搞懂ST7735：从引脚到显示，一屏背后的工程细节
你有没有遇到过这样的场景？接上一块1.8寸彩屏，代码烧进去，结果屏幕要么全白、要么发紫，甚至干脆没反应。调试半天，发现不是线接错了，就是初始化序列用错了——而这块“背锅”的芯片，大概率就是ST7735。
作为嵌入式开发中最常见的TFT驱动IC之一，ST7735 虽然体积小、价格便宜，但背后却藏着不少“坑”。想要让它乖乖听话，光靠复制别人的例程可不够。今天我们就来拆开讲透：它到底怎么工作？每个引脚起什么作用？为什么有时候颜色不对、画面偏移？
不玩虚的，只讲实战中真正影响显示效果的核心逻辑。
为什么是ST7735？它凭什么火？
在智能手表、迷你气象站、DIY示波器这些小设备里，我们总能看到一块小小的彩色屏幕。它们分辨率不高（通常是128×160），但足够显示图标、文字和简单图形。这类屏幕的背后，往往站着同一个“幕后推手”——ST7735。
这款由Sitronix（矽创电子）推出的TFT控制器，之所以能在Arduino、ESP32、STM32等平台上广泛流行，靠的是三个字：省事。
- 它支持SPI四线通信，仅需5~6个IO就能驱动；
- 内置升压电路，单3.3V供电即可点亮；
- 集成显存（GRAM），MCU无需外挂帧缓冲；
- 社区生态成熟，Adafruit等开源库直接可用。
换句话说，哪怕你是刚入门的开发者，也能在半小时内点亮一块彩屏。但如果你真想把它用稳、用好，就得往下挖一层：搞清楚它是如何把一串SPI数据变成你看到的画面的。
ST7735是怎么把数据变画面的？
别看它只是个小小黑点，ST7735其实是个“五脏俱全”的微型显示系统。我们可以把它想象成一个带办公室的小工厂：
工厂四大核心模块
| 模块 | 功能 |
|---|---|
| 接口逻辑 | 接收主控发来的命令和数据（SPI或并行） |
| 命令解析器 | 判断这是“设置方向”还是“开始画图” |
| GRAM显存 | 存储每一个像素的颜色值（16位/像素） |
| 时序控制器 | 控制LCD逐行扫描，把显存内容刷到屏幕上 |
整个过程就像这样流转：
- MCU通过SPI发送一条命令，比如
0x2C—— 这意味着“接下来我要往显存写数据了”； - ST7735收到后，内部状态机识别这条指令，准备进入“写GRAM模式”；
- 紧接着，MCU发送一大段RGB565格式的像素数据，ST7735自动按地址顺序存入GRAM；
- 同时，芯片内部的时序控制器持续读取GRAM内容，生成行列驱动信号，推动液晶分子偏转；
- 最终，你在屏幕上看到了图像。
听起来很流畅？别急，中间任何一个环节出错，都会导致花屏、偏色、黑屏……
关键参数一览：选型前必须知道的事
在动手连线之前，先记住几个硬性指标：
| 参数 | 数值 | 实际意义 |
|---|---|---|
| 分辨率 | 128×160 | 可寻址像素数，注意实际可视区域可能略小 |
| 色深 | 16位（RGB565） | 每像素用2字节表示，共65,536色 |
| 接口速率 | 最高15MHz SPI | 建议控制在8~10MHz以内更稳定 |
| 工作电压 | 2.2V ~ 3.6V | 必须使用3.3V电源！5V会烧毁 |
| 显存大小 | 132×162×18-bit | 实际可用为128×160，多余用于边界补偿 |
| 功耗 | 正常约8mA，睡眠模式μA级 | 适合电池供电项目 |
⚠️ 特别提醒：虽然有些模块标称“兼容5V”，但ST7735本体是纯3.3V器件。长期接入5V IO，轻则通信异常，重则永久损坏。
引脚详解：每一根线都不能乱接
市面上常见的ST7735模块通常有8~10个引出脚。虽然名字五花八门（TFT_SCLK、SDIN、A0……），但功能基本一致。下面这张表帮你理清每根线的真实身份：
| 引脚名 | 常见别名 | 方向 | 作用说明 |
|---|---|---|---|
| VCC | VDD | 输入 | 接3.3V电源，务必加0.1μF去耦电容 |
| GND | GND | 输入 | 接地，建议就近接地 |
| SCL / SCK | CLK、SCLK | 输入 | SPI时钟线，上升沿采样数据 |
| SDA / MOSI | DIN、SDIN | 输入 | 主控发送数据，传命令和像素 |
| CS | CE | 输入 | 片选，低电平使能通信 |
| DC / A0 | RS | 输入 | 关键！高=数据，低=命令 |
| RST / RES | RESET | 输入 | 复位信号，低电平有效，建议接MCU控制 |
| BLK / LED / BACKLIGHT | LIGHT | 输入 | 背光控制，可接PWM调亮度 |
| MISO | DOUT | 输出 | 读取寄存器用，多数情况悬空 |
📌重点提示：DC引脚决定一切
很多人忽略这一点：ST7735靠DC引脚区分“命令”和“数据”。
举个例子：
- 当你要发送命令0x28（关闭显示），必须先把DC拉低，再发字节；
- 而当你发送成千上万的像素数据时，DC必须保持高电平。
一旦DC接反或者没控制好，就会出现“命令当数据处理”或“数据被当成命令执行”的问题，轻则显示错乱，重则死机。
典型连接方式（以STM32为例）
假设你用的是STM32F1系列，SPI1接口，可以这样连接：
MCU (STM32) ↔ ST7735 Module ----------------------------------------------- PA5 (SPI1_SCK) → SCL PA7 (SPI1_MOSI) → SDA PB6 → DC PB7 → CS PB8 → RST PB9 (TIM4_CH4) → BLK (PWM调光) 3.3V → VCC GND → GND注意事项：
- 使用硬件SPI比模拟SPI效率高得多；
- CS最好由MCU控制，不要直接接地（避免总线冲突）；
- 如果使用Arduino Uno这类5V MCU，必须加电平转换器！
初始化为啥这么重要？不同“Tab”有何区别？
你以为只要通电就能显示？错。ST7735 上电后处于未知状态，必须通过一系列寄存器配置才能正常工作。
这个过程叫做初始化序列（Initialization Sequence），通常包含以下步骤：
- 拉低RST至少10ms，复位芯片；
- 拉高RST，延时120ms等待内部电路稳定；
- 发送多条命令配置电源参数、伽马曲线、显示方向等；
- 开启显示（
DISPON, 0xAF）。
但这里有个大坑：不同版本的ST7735模块需要不同的初始化配置！
常见类型包括：
| 类型 | 特征 | 初始化差异 |
|---|---|---|
| Red Tab（红标签） | 背面贴红色胶布 | 使用特定伽马校正表 |
| Green Tab（绿标签） | 背面绿色标记 | 默认gamma设置较亮 |
| Black Tab（黑标签） | PCB黑色，无标签 | 通常兼容Red Tab配置 |
| Mini (1.44”) | 小尺寸版本 | 地址窗口偏移不同 |
👉 举个真实案例：
如果你拿适用于Red Tab的初始化代码去驱动Green Tab模块，很可能得到一片惨白或偏蓝的屏幕——因为伽马参数不匹配，导致对比度过高。
✅ 解决方案：使用Adafruit_ST7735库时，务必根据你的模块选择正确的构造函数，例如：
// Red Tab 模块 Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(&SPI, CS, DC, RST); tft.initR(INITR_REDTAB); // Green Tab 模块 tft.initR(INITR_GREENTAB);否则，再好的代码也救不了你的屏。
常见问题排查指南
❌ 问题1：屏幕全白，但没有任何内容
可能原因：
- GRAM地址窗口未正确设置（setAddrWindow()没调用）
- 初始化序列错误（尤其是MADCTL方向寄存器）
- CS或DC接反
解决方法：
- 检查是否设置了正确的(x,y,width,height)区域；
- 打印调试信息确认初始化流程走到哪一步；
- 用万用表测DC电平变化，确认其随命令/数据切换而翻转。
❌ 问题2：颜色发紫、偏绿或倒过来
根本原因：RGB排列顺序错误！
ST7735 支持两种像素格式：
- RGB：红→绿→蓝
- BGR：蓝→绿→红（很多国产屏默认为此）
如果软件认为是RGB，但硬件是BGR，就会导致颜色严重失真。
🔧 修复方式：发送MADCTL命令（0x36），设置第3位（RGB/BGR标志）：
// 设置为BGR模式（常见于廉价模块） uint8_t madctl = 0x08; // RGB->BGR sendCmd(0x36); sendData(madctl);也可以通过库函数一键切换：
tft.setSwapBytes(true); // 自动交换R/B字节❌ 问题3：SPI通信失败，无响应
排查清单：
- ✅ 接线是否牢固？特别是SCK和MOSI；
- ✅ SPI模式是否为Mode 0（CPOL=0, CPHA=0）？
- ✅ SPI频率是否过高？先降到4MHz试试；
- ✅ CS是否始终拉低？或未启用？
💡 小技巧：可以用逻辑分析仪抓包，查看是否有SCK波形、MOSI数据流，快速定位是硬件还是软件问题。
实战优化建议：让显示更稳更快
✅ 使用成熟的驱动库
强烈推荐组合拳：
- Adafruit_GFX ：基础绘图引擎
- Adafruit_ST7735 ：专为ST7735优化
优点：
- 自动处理不同Tab类型的初始化；
- 提供drawPixel、drawCircle、print等高级API；
- 支持字体渲染、旋转屏幕等功能。
✅ 合理控制刷新频率
ST7735 的SPI带宽有限（即使10MHz，理论也只有1.25MB/s）。频繁全屏刷新会导致卡顿。
✔️ 推荐做法：
- 只更新变化区域（“脏矩形”机制）；
- 对静态内容缓存图像块（如logo）；
- 使用局部窗口更新命令（CASET,RASET）限定范围。
✅ 背光PWM调光节能
BLK引脚支持PWM输入，可用于调节亮度：
analogWrite(BLK_PIN, 128); // 50%亮度好处：
- 白天提亮，夜间调暗保护眼睛；
- 显著降低功耗，延长续航。
总结：ST7735的价值不在“快”，而在“稳”
ST7735 并不是性能最强的TFT控制器（相比ILI9341、RM67162差远了），但它胜在简单可靠、成本极低、生态完善。
对于大多数不需要高速动画的应用来说——比如仪表盘、菜单界面、传感器数据显示——它完全够用，甚至可以说是性价比之王。
掌握它的关键，从来不是背下所有寄存器地址，而是理解：
- DC引脚决定了通信语义
- 初始化序列必须匹配硬件版本
- 电源干净、接线准确是前提
- 颜色异常多半是BGR/RGB搞反了
把这些底层逻辑吃透，下次再遇到“白屏”、“紫屏”、“偏移”，你就不会再盲目换线、重烧程序，而是能快速定位到真正的症结所在。
毕竟，在嵌入式世界里，能解决问题的，永远是懂原理的人。
如果你正在做一款带屏的小产品，或者想给自己的项目加个可视化界面，不妨试试这块经典小屏。只要用心调，它一定能给你稳定的回报。
你在使用ST7735时踩过哪些坑？欢迎留言分享经验，我们一起避坑前行。
