MaixCAM MaixPy SPI LCD 屏幕

简介

MaixCAM 配备三路硬件SPI接口，可以通过 SPI 接口连接并驱动 LCD 屏幕。

目前仅支持通过硬件 SPI 驱动 LCD 屏幕，且需要修改 Linux 内核，不支持软件 SPI。

注意： 阅读本文档需要具备一定的内核编译、内核配置和内核驱动开发的知识。

使用 ST7789 屏幕

这里以 ST7789 驱动的 LCD 屏为例。

获取 LicheeRV-Nano-Build 源代码

MaixCAM 使用的基础系统为 https://github.com/sipeed/LicheeRV-Nano-Build。

首先拉去最新的源码，按照 README 中的方法完成系统的构建。

修改 linux 内核

首先修改内核配置，开启 FB_TFT 支持，可以在 LicheeRV-Nano-Build 根目录执行 menuconfig_kernel 后使用文本界面菜单进行配置，配置项位于:

Device Drivers -> Staging drivers -> Support for small TFT LCD display modules

选择你所使用的屏幕驱动，这里选择 ST7789 驱动，并将其编译为内核模块：

<M> FB driver for the ST7789 LCD Controller

也可以直接修改配置文件 build/boards/sg200x/sg2002_licheervnano_sd/linux/sg2002_licheervnano_sd_defconfig 。
添加 CONFIG_FB_TFT=y 和 CONFIG_FB_TFT_ST7789=m 即可。

修改设备树

修改设备树文件 build/boards/sg200x/sg2002_licheervnano_sd/dts_riscv/sg2002_licheervnano_sd.dts

&spi2 {
    status = "okay";
        /delete-node/ spidev@0;
        st7789: st7789@0{
    	compatible = "sitronix,st7789";
    	reg = <0>;
    	status = "okay";
    	spi-max-frequency = <80000000>;
    	spi-cpol;
    	spi-cpha;
    	rotate = <90>;
    	fps = <60>;
    	rgb;
    	buswidth = <8>;
    	dc = <&porte 20 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    	reset = <&porte 21 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    	debug = <0>;
    };
};

这里使用的是 SPI2，由于 Wi-Fi 模块将 SPI2 引脚复用为 SDIO，因此我们需要修改引脚的复用功能，修改方法见下面的例程。修改后，Wi-Fi 功能将不可用。

修改完设备树后，重新编译镜像，并根据 为 MaixCAM 编译系统 的方法生成适用于 MaixCAM 的镜像。

测试屏幕

maixpy 例程:

from maix import pinmap, display, image, app
import subprocess

try:
    result = subprocess.run(['lsmod'], capture_output=True, text=True, check=True)
    if "aic8800_bsp" in result.stdout:
        subprocess.run(['rmmod', 'aic8800_fdrv'], check=True)
        subprocess.run(['rmmod', 'aic8800_bsp'], check=True)
    else:
        print(f"aic8800 module is not currently loaded, skipping remove.")
except Exception as e:
    print(e)

pinmap.set_pin_function("P18", "SPI2_CS")
pinmap.set_pin_function("P22", "SPI2_MOSI")
pinmap.set_pin_function("P23", "SPI2_SCK")
pinmap.set_pin_function("P20", "GPIOP20")
pinmap.set_pin_function("P21", "GPIOP21")

try:
    result = subprocess.run(['lsmod'], capture_output=True, text=True, check=True)
    if "fb_st7789" in result.stdout:
        print(f"module is already loaded, skipping loading.")
    else:
        subprocess.run(['insmod', '/mnt/system/ko/fb_st7789.ko'], check=True)
        print(f"load fb_st7789 success.")
except Exception as e:
    print(e)

disp = display.Display(device="/dev/fb0")
print("display init done")
print(f"display size: {disp.width()}x{disp.height()}")

y = 0
while not app.need_exit():
    img = image.Image(disp.width(), disp.height(), image.Format.FMT_RGB888)
    img.draw_rect(0, y, image.string_size("Hello, MaixPy!", scale=2).width() + 10, 80, color=image.Color.from_rgb(255, 0, 0), thickness=-1)
    img.draw_string(4, y + 4, "Hello, MaixPy!", color=image.Color.from_rgb(255, 255, 255), scale=2)

    disp.show(img)

    y = (y + 1) % disp.height()

• 首先移除 aic8800 驱动模块防止其占用 SDIO 总线影响屏幕驱动。
• 修改引脚复用，将对应引脚映射为 SPI 功能，使用 pinmap 修改引脚复用的具体方法可以查看 MaixPy Pinmap 使用介绍。
• 然后使用 insmod 加载屏幕驱动模块即可，查看系统日志，可以看到驱动加载成功。在 /dev 目录下也可以找到生成的 fb0 设备。

[ 1029.909582] fb_st7789: module is from the staging directory, the quality is unknown, you have been warned.
[ 1029.911792] fb_st7789 spi2.0: fbtft_property_value: buswidth = 8
[ 1029.911814] fb_st7789 spi2.0: fbtft_property_value: debug = 0
[ 1029.911828] fb_st7789 spi2.0: fbtft_property_value: rotate = 90
[ 1029.911842] fb_st7789 spi2.0: fbtft_property_value: fps = 60
[ 1030.753696] graphics fb0: fb_st7789 frame buffer, 320x240, 150 KiB video memory, 4 KiB buffer memory, fps=62, spi2.0 at 80 MHz

• 接下来使用屏幕就很简单了，只需要在创建 Display 实例时指定对应的 fb 设备即可。然后就可以按照正常方法使用 SPI 屏幕了 （MaixPy 屏幕使用）。

disp = display.Display(device="/dev/fb0")

注意事项

屏幕时序问题

不同屏幕的初始化时序可能有所不同。例如，ST7789 包括 ST7789V1、ST7789V2 等不同版本，每个版本的初始化时序可能不同，LicheeRV-Nano-Build 仓库里驱动的不能保证在每个 st7789 屏幕上都能正常使用。具体屏幕的初始化时序可以联系商家获取，并修改 LicheeRV-Nano-Build/linux_5.10/drivers/staging/fbtft/fb_st7789.c 中的 init_display 函数。

引脚复用

在使用 pinmap 设置引脚复用时，确保与设备树中的引脚配置一致。一般来说 SPI 屏的 dc 引脚和 reset 引脚不会和硬件绑定，可以在设备树中任意指定，选择 MaixCAM 中未被占用的引脚即可，然后在 pinmap 时将其映射为 GPIO 功能。

驱动其他屏幕

目前，fb 设备已测试了 st7789 屏幕驱动。linux_5.10/drivers/staging/fbtft 中还有其他屏幕驱动可供测试。如遇问题，欢迎提交 commit 或 PR 做出贡献。