从零掌控ST7735：寄存器级驱动开发实战指南
你有没有遇到过这样的场景？
明明代码烧录成功，背光也亮了，但屏幕要么全白、要么花屏乱码，甚至完全没反应。查遍资料，别人说“初始化序列贴对就行”，可你的就是不行。
如果你正在用ST7735驱动一块1.8英寸TFT屏，那你很可能忽略了一个关键点：寄存器不是配置项，而是控制权的开关。
本文不讲API封装，也不堆砌例程。我们要做的，是钻进ST7735的底层逻辑里，搞清楚每一条命令背后到底发生了什么。只有真正理解这些寄存器的作用机制，才能在面对各种“奇怪问题”时游刃有余。
为什么ST7735这么“难搞”？
市面上很多TFT模块都标着“ST7735兼容”，但实际上可能是ST7735S、ST7735R、甚至是克隆芯片。它们的初始化流程略有差异，稍有不慎就会导致显示异常。
更麻烦的是，大多数开源库（比如Adafruit的）为了通用性，把初始化序列写成了一大段“魔法数组”。你复制粘贴能跑，但一旦出问题——黑屏、倒置、偏色——你就无从下手。
根本原因是什么？
因为你不知道每个命令码（CMD）到底在操作哪个内部状态。
而这一切的核心，就是寄存器控制模型。
ST7735是怎么工作的？先看这张“大脑图”
想象一下，ST7735就像一个听话但有点倔强的小助手：
- 你通过SPI发指令，它只认两种消息：命令（Command）和数据（Data）
- 每次通信前，你要告诉它是“下命令”还是“给数据”——这就是DC引脚的作用
- 它收到命令后，会去修改某个“内部设置表”（即寄存器）
- 当你开始传像素数据时，它就知道该往GRAM里塞东西了
这个“内部设置表”，就是我们所说的寄存器空间。所有功能，无论旋转、颜色格式、地址范围，全都靠写寄存器来实现。
所以，学会和ST7735“对话”的本质，就是掌握它的命令语言。
关键寄存器逐个击破：不只是知道“怎么用”，更要明白“为什么”
软复位 ——CMD: 0x01，一切的起点
这一步看似简单，却是最常被忽视的关键。
执行0x01后，ST7735会把自己所有的内部状态恢复到出厂默认值。这意味着：
- 所有配置丢失
- 回到睡眠模式
- GRAM不清零，但扫描停止
重点来了：软复位之后必须等待至少120ms，否则后续命令可能被忽略。因为芯片需要时间完成内部电源稳定和振荡器起振。
void st7735_reset() { lcd_cd_low(); // 命令模式 spi_write(0x01); // 发送软复位命令 delay_ms(150); // 必须等够！别省这点时间 }💡坑点提示：有些开发者以为硬件复位就够了，跳过软复位。结果发现某些型号死活不亮——就是因为部分变种芯片上电后处于未知状态，必须用软复位拉回正轨。
退出睡眠 ——CMD: 0x11，唤醒沉睡的屏幕
上电后，ST7735默认进入Sleep In状态，几乎所有电路都关闭以省电。此时你发任何命令都没用！
所以第二步必须是：
lcd_cd_low(); spi_write(0x11); // 唤醒！ delay_ms(120); // 又要等…… datasheet写的不能省📌 这里的延时要求来自官方手册中的tSLPOUT参数（典型值120ms）。如果你缩短或去掉这段延时，可能会出现“偶尔点亮”的诡异现象——这就是典型的时序违规。
设置像素格式 ——CMD: 0x3A，决定色彩与效率的平衡
接下来要告诉ST7735：“以后我给你传的颜色数据长什么样”。
常用选项有两个：
-0x05→ RGB565（16位/像素）
-0x06→ RGB666（18位/像素）
虽然ST7735支持18位输入，但绝大多数MCU都用RGB565，原因很简单：节省带宽。
假设你要刷新一帧128×160的画面：
- RGB565：128×160×2 = 40,960 字节
- RGB666：128×160×3 = 61,440 字节（多出50%！）
对于SPI接口来说，这直接影响刷新率和CPU占用。
void st7735_set_pixel_format(uint8_t format) { lcd_cd_low(); spi_write(0x3A); lcd_cd_high(); spi_write(format); // 推荐传0x05 }⚠️ 注意顺序：必须在MADCTL之后设置？错！正确顺序应该是MADCTL → Pixel Format → 地址窗口 → 写GRAM
因为MADCTL会影响地址映射方式，而像素格式决定了你怎么打包数据。
屏幕旋转的秘密 ——CMD: 0x36MADCTL 寄存器详解
这是最容易让人头大的寄存器之一。我们来看它的8个bit分别代表什么：
| Bit | 名称 | 功能 |
|---|---|---|
| 7 | MY | Y轴翻转（行地址从下往上） |
| 6 | MX | X轴翻转（列地址从右往左） |
| 5 | MV | X/Y轴互换（行列交换） |
| 4 | ML | 扫描方向（逐行反向） |
| 3 | RGB | 数据顺序（0=RGB, 1=BGR） |
别记！我们直接看常用组合：
| 旋转角度 | 对应值 | 配置说明 |
|---|---|---|
| 0°（竖屏） | 0x00 | 正常方向 |
| 90°（横屏右旋） | 0x60 | MV=1, MX=1 → 交换+X翻转 |
| 180°（倒置） | 0xC0 | MX=1, MY=1 |
| 270°（横屏左旋） | 0xA0 | MV=1, MY=1 |
void st7735_set_rotation(uint8_t rotation) { uint8_t val = 0; switch(rotation % 4) { case 0: val = 0x00; break; // 0° case 1: val = 0x60; break; // 90° case 2: val = 0xC0; break; // 180° case 3: val = 0xA0; break; // 270° } lcd_cd_low(); spi_write(0x36); lcd_cd_high(); spi_write(val); }🎯 小技巧：如果你发现屏幕颜色偏红或偏蓝，大概率是RGB/BGR顺序搞反了。这时候只需把第3位取反即可，例如将0x60改为0x68。
如何精准绘图？靠的是“地址窗口”机制
你想画一个矩形，总不能每次都刷全屏吧？ST7735提供了精细的区域控制能力。
列地址设置 ——CMD: 0x2A
行地址设置 ——CMD: 0x2B
这两个命令配合使用，定义一个“写入窗口”。之后的所有像素数据，都会按当前MADCTL规则自动填充进去。
举个例子：你想在 (10,20) 到 (50,60) 区域画图：
void st7735_set_address_window(uint8_t x0, uint8_t y0, uint8_t x1, uint8_t y1) { lcd_cd_low(); spi_write(0x2A); // Set Column Address lcd_cd_high(); spi_write(x0 >> 8); spi_write(x0 & 0xFF); spi_write(x1 >> 8); spi_write(x1 & 0xFF); lcd_cd_low(); spi_write(0x2B); // Set Row Address lcd_cd_high(); spi_write(y0 >> 8); spi_write(y0 & 0xFF); spi_write(y1 >> 8); spi_write(y1 & 0xFF); }✅ 调用完这个函数后，再发0x2C开始写数据，就能精确命中目标区域。
这也是实现GUI中“局部刷新”的基础。
真正的图像刷新 ——CMD: 0x2CMemory Write
终于到了最关键的一步：把像素数据送进去。
void st7735_write_pixels(uint16_t *pixels, size_t count) { lcd_cd_low(); spi_write(0x2C); // Start writing to GRAM lcd_cd_high(); for (size_t i = 0; i < count; i++) { spi_write(pixels[i] >> 8); // High byte spi_write(pixels[i] & 0xFF); // Low byte } }📌 一旦发出0x2C，ST7735就会进入“连续写模式”：
- 每收到两个字节，就当作一个RGB565像素存入GRAM
- 地址按MADCTL设定的方向自动递增
- 到达窗口边界后折返或换行
💡 提示：如果想提高性能，可以用DMA+SPI双缓冲技术，避免CPU阻塞。
显示开关控制 ——CMD: 0x13和0x28
最后两个实用命令：
// 开启显示输出 void st7735_display_on() { lcd_cd_low(); spi_write(0x13); delay_ms(10); } // 关闭显示（黑屏） void st7735_display_off() { lcd_cd_low(); spi_write(0x28); delay_ms(20); }有趣的是，0x13其实是“Normal Display On”，而有些人习惯用0x29（Display On）。两者在多数情况下等效，但在某些版本中行为略有不同。
建议统一使用0x13，因为它明确表示“恢复正常显示”，更适合初始化结尾调用。
实战：一次完整的初始化流程该怎么写？
不要照搬网上的“万能初始化表”，我们要自己构建可靠的流程：
void st7735_init() { st7735_reset(); // 1. 软复位 st7735_wakeup(); // 2. 退出睡眠 st7735_set_pixel_format(0x05); // 3. RGB565 st7735_set_rotation(1); // 4. 横屏90度 // 5. 设置全屏窗口 st7735_set_address_window(0, 0, 127, 159); st7735_display_on(); // 6. 开启显示 }📌 附加建议：
- 如果你的屏幕有背光引脚（BLK），记得单独控制
- 某些型号需要额外配置Gamma曲线或电源参数（如ST7735R需写0xB1,0xB4等）
常见问题排查清单：别再靠猜了
| 现象 | 可能原因 | 检查点 |
|---|---|---|
| 白屏/黑屏 | 未退出睡眠 | 是否发送0x11并延时足够？ |
| 花屏、错位 | MADCTL配置错误 | 检查MV/MX/MY位是否正确？ |
| 颜色发紫、偏红 | RGB/BGR顺序反了 | 查0x36第3位 |
| 初始化失败 | 时序不满足 | 检查各步骤间delay是否达标 |
| 只闪一下就灭 | 忘开显示 | 最后有没有调0x13？ |
🔧 调试利器推荐：
- 用逻辑分析仪抓SPI波形，确认命令顺序和DC电平
- 分阶段测试：先让屏幕亮起来，再尝试旋转，最后刷图
更进一步：如何写出可移植的驱动？
与其写一堆重复代码，不如做点抽象：
#define ST7735_MADCTL_MY (1 << 7) #define ST7735_MADCTL_MX (1 << 6) #define ST7735_MADCTL_MV (1 << 5) #define ST7735_MADCTL_RGB (1 << 3) // 组合更清晰 st7735_write_cmd(0x36); st7735_write_data(ST7735_MADCTL_MX | ST7735_MADCTL_MY);这样不仅可读性强，还能轻松适配不同屏幕方向需求。
此外，可以为不同芯片型号（ST7735R/S/B）维护各自的初始化序列表，运行时动态加载。
写在最后：掌握寄存器，才是真正“掌控”硬件
当你不再依赖别人的库，而是亲手写出每一行初始化代码；
当你面对花屏不再慌张，而是冷静地检查MADCTL和时序；
当你能自由切换旋转、优化刷新区域、甚至实现低功耗待机……
那一刻你会明白：所谓高手，不过是把基础踩得足够深的人。
ST7735只是一个起点。同样的思维方式适用于SSD1306、ILI9341、GC9A01……只要你愿意深入底层，就没有搞不定的屏幕。
如果你在项目中遇到了具体的显示问题，欢迎留言讨论。我们可以一起分析命令流、解码SPI数据，直到找到那个隐藏的bug。
