为固定区域,不参与滚动,避免那些内存区域内的随机字符滚入显示区域。
另外,还有一个思路就是假定TTGO T-Display的显示区域就是320x240,将所有内存区域全部写满,并设定全屏滚动,理论上应该也能实现。这需要取消偏移量,并且覆盖分辨率设定。我还是倾向于前一种实现方案,更加干净,不对第三方库进行hack。
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