1. 引言

随着嵌入式系统的普及，LCD 显示模块在各种产品中得到了广泛应用。SWM341 是一款由赛米控（SemeLab）推出的 MCU（微控制器），它具有较强的处理能力和丰富的外设接口，适用于各种低功耗应用。SWM341 微控制器通常应用于一些低成本、嵌入式设备中，特别是在需要实时处理和显示信息的设备中，比如智能仪表、消费电子产品、医疗设备等。

在很多项目中，开发者常常需要将现有的上位机驱动代码移植到 SWM341 平台，尤其是 LCD 显示驱动部分。LCD 驱动涉及到的代码不仅仅包括硬件控制，还包括图形和文字的显示接口。在本篇文章中，我们将详细介绍如何将上位机的 LCD 驱动代码移植到 SWM341 MCU 上，重点介绍其硬件接口的配置、驱动代码的移植步骤及常见的调试问题。

2. SWM341 平台概述

2.1 SWM341 微控制器

SWM341 是一款基于 ARM Cortex-M0 核心的单片机，具有多种通信接口（如 UART、SPI、I2C）和多种计时器、GPIO（通用输入输出）等外设。其低功耗特性和高性价比使其成为嵌入式系统中常见的选择。SWM341 的操作频率较低，但足以处理一些实时性要求不高的任务，比如 LCD 屏幕的显示控制。

2.2 LCD 显示模块

LCD 显示模块通常用于显示数字、字符以及图形内容。根据其控制方式，LCD 分为多种类型，如并口控制和串口控制的液晶屏。常见的液晶模块包括字符型 LCD（如 16x2 LCD）和图形型 LCD（如 128x64 LCD）。

在本文中，我们将讨论如何将 SWM341 微控制器与常见的 128x64 图形 LCD（例如 ST7920 或者 S6B0108 控制器）进行连接，并移植上位机驱动代码来控制显示内容。

3. LCD 驱动代码移植的准备

3.1 硬件连接

在移植代码之前，首先需要确保硬件的正确连接。以 128x64 LCD 为例，其通常通过 SPI（串行外设接口）或者并行接口与微控制器连接。为了简化，我们选择 SPI 方式进行连接，因为 SPI 接口的接线较为简单，且适用于大多数 LCD 屏。

在 SPI 模式下，LCD 通常需要至少四个信号线：

• SCLK（时钟线）：控制数据传输的时序。

• MOSI（主输出从输入）：传输数据到 LCD。

• CS（片选线）：选择与 LCD 通信的 MCU。

• RESET（复位线）：复位 LCD 显示模块。

通过合理的引脚配置，将 SWM341 与 LCD 屏的 SPI 接口连接起来。

3.2 上位机代码分析

在移植 LCD 驱动代码之前，首先需要分析现有的上位机代码。一般来说，上位机代码是为高性能的 PC 或嵌入式系统设计的，可能使用了更高级的库函数（例如操作系统驱动、硬件抽象层等）。这些代码需要根据 SWM341 平台的资源进行适当调整。

上位机的 LCD 驱动代码通常包含以下几个部分：

1. 初始化代码：初始化 LCD 模块的基本设置，如显示模式、亮度、对比度等。

2. 显示控制：包括清屏、写入字符、绘制图形等。

3. 数据通信：通过 SPI 或并口与 LCD 模块进行数据传输。

4. 调试功能：用于测试 LCD 是否正确显示。

这些部分的功能需要拆解开来，并逐一适配到 SWM341 平台。

4. 代码移植步骤

4.1 配置 SPI 接口

SWM341 提供了 SPI 模块来实现与外部设备的串行通信。我们首先需要在 SWM341 上配置 SPI 接口。在代码移植过程中，需要初始化 SPI 模块，并设置传输速率、数据位长度、时钟极性等参数。

// 配置 SPI 接口
void SPI_Init(void) {
    // 启用 SPI 时钟
    CLK_EnableModuleClock(SPI0_MODULE);

    // 设置 SPI 模式
    SPI_Open(SPI0, SPI_MASTER, SPI_MODE_0, 8, 1000000);  // 设置为主模式，8位数据，1 MHz的频率
    SPI_EnableAutoSS(SPI0);  // 自动选择片选
}

在此代码中，我们通过 SPI_Open() 函数配置了 SPI 模块的工作模式和数据位长度。根据实际需求，开发者可以调整传输速率和时序。

4.2 LCD 初始化

LCD 初始化是代码移植中的关键步骤之一。在移植上位机代码时，首先要确保 LCD 控制器能够正确初始化。一般来说，LCD 控制器需要执行以下操作：

• 设置显示模式（如正常显示或倒像显示）

• 设置对比度和亮度

• 选择显示模式（字符模式或图形模式）

• 清屏操作

假设我们使用的是 ST7920 控制器，初始化的代码大致如下：

void LCD_Init(void) {
    // 启动 LCD 模块
    SPI_SendData(SPI0, 0x01);  // 发送初始化命令
    delay(10);  // 延时等待初始化完成

    // 设置显示模式
    SPI_SendData(SPI0, 0x30);  // 设置为图形模式
    delay(10);  // 延时

    // 设置对比度
    SPI_SendData(SPI0, 0x80);  // 设置对比度命令
    delay(10);
}

在此代码中，我们通过 SPI 向 LCD 控制器发送特定的命令以完成初始化。通过命令的不同，可以设置不同的显示模式和功能。

4.3 显示数据

LCD 显示的核心功能是将数据通过 SPI 发送到显示模块。每次要显示新内容时，需要将字符或图形的像素点数据传输到 LCD 的显存中。例如，若要在屏幕上显示字符，可以使用字符映射表，将字符编码转换为相应的显示数据。

void LCD_DisplayChar(char c) {
    uint8_t data[8];
    // 获取字符的字模（假设有字符映射表）
    get_char_bitmap(c, data);

    // 通过 SPI 将字模数据发送到 LCD
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        SPI_SendData(SPI0, data[i]);
    }
}

此代码中，我们首先通过 get_char_bitmap() 函数获取字符的字模数据，然后逐字节通过 SPI 发送给 LCD。

4.4 清屏和刷新

在显示更新时，可能需要清空屏幕或刷新显示内容。通常，可以通过发送特定的命令来清除屏幕，或者直接填充一个全白或全黑的画面。

void LCD_ClearScreen(void) {
    for (int i = 0; i < 128 * 64 / 8; i++) {
        SPI_SendData(SPI0, 0x00);  // 清空每一个字节
    }
}

这段代码清除了 128x64 LCD 屏幕的所有像素，重置显示内容。

5. 调试与优化

在代码移植过程中，调试是非常重要的一步。常见的调试方法包括：

1. 检查硬件连接：确保 SPI 接口的引脚连接正确无误。

2. 调试输出：通过串口或调试器输出一些关键变量或命令，确认数据是否正确传输。

3. 逐步测试：从最简单的 LCD 控制开始测试，比如清屏和显示单一字符，逐步增加复杂度。

4. 性能优化：根据 SWM341 的处理能力，对代码进行优化。例如，可以减少不必要的延时，采用 DMA（直接内存访问）加速数据传输。