STM32F4平台下如何基于自研ILI9341驱动使用位图字体？

问题背景 #

已实现ILI9341的SPI驱动，能正常显示位图，但无法实现位图字体显示，核心需求是基于现有lcd_pixel_write函数完成字符显示功能。

核心实现步骤 #

• 准备位图字体数据
  用PC端工具（如PCtoLCD2002）生成目标字号的单色或RGB565格式点阵字体，将每个字符的点阵按ASCII码顺序存入数组。比如16x16的RGB565字体，每个字符占32字节（16行×2字节/行）。示例定义：

  // 示例：'A'的16x16 RGB565点阵数据
  const uint16_t font_16x16_A[] = {
      0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x07E0, 0x0810, 0x1008,
      0x1008, 0x2004, 0x2004, 0x4002, 0xFFFE, 0x4002, 0x0000, 0x0000,
      0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x07E0, 0x0810, 0x1008,
      0x1008, 0x2004, 0x2004, 0x4002, 0xFFFE, 0x4002, 0x0000, 0x0000
  };
  // 字体表，按ASCII码索引对应
  const uint16_t* font_16x16_table[] = {
      /* 0x00-0x20 控制字符可留空 */
      NULL, NULL, ...,
      font_16x16_A, /* 对应'A'的ASCII码0x41 */
      ...
  };
  

• 实现字符显示函数
  先通过ILI9341的命令设置字符的显示窗口，再将字体点阵（或结合背景色转换后的像素数据）传入lcd_pixel_write。示例代码：

  // 辅助函数：设置ILI9341显示窗口
  void lcd_set_window(uint16_t x1, uint16_t x2, uint16_t y1, uint16_t y2) {
      cs_low();
      // 发送列地址设置命令0x2A
      spi_send_byte(0x2A);
      spi_send_byte((x1 >> 8) & 0xFF);
      spi_send_byte(x1 & 0xFF);
      spi_send_byte((x2 >> 8) & 0xFF);
      spi_send_byte(x2 & 0xFF);
      // 发送行地址设置命令0x2B
      spi_send_byte(0x2B);
      spi_send_byte((y1 >> 8) & 0xFF);
      spi_send_byte(y1 & 0xFF);
      spi_send_byte((y2 >> 8) & 0xFF);
      spi_send_byte(y2 & 0xFF);
      // 发送写GRAM命令0x2C
      spi_send_byte(0x2C);
      cs_high();
  }
  
  // 显示单个字符
  void lcd_draw_char(uint16_t x, uint16_t y, char c, uint16_t fg_color, uint16_t bg_color) {
      // 跳过不可打印字符
      if(c < 0x20 || c > 0x7E) return;
      // 获取字符点阵
      const uint16_t* char_data = font_16x16_table[(uint8_t)c];
      if(!char_data) return;
  
      // 设置字符显示窗口（16x16字体）
      lcd_set_window(x, x+15, y, y+15);
  
      // 准备像素缓冲区：将单色点阵转换为带背景的RGB565数据（如果是RGB字体可直接用）
      uint16_t buffer[16*16];
      for(int i=0; i<16*16; i++){
          // 假设单色点阵中0为背景，非0为前景
          buffer[i] = (char_data[i] != 0) ? fg_color : bg_color;
      }
  
      // 调用现有函数发送像素数据
      lcd_pixel_write((uint8_t*)buffer, sizeof(buffer));
  }
  

• 扩展字符串显示
  循环调用字符显示函数，每次x坐标累加字体宽度即可实现字符串显示：

  void lcd_draw_string(uint16_t x, uint16_t y, const char* str, uint16_t fg_color, uint16_t bg_color) {
      while(*str) {
          lcd_draw_char(x, y, *str++, fg_color, bg_color);
          x += 16; // 16为字体宽度
          // 超出屏幕范围时换行，可自行添加逻辑
      }
  }
  

关键注意事项 #

• 确保字体点阵格式与SPI传输格式匹配：你的lcd_pixel_write用16位传输，所以字体必须是RGB565格式，若用单色点阵需转换为RGB565颜色值；
• 显示窗口的坐标不能超出ILI9341的320x240屏幕范围；
• 字体表的索引必须与字符的ASCII码一一对应，避免显示错乱；
• 若追求效率，可提前预先生成带颜色的字体数组，避免每次显示时转换。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者franksterb92