第7章：硬件适配层应用——显示屏

本章导读

前面几章，我们看到信息的方式是"灯亮/灯灭"（LED）和"串口打印"（要接电脑）。这一章的显示屏，是板子自己的"脸"——直接在开发板上显示字符和数据，脱机就能看结果。

本章先对照原理图认识 GEC2530 底板的 LCD 电路，再讲 HAL 提供的 LCD API 和驱动移植方法。

一、先看电路：GEC2530 底板的 LCD（对照原理图）

① 板载 LCD 主控（Sheet 4）

打开原理图 Sheet 4，中间是 LCD 接口电路，核心器件为 U5（LCD_LM6059BCW）：

text

                 LCD_LM6059BCW (U5)
┌──────────────────────────────────┐
│ L_CS1   ← 片选（L_CS1/BUTTON0）  │
│ L_RESET ← 复位                   │
│ L_RS    ← 数据/命令选择（L_MODE）│
│ L_CLK   ← 时钟 / DB6             │
│ L_SDA   ← 数据 / DB7             │
│ LCD_VDD ← 电源（L2 390nH 滤波）  │
│ R17(10K 可调) → 对比度调节       │
└──────────────────────────────────┘

关键点：

LCD 控制信号共 5 根：片选 L_CS1、复位 L_RESET、数据/命令选择 L_RS、时钟 L_CLK/DB6、数据 L_SDA/DB7——这是典型的 SPI 式串行控制（部分型号也支持并行，用跳线选择）；
R17 可调电阻用来调 LCD 对比度（显示发白/发黑就调它）；
显示数据走的 GPIO 复用很重：L_RS 与 P0_0（压力传感器）、L_CS1 与 P1_2（按键 S5）共用引脚，同一时刻只能选一个功能——这就是下一节"跳线帽选通"存在的意义。

② 扩展插座 J6 与跳线帽选通（Sheet 6）

打开原理图 Sheet 6，LCD 模块通过 J6（CONN SOCKET 20x2，40 脚插座） 连接主板，标注"跳线帽选通"：

LCD 信号	对应 GPIO	复用的其他功能
LCD_CS / BUTTON0（L_CS1）	P1_2	按键 S5（REMOTI_BUTTON）
L_MODE（L_RS）	P0_0	压力传感器 VOUT
SCLK（L_CLK/DB6）	P1_5	—
MOSI（L_SDA/DB7）	P1_6	—
LED0 / L_BLA（背光）	P0_7	红外 LED0
RESET	RESET	—

"跳线帽选通"是什么意思？ 插座上同一根引脚可能同时连了 LCD 信号和其他外设（比如 P1_2 既到 LCD 片选、又到按键 S5）。插上跳线帽 → LCD 信号接通，该引脚归 LCD 用；拔掉 → LCD 断开，引脚给其他外设用。用 LCD 前先确认跳线帽插对了位置。

③ 背光控制（Sheet 4）

背光不是直接常亮的，由 GPIO 控制开关：

text

P0_7（L_BLA）→ R23 10K → Q3(MMBT3904) → 控制 Q2(MMBT3904) → LCD 背光

背光"亮/灭"由 P0_7 电平决定。写程序让 LCD 显示前，先确认背光已打开（否则屏幕黑黑的，容易误以为屏坏了）。

二、显示屏驱动移植（以外部 SPI 屏为例）

原站配套的是 0.96 寸 OLED/TFT 外部 SPI 屏（通过 SPI：CS/RES/DC/SDA/SCL 连接），驱动以"替换 HAL"的方式移植。GEC2530 底板的板载 LCD 同样是 SPI 式控制信号，移植思路完全一致——把驱动文件放进 HAL，再配置路径和宏。

第 1 步：替换 HAL 文件夹

配套工程代码中有一个 "HAL更新" 文件夹，里面有移植好的显示屏驱动：

HAL更新文件夹

操作方法：把 Z-Stack 3.0.1\Components 下的 hal 文件夹删除，用 HAL更新里的 hal 文件夹替换过去。替换后，在 Components\hal\target\CC2530EB 下可以看到显示屏驱动程序。

第 2 步：在 IAR 工程中创建驱动组

在工程 Workspace 的 HAL → Target → CC2530EB → Drivers 下创建 3 个组：Common、HW_LCD、SPI，把对应驱动文件添加进去：

创建驱动组并添加文件

驱动文件分工：

组	内容	作用
Common	`cc2530_ioctl.h`、`hal_delay.c/h`	延时函数、通用 IO 配置
HW_LCD	`Font/`（字库）、`HAL_OLED/`（OLED 驱动）、`HAL_TFT/`（TFT 驱动）、`hal_lcd_spi.c/h`	字库 + 屏幕驱动 + SPI 适配
SPI	`hw_spi.c/h`、`sw_spi.c/h`、`spi_common.h`	通用 SPI 驱动（硬件/软件 SPI）

HW_LCD 内部结构（字库 + 驱动）：

HW_LCD 驱动内容

第 3 步：添加头文件路径到工程

在 IAR 工程 Options → C/C++ Compiler → Preprocessor → Additional include directories 中添加驱动路径：

text

$PROJ_DIR$\..\..\..\..\..\Components\hal\target\CC2530EB\Common
$PROJ_DIR$\..\..\..\..\..\Components\hal\target\CC2530EB\SPI
$PROJ_DIR$\..\..\..\..\..\Components\hal\target\CC2530EB\HW_LCD\Font
$PROJ_DIR$\..\..\..\..\..\Components\hal\target\CC2530EB\HW_LCD\HAL_LCD_SPI
$PROJ_DIR$\..\..\..\..\..\Components\hal\target\CC2530EB\HW_LCD\HAL_OLED
$PROJ_DIR$\..\..\..\..\..\Components\hal\target\CC2530EB\HW_LCD\HAL_TFT

添加头文件路径

这样编译器才能找到 hal_lcd.h 等头文件。路径写错会报 "fatal error: hal_lcd.h: No such file"。

三、HAL LCD API 简介

HAL 提供了完善的显示器驱动 API，定义在 hal_lcd.h / hal_lcd.c 中。最常用的两个：

① HalLcdWriteString() —— 显示字符串

void HalLcdWriteString ( char *str, uint8 option );

参数	含义
`str`	待显示的字符串
`option`	显示在哪一行：`HAL_LCD_LINE_1` ~ `HAL_LCD_LINE_4`

在第一行显示 "Hello World!"：

HalLcdWriteString( "Hello World!", HAL_LCD_LINE_1 );

② HalLcdWriteValue() —— 显示数值

void HalLcdWriteValue ( uint32 value, const uint8 radix, uint8 option );

参数	含义
`value`	待显示的数值
`radix`	进制（10 = 十进制，16 = 十六进制）
`option`	显示在哪一行

在第一行用十进制显示变量 val：

uint8 val = 100;
HalLcdWriteValue( val, 10, HAL_LCD_LINE_1 );

四、启用 LCD 功能：宏定义

使用 LCD 前，需要在工程 Options → C/C++ Compiler → Preprocessor → Defined symbols 中添加宏：

① 使用 0.96 寸 OLED 屏：

text

HAL_LCD=TRUE
HAL_LCD_OLED12864

② 使用 0.96 寸 TFT 屏：

text

HAL_LCD=TRUE

LCD 宏定义配置

如果没有定义 HAL_LCD_OLED12864，则使用 TFT 屏幕（二选一）。

五、调试仿真

Rebuild All 编译整个工程（确保 errors 0）；
烧录到 GEC2530 开发板并全速运行；
观察屏幕：显示了 Z-Stack 相关的调试信息（协议栈初始化、入网状态等），说明 LCD 工作正常。

注意：若屏幕不亮，先查 背光（P0_7） 是否使能；若显示花屏/发白，调 R17 对比度可调电阻。

六、小结

问题	答案
GEC2530 板载 LCD 是什么？	LCD_LM6059BCW（U5），SPI 式控制信号
LCD 控制信号有哪些？	L_CS1 / L_RESET / L_RS / L_CLK / L_SDA
引脚怎么选通？	J6 插座 + 跳线帽选通（与按键/传感器共用引脚）
背光怎么控制？	P0_7（L_BLA）→ 三极管开关
驱动怎么移植？	替换 hal 文件夹 → 建 Common/HW_LCD/SPI 组 → 加路径
最常用两个 API？	`HalLcdWriteString()` / `HalLcdWriteValue()`
怎么启用？	定义 `HAL_LCD=TRUE`（OLED 另加 `HAL_LCD_OLED12864`）

一句话总结：显示屏 = "硬件上跳线帽选通引脚 + 软件上替换 HAL 驱动、配置路径和宏"。API 只要两个——写字符串 HalLcdWriteString、写数值 HalLcdWriteValue，屏幕就成了开发板的"脸"。

内容来源：紫甲 IoT《ZigBee 3.0 开发指南》第三部分·第7章，经本站整理优化以便于理解，电路部分已对照 GEC2530 开发板底板原理图核对；原站链接

第1章：Z-Stack 3.0 架构详解

第4章：硬件适配层应用——LED

第5章：硬件适配层应用——按键

2.2 应用框架详解

4.2 重要接口说明

4.4 应用

5.1 接口说明

6.1 基本内容

第7章：硬件适配层应用——显示屏

一、先看电路：GEC2530 底板的 LCD（对照原理图）

① 板载 LCD 主控（Sheet 4）

② 扩展插座 J6 与跳线帽选通（Sheet 6）

③ 背光控制（Sheet 4）

二、显示屏驱动移植（以外部 SPI 屏为例）

第 1 步：替换 HAL 文件夹

第 2 步：在 IAR 工程中创建驱动组

第 3 步：添加头文件路径到工程

三、HAL LCD API 简介

① HalLcdWriteString() —— 显示字符串

② HalLcdWriteValue() —— 显示数值

四、启用 LCD 功能：宏定义

五、调试仿真

六、小结

第7章：硬件适配层应用——显示屏 ​

一、先看电路：GEC2530 底板的 LCD（对照原理图） ​

① 板载 LCD 主控（Sheet 4） ​

② 扩展插座 J6 与跳线帽选通（Sheet 6） ​

③ 背光控制（Sheet 4） ​

二、显示屏驱动移植（以外部 SPI 屏为例） ​

第 1 步：替换 HAL 文件夹 ​

第 2 步：在 IAR 工程中创建驱动组 ​

第 3 步：添加头文件路径到工程 ​

三、HAL LCD API 简介 ​

① HalLcdWriteString() —— 显示字符串 ​

② HalLcdWriteValue() —— 显示数值 ​

四、启用 LCD 功能：宏定义 ​

五、调试仿真 ​

六、小结 ​

第7章：硬件适配层应用——显示屏

一、先看电路：GEC2530 底板的 LCD（对照原理图）

① 板载 LCD 主控（Sheet 4）

② 扩展插座 J6 与跳线帽选通（Sheet 6）

③ 背光控制（Sheet 4）

二、显示屏驱动移植（以外部 SPI 屏为例）

第 1 步：替换 HAL 文件夹

第 2 步：在 IAR 工程中创建驱动组

第 3 步：添加头文件路径到工程

三、HAL LCD API 简介

① HalLcdWriteString() —— 显示字符串

② HalLcdWriteValue() —— 显示数值

四、启用 LCD 功能：宏定义

五、调试仿真

六、小结