RDK SPI LCD 驱动与控制

概览

本 Skill 封装了在地瓜 (Horizon Robotics) RDK X5 平台上操作 ST7789 驱动芯片 SPI LCD 的能力。它包含完整的硬件驱动逻辑，支持通过 40-pin 排针进行图像显示和背光控制。

完整驱动实现 (用于代码生成)

当你需要为用户生成驱动脚本时，请直接复制并使用以下经过验证的 ST7789 类实现。它包含了完整的初始化序列和高效的颜色转换逻辑。

import time
import Hobot.GPIO as GPIO
import spidev
from PIL import Image

class ST7789:
    """RDK X5 ST7789 SPI LCD Driver (Standalone Version)"""
    def __init__(self, bus=1, device=1, width=240, height=320, dc_pin=22, rst_pin=31, bl_pin=33, x_offset=0, y_offset=0, speed_hz=24000000, rotation=0, bgr=True):
        self.width, self.height = width, height
        self.x_offset, self.y_offset = x_offset, y_offset
        self.dc_pin, self.rst_pin, self.bl_pin = dc_pin, rst_pin, bl_pin
        self.rotation, self.bgr = rotation % 360, bgr

        GPIO.setwarnings(False)
        GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
        GPIO.setup(self.dc_pin, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
        GPIO.setup(self.rst_pin, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
        if self.bl_pin is not None:
            GPIO.setup(self.bl_pin, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)

        self.spi = spidev.SpiDev()
        self.spi.open(bus, device)
        self.spi.mode = 0
        self.spi.bits_per_word = 8
        self.spi.max_speed_hz = speed_hz

    def command(self, cmd, data=None, delay=0):
        GPIO.output(self.dc_pin, GPIO.LOW)
        self.spi.xfer2([cmd & 0xFF])
        if data:
            GPIO.output(self.dc_pin, GPIO.HIGH)
            self.spi.writebytes2(bytes(data))
        if delay: time.sleep(delay)

    def init(self):
        """完整的寄存器初始化序列"""
        # 硬件复位
        GPIO.output(self.rst_pin, GPIO.HIGH); time.sleep(0.02)
        GPIO.output(self.rst_pin, GPIO.LOW); time.sleep(0.05)
        GPIO.output(self.rst_pin, GPIO.HIGH); time.sleep(0.12)

        # 旋转与颜色模式控制
        madctl = (0x08 if self.bgr else 0x00)
        madctl |= {0:0, 90:0x60, 180:0xC0, 270:0xA0}[self.rotation]

        self.command(0x36, [madctl])
        self.command(0x3A, [0x05]) # 16-bit RGB565
        self.command(0x21)         # Display inversion on
        # 窗口与伽马校正（针对 Waveshare 2inch 优化）
        self.command(0xB2, [0x0C, 0x0C, 0x00, 0x33, 0x33])
        self.command(0xB7, [0x35])
        self.command(0xBB, [0x1F])
        self.command(0xC0, [0x2C])
        self.command(0xC2, [0x01])
        self.command(0xC3, [0x12])
        self.command(0xC4, [0x20])
        self.command(0xC6, [0x0F])
        self.command(0xD0, [0xA4, 0xA1])
        # 唤醒并开启显示
        self.command(0x11, delay=0.12) # Sleep out
        self.command(0x29, delay=0.02) # Display on

    def show(self, image):
        """显示 PIL Image 图像"""
        if image.size != (self.width, self.height):
            image = image.resize((self.width, self.height), Image.Resampling.LANCZOS)

        # 快速 RGB888 -> RGB565 转换
        payload = bytearray(self.width * self.height * 2)
        idx = 0
        for r, g, b in image.convert("RGB").getdata():
            val = ((r & 0xF8) << 8) | ((g & 0xFC) << 3) | (b >> 3)
            payload[idx] = (val >> 8) & 0xFF
            payload[idx+1] = val & 0xFF
            idx += 2

        # 设置显示窗口并写入
        x1, y1 = self.width - 1 + self.x_offset, self.height - 1 + self.y_offset
        self.command(0x2A, [(self.x_offset>>8)&0xFF, self.x_offset&0xFF, (x1>>8)&0xFF, x1&0xFF])
        self.command(0x2B, [(self.y_offset>>8)&0xFF, self.y_offset&0xFF, (y1>>8)&0xFF, y1&0xFF])
        self.command(0x2C)

        GPIO.output(self.dc_pin, GPIO.HIGH)
        for i in range(0, len(payload), 4096):
            self.spi.writebytes2(payload[i : i + 4096])

    def close(self):
        self.spi.close()

推荐的工作流 (Prompt 模式)

当用户想要使用屏幕时，你应该直接为他们生成一个单文件脚本。

示例 1：全屏填充颜色

生成一个脚本，初始化屏幕并填充蓝色。

示例 2：显示文字或图片

使用 PIL.ImageDraw 在图像上绘制内容，然后通过 lcd.show() 显示。

硬件参考

• SPI1: /dev/spidev1.1 (CS1)
• Pins (BOARD 编号): DC=22, RST=31, BL=33, DIN=19, CLK=23
• 必须使用 sudo 运行。

故障排除

• 白屏: 检查 srpi-config 是否启用了 SPI，以及 DC/RST 引脚接线。
• 颜色错乱: 尝试调整初始化参数 bgr=False。