从零点亮一块1.8寸彩屏：ST7735 SPI驱动实战全解析
你有没有试过，手里的MCU一切正常，代码也烧录成功，可那块小小的TFT屏幕就是不亮？白屏、花屏、闪屏……各种诡异现象轮番上演。别急，这不是玄学，而是你还没真正“读懂”这块屏背后的控制器——ST7735。
今天我们就来干一票大的：不用任何现成库，从最底层开始，一步一步带你把一块ST7735驱动的1.8英寸TFT彩屏点亮。无论你是用STM32、ESP32还是Arduino，只要懂点C语言和GPIO操作，这篇文章都能让你搞明白——原来，“点亮屏幕”这件事，也没那么神秘。
为什么是ST7735？
在五花八门的小尺寸TFT控制器中，ST7735是一个极具代表性的存在。它不是性能最强的，也不是分辨率最高的，但它足够小巧、便宜、集成度高，特别适合资源有限的嵌入式项目。
一块常见的1.8寸SPI接口TFT模块，背面可能只贴着一颗主芯片，而它的名字很可能就是ST7735S或ST7735R。这类芯片通常支持：
- 分辨率：128×160 像素
- 色深：RGB565（每像素16位，共65536色）
- 接口：四线SPI + 控制引脚（D/C, CS, RST）
- 内置升压电路：仅需3.3V供电即可驱动液晶偏压
- 支持旋转显示：0° / 90° / 180° / 270° 自由切换
最关键的是——只需要5根控制线就能工作！
| 引脚 | 功能 |
|---|---|
| SCLK | SPI时钟 |
| MOSI | 主发从收数据 |
| CS | 片选（低有效） |
| D/C | 数据/命令选择（高=数据，低=命令） |
| RST | 硬件复位 |
没有MISO？对，ST7735基本是单向通信的，我们只往里写，不读回来。这简化了设计，也让软件模拟SPI成为可能。
SPI通信的本质：命令与数据如何区分？
很多人第一次调试ST7735失败，问题就出在这两个字上：D/C。
你以为SPI只是发数据？错。对于LCD控制器来说，每一次传输都必须明确告诉它：“我现在给你的是命令，还是数据”。
举个例子：
- 发送0x2C表示“我要开始写显存了”——这是命令；
- 接着发送一堆0xF800（红色）、0x07E0（绿色）——这些是数据。
如果D/C没控制好，屏幕就会懵：你给我的到底是“开机指令”，还是一串红颜色？
所以，所有通信流程都遵循这个模式：
// 发送命令 拉低CS; D/C = 0; // 告诉它是命令 发送命令字节; 拉高CS; // 发送数据 拉低CS; D/C = 1; // 告诉它是数据 发送一个或多个数据字节; 拉高CS;⚠️ 注意：有些模块要求在连续写数据时不反复拉高/拉低CS，否则效率极低。因此批量写入时应保持CS为低电平直到完成。
初始化序列：别跳步！顺序很重要
你以为上电就能显示？Too young.
ST7735内部有一套复杂的电源管理系统和显示时序逻辑，必须通过精确的初始化序列来唤醒它。这个过程就像启动一台老式电视机：先通电预热，再打开图像，最后调对比度。
核心步骤拆解
硬件复位
- 上电后延时10ms；
- 拉低RST脚至少10μs；
- 再拉高并等待120ms让内部电路稳定。软复位（Software Reset）
- 发送命令0x01
- 等待150ms退出睡眠模式（Sleep Out）
- 发送0x11
- 延时20ms以上设置像素格式
- 命令0x3A，数据0x05→ 启用16位RGB565模式配置显示方向（MADCTL）
- 命令0x36，参数决定是否翻转、交换行列等开启显示输出
- 最后发送0x29，屏幕才会真正亮起来
关键寄存器详解：MADCTL（0x36）
这个寄存器决定了屏幕怎么“看世界”。它是一个8位控制字，每一位都有含义：
| Bit | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| 7 | MY | 行地址顺序（0: top→bottom, 1: bottom→top） |
| 6 | MX | 列地址顺序（0: left→right, 1: right→left） |
| 5 | MV | 行列交换（0: normal, 1: transpose） |
| 4 | ML | 扫描方向（0: normal, 1: reverse） |
| 3 | RGB | 接口颜色顺序（0: BGR, 1: RGB） |
| 2 | MH | 水平刷新方向（很少用） |
常见组合：
-0xC0：MY=1, MX=1, MV=0 → 上下左右镜像，适合竖屏使用
-0xA0：MY=1, MX=0, MV=1 → 90度旋转
你可以根据PCB安装方向灵活调整，避免程序里到处翻转坐标。
实战代码：基于HAL库的底层驱动封装
下面这段代码不是抄来的，而是经过实测验证的最小可用版本。我们以STM32 HAL库为例，但思路适用于任何平台。
#include "stm32f1xx_hal.h" // 引脚定义（根据实际接线修改） #define TFT_PORT GPIOA #define TFT_SCLK_PIN GPIO_PIN_5 #define TFT_MOSI_PIN GPIO_PIN_7 #define TFT_CS_PIN GPIO_PIN_6 #define TFT_DC_PIN GPIO_PIN_4 #define TFT_RST_PIN GPIO_PIN_3 // 使用硬件SPI（推荐） extern SPI_HandleTypeDef hspi1; static void tft_spi_write(uint8_t data) { HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &data, 1, HAL_MAX_DELAY); } void tft_write_command(uint8_t cmd) { HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_DC_PIN, GPIO_PIN_RESET); // Command mode HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET); tft_spi_write(cmd); HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_CS_PIN, GPIO_PIN_SET); } void tft_write_data(uint8_t data) { HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_DC_PIN, GPIO_PIN_SET); // Data mode HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET); tft_spi_write(data); HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_CS_PIN, GPIO_PIN_SET); } // 高效批量写数据（重要！刷图快就靠它） void tft_write_buffer(uint8_t *buffer, size_t len) { HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_DC_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_SPI_Transmit(&hspi1, buffer, len, HAL_MAX_DELAY); HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_CS_PIN, GPIO_PIN_SET); }注意：如果你的MCU没有硬件SPI，也可以用GPIO模拟。虽然速度慢些，但在非高速刷新场景下完全够用。
屏幕初始化函数：照着时序走，一步都不能少
void st7735_init(void) { // === 步骤1：硬件复位 === HAL_Delay(10); HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_RST_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(10); HAL_GPIO_WritePin(TFT_PORT, TFT_RST_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(120); // === 步骤2：发送初始化命令序列 === tft_write_command(0x01); // Software Reset HAL_Delay(150); tft_write_command(0x11); // Sleep Out HAL_Delay(20); tft_write_command(0x28); // Display Off (临时关闭) tft_write_command(0x3A); // Interface Pixel Format tft_write_data(0x05); // 16-bit/pixel tft_write_command(0x36); // MADCTL: Memory Access Control tft_write_data(0xC0); // MY=1, MX=1, RGB=0 → BGR顺序，上下左右翻转 // Frame Rate Control tft_write_command(0xB1); tft_write_data(0x01); tft_write_data(0x2C); tft_write_data(0x2D); tft_write_command(0xB2); tft_write_data(0x01); tft_write_data(0x2C); tft_write_data(0x2D); tft_write_command(0xB3); tft_write_data(0x01); tft_write_data(0x2C); tft_write_data(0x2D); tft_write_data(0x01); tft_write_data(0x2C); tft_write_data(0x2D); // VOP Set (contrast) tft_write_command(0xB4); tft_write_data(0x07); // VCOM Setting tft_write_command(0xC0); tft_write_data(0xA2); tft_write_data(0x02); tft_write_data(0x84); tft_write_command(0xC1); tft_write_data(0xC5); tft_write_command(0xC2); tft_write_data(0x0A); tft_write_data(0x00); tft_write_command(0xC3); tft_write_data(0x8A); tft_write_data(0x2A); tft_write_command(0xC4); tft_write_data(0x8A); tft_write_data(0xEE); tft_write_command(0xC5); // VCOM Offset tft_write_data(0x0E); // Write ID command tft_write_command(0x36); tft_write_data(0xC0); // Rotation setting again tft_write_command(0x37); // Vertical Scroll Start Address tft_write_data(0x00); tft_write_command(0x3A); // COLMOD: Set Color Mode tft_write_data(0x05); tft_write_command(0x2A); // CASET: Column Address Set tft_write_data(0x00); tft_write_data(0x02); // Start column: 2 tft_write_data(0x00); tft_write_data(0x81); // End column: 129 tft_write_command(0x2B); // RASET: Row Address Set tft_write_data(0x00); tft_write_data(0x01); // Start row: 1 tft_write_data(0x00); tft_write_data(0x80); // End row: 128 tft_write_command(0x29); // Display ON HAL_Delay(100); }看到这么多命令是不是头大？其实大多数是厂商推荐的“黄金参数”，用来优化对比度、响应速度和功耗。你可以先照搬，后期再逐项调试微调。
如何画点？GRAM访问才是关键
屏幕能亮了，接下来怎么做图形输出？
核心在于：GRAM（Graphic RAM）
ST7735内部有一块约40KB的显存（128×160×2 bytes），我们要做的就是把颜色数据写进去。
写GRAM三步法：
- 设置列地址范围（
CASET, 0x2A） - 设置行地址范围（
RASET, 0x2B） - 发送
RAMWR（0x2C）命令，随后连续写入RGB565数据
void set_addr_window(uint8_t x0, uint8_t y0, uint8_t x1, uint8_t y1) { tft_write_command(0x2A); // CASET tft_write_data(0x00); tft_write_data(x0 + 2); // offset correction tft_write_data(0x00); tft_write_data(x1 + 2); tft_write_command(0x2B); // RASET tft_write_data(0x00); tft_write_data(y0 + 1); tft_write_data(0x00); tft_write_data(y1 + 1); tft_write_command(0x2C); // RAMWR } void draw_pixel(uint8_t x, uint8_t y, uint16_t color) { set_addr_window(x, y, x, y); uint8_t data[2] = { color >> 8, color & 0xFF }; tft_write_buffer(data, 2); }📌 提示：很多模块有偏移（offset），比如实际可视区域从第2列开始，所以初始化和绘图时都要加偏移量。
有了draw_pixel，你就可以实现直线、矩形、圆形、文字渲染……整个GUI世界的门就此打开。
常见坑点与调试秘籍
❌ 白屏？
- 检查RST是否真的释放了？有时忘记拉高RST会导致一直处于复位状态。
- 是否发送了
Sleep Out (0x11)和Display ON (0x29)？缺一不可。 - 电源是否稳定？建议单独供3.3V，并加0.1μF陶瓷电容。
❌ 花屏、乱码？
- SPI模式不对！ST7735常用Mode 0（CPOL=0, CPHA=0）或Mode 3。
- 在CubeMX中确认SPI配置；
- 若不确定，尝试两种模式。
- D/C引脚接反？这是新手最高频错误之一。
❌ 刷屏慢如蜗牛？
- 不要一个像素一个像素地写！每次设置窗口+写一个点，开销太大。
- 改为批量写入：准备一个缓冲区，一次性刷一大片区域。
- 更进一步：使用DMA自动搬运数据，解放CPU。
✅ 调试图谱建议
拿个示波器，抓这几组信号：
- SCLK：是否有稳定时钟？
- CS：是否在每次传输前被拉低？
- D/C：命令和数据阶段是否正确切换？
- RST：是否有完整的低脉冲？
只要波形对了，通信就没问题。
进阶玩法：不只是“点亮”
一旦掌握了基础驱动，接下来可以做的事就多了：
- 接入LVGL等轻量级GUI框架，打造按钮、滑块、仪表盘；
- 结合触摸屏（XPT2046），做成完整的人机交互终端；
- 用PWM调节背光亮度，实现自动熄屏节能；
- 双缓冲机制，防止画面撕裂；
- SPI DMA传输，实现流畅动画；
- 字体嵌入，显示中文或自定义图标。
甚至可以用它做一个迷你天气站、MP3播放器界面、或者带UI的遥控器。
写在最后：从“会用”到“懂原理”
今天我们没有调用Adafruit_ST7735.h，也没有tft.begin()一行搞定。相反，我们亲手写了每一个命令、每一个延时、每一个引脚操作。
也许你会觉得麻烦，但正是这种“笨办法”，让你真正理解了：
- 为什么要有复位时序？
- 为什么D/C不能省？
- 为什么初始化要发那么多命令？
当你下次遇到一块没见过的LCD模块，即使没有现成库，你也知道该从哪里下手。
真正的嵌入式开发，从来都不是复制粘贴，而是理解每一行代码背后的意义。
如果你正在做毕业设计、打竞赛、搞创客项目，不妨试着自己写一遍这个驱动。哪怕只画出一个红点，那种成就感，也只有你自己知道。
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