操作指南：ST7789V驱动在树莓派Pico上的移植步骤

手把手教你把ST7789V彩屏“点亮”在树莓派Pico上

你有没有试过，手里的小屏幕死活不亮？明明接线没错、代码也抄了，可屏幕就是全白、花屏，甚至毫无反应。如果你正在用树莓派Pico驱动一块常见的1.3英寸或1.69英寸彩色TFT屏——那大概率它用的就是ST7789V芯片。

别急，这问题太常见了。今天我们就来一次彻底的实战复盘：从硬件连接到初始化序列，从SPI通信细节到颜色格式陷阱，带你一步步把这块“倔强”的屏幕真正“点亮”，并搞懂背后每一行代码的意义。

为什么是 ST7789V 和 Pico 的黄金组合？

先说结论：ST7789V + 树莓派Pico = 小型嵌入式显示方案的性价比王者。

• ST7789V是一款高度集成的TFT驱动IC，支持高达240×320分辨率（实际可视区多为240×280），采用标准四线SPI接口，仅需6~7个GPIO即可驱动。
• 树莓派Pico搭载双核ARM Cortex-M0+，主频133MHz，配备264KB片上SRAM——足够缓存一整帧RGB565图像（约134KB），完全胜任图形输出任务。

更重要的是，Pico官方提供的pico-sdk提供了极简但高效的底层API，让我们能精准控制SPI和GPIO，实现稳定可靠的屏幕驱动。

硬件怎么连？一张表搞定

很多问题，其实出在第一根线上。下面是推荐的引脚连接方式（使用SPI0）：

⚠️ 注意事项：
- 所有信号电平均为3.3V，与Pico完美兼容；
- 若将BLK接到GP10，后续可用PWM调节亮度；
- CS可以接硬件SPI片选（GP5默认是SPI0_CSn），也可用普通GPIO模拟。

关键难点：不是通电就亮，而是“会说话”

很多人以为只要供电、接好SPI就能看到画面——错。ST7789V是一块需要“对话”的芯片，必须按特定顺序发送一系列初始化命令，才能退出睡眠状态、设置色彩格式、开启显示。

这个过程就像给一个沉睡的显示器“念唤醒咒”。

初始化流程拆解

我们来看最关键的几步：

void st7789_init() { // 1. 控制引脚初始化 gpio_init(PIN_DC); gpio_set_dir(PIN_DC, GPIO_OUT); gpio_init(PIN_RST); gpio_set_dir(PIN_RST, GPIO_OUT); gpio_init(PIN_BL); gpio_set_dir(PIN_BL, GPIO_OUT); // 2. 背光常亮（测试阶段） gpio_put(PIN_BL, 1); // 3. 配置SPI：速率建议不超过27MHz spi_init(spi_default, 27 * 1000 * 1000); gpio_set_function(PIN_SCK, GPIO_FUNC_SPI); gpio_set_function(PIN_MOSI, GPIO_FUNC_SPI); gpio_set_function(PIN_CS, GPIO_FUNC_SIO); gpio_set_dir(PIN_CS, GPIO_OUT); gpio_put(PIN_CS, 1); // 默认高 // 4. 硬件复位 gpio_put(PIN_RST, 0); sleep_ms(10); gpio_put(PIN_RST, 1); sleep_ms(120); // 必须等待足够时间让内部电路稳定 // 5. 开始发送关键命令 st7789_send_cmd(0x11); // 退出睡眠模式 —— 这一步极其重要！ sleep_ms(150); st7789_send_cmd(0x3A); // 设置像素格式 st7789_send_data(0x05); // 16-bit/pixel (RGB565) st7789_send_cmd(0x36); // 内存数据访问控制（MADCTL） st7789_send_data(0x00); // 控制屏幕旋转方向 st7789_send_cmd(0x21); // 开启显示反相（可选） st7789_send_cmd(0x13); // 正常显示模式 st7789_send_cmd(0x29); // 最终开启显示 —— 屏幕应该亮了！ }

📌重点提醒：
-0x11（Sleep Out）和0x29（Display On）是点亮屏幕的“开关”，缺一不可；
-sleep_ms()延时不能省，尤其是复位后至少要等120ms；
-0x3A必须设为0x05才启用RGB565模式，否则颜色会错乱。

如何发送命令？DC引脚是灵魂

ST7789V通过DC（Data/Command）引脚区分当前传输的是命令还是数据：

• DC = 0→ 当前SPI数据是命令（如0x29）
• DC = 1→ 当前SPI数据是参数或显存内容

所以，我们需要两个基础函数：

void st7789_send_cmd(uint8_t cmd) { gpio_put(PIN_CS, 0); // 使能片选 gpio_put(PIN_DC, 0); // 切换到命令模式 spi_write_blocking(spi_default, &cmd, 1); gpio_put(PIN_CS, 1); // 释放CS } void st7789_send_data(uint8_t data) { gpio_put(PIN_CS, 0); gpio_put(PIN_DC, 1); // 数据模式 spi_write_blocking(spi_default, &data, 1); gpio_put(PIN_CS, 1); }

✅ 提示：对于大批量数据（比如刷屏），不要一个个字节发。应使用连续写入方式减少CS切换开销。

显示图像：从设置区域到写入显存

要画图，得先告诉屏幕：“我要往哪写？”这就是地址窗口机制。

设置列地址（X轴）

void set_col_address(uint16_t start, uint16_t end) { st7789_send_cmd(0x2A); st7789_send_data(start >> 8); st7789_send_data(start & 0xFF); st7789_send_data(end >> 8); st7789_send_data(end & 0xFF); }

设置页地址（Y轴）

void set_row_address(uint16_t start, uint16_t end) { st7789_send_cmd(0x2B); st7789_send_data(start >> 8); st7789_send_data(start & 0xFF); st7789_send_data(end >> 8); st7789_send_data(end & 0xFF); }

写入像素数据

void st7789_write_pixels(const uint16_t *pixels, size_t count) { gpio_put(PIN_CS, 0); gpio_put(PIN_DC, 1); // 注意：spi_write_blocking只支持uint8_t*，需拆分为高低字节 const uint8_t *buffer = (const uint8_t *)pixels; spi_write_blocking(spi_default, buffer, count * 2); gpio_put(PIN_CS, 1); }

现在你可以写一个简单的填充函数：

void fill_screen(uint16_t color) { set_col_address(0, 239); set_row_address(0, 279); st7789_send_cmd(0x2C); // 写入GRAM uint8_t hi = color >> 8, lo = color; uint8_t data[2] = {hi, lo}; // 简单低效做法（演示用）：重复发送 for (int i = 0; i < 240 * 280; i++) { st7789_send_buffer(data, 2); // 使用优化过的批量发送函数 } }

更高效的方式是预先构造一个包含整个帧的数据缓冲区，一次性写入。

常见坑点与调试秘籍

❌ 屏幕全白 / 全黑？

• 检查是否执行了0x11和0x29
• SPI速率太高？尝试降到10MHz测试
• 电源不稳定？加一个0.1μF陶瓷电容靠近VCC引脚

❌ 花屏、颜色诡异？

• 确认0x3A设置为0x05（RGB565）
• 颜色生成是否正确？

// 正确的RGB565编码方式 uint16_t rgb565(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b) { return ((r & 0xF8) << 8) | ((g & 0xFC) << 3) | (b >> 3); }

注意：R占5位、G占6位、B占5位，不是简单左移！

❌ 背光不亮？

• BLK引脚通常需要接高电平才能点亮背光；
• 如果直接接3.3V太亮，可以用GP10输出PWM，配合N沟道MOSFET调光；
• 某些模块内置限流电阻，无需额外添加。

❌ 屏幕倒置或镜像？

调整MADCTL寄存器（命令0x36）的值：

例如竖屏常用0xC0，横屏可能用0x60，具体看你的安装方向。

性能优化思路

虽然Pico没有操作系统，但我们仍可通过以下方式提升体验：

✅ 使用DMA加速SPI传输（进阶）

RP2040支持DMA搬运SPI数据，可显著降低CPU占用率，尤其适合动画刷新。

// 示例伪代码（需配置DMA通道） dma_channel_transfer_from_buffer_now(dma_chan, tx_buffer, len);

结合SPI的TX FIFO，可实现零CPU干预的大块数据推送。

✅ 实现局部刷新

不必每次重绘整个屏幕。记录脏区域，仅更新变化部分，大幅提高响应速度。

✅ 构建图形库抽象层

封装基本绘图接口：

void lcd_draw_pixel(int x, int y, uint16_t color); void lcd_draw_line(int x0, int y0, int x1, int y1, uint16_t color); void lcd_fill_rect(int x, int y, int w, int h, uint16_t color); void lcd_show_char(int x, int y, char c, uint16_t color);

为后续接入字体、图标、LVGL等GUI框架打好基础。

写在最后：不只是点亮一块屏

当你第一次看到Pico成功驱动ST7789V显示出清晰的画面时，那种成就感非常真实。但这只是一个开始。

这块小小的彩屏背后，藏着嵌入式开发的核心逻辑：理解协议、掌握时序、精确控制硬件资源。

下一步你可以尝试：
- 在屏幕上显示实时温度、湿度；
- 添加触摸功能（XPT2046电阻屏）做交互界面；
- 移植轻量级GUI库如LVGL；
- 实现低功耗待机+唤醒显示。

而这一切的基础，都始于今天这一行行看似枯燥却至关重要的初始化命令。

如果你已经成功点亮，请在评论区晒出你的成果吧！如果有卡住的地方，也欢迎留言交流——我们一起把每个“不亮”的屏幕，变成闪耀的创作舞台。

🔧 关键词回顾：st7789v驱动、树莓派Pico、SPI通信、RGB565、初始化序列、GRAM、MADCTL、pico-sdk、帧缓冲、GPIO控制、背光调节、命令模式、数据模式、TFT-LCD、嵌入式显示