硬件SPI驱动下的ESP8266与ST7735 TFT屏幕极速显示优化

资源摘要信息:"本文档主要介绍了如何使用硬件SPI接口在ESP8266上通过MicroPython编程语言驱动ST7735 TFT屏幕。首先，作者指出了模拟SPI驱动速度较慢的问题，并提出了改用硬件SPI驱动的方案。接着，作者发现仅替换SPI接口并不能显著提高驱动速度，因此决定对基础函数如点铺色和显示字符串进行优化，以便大幅提升性能。文章还强调了在MicroPython环境下，ESP8266有两个硬件SPI接口，其中一个用于flash存储，用户不能使用，因此只能使用另一个硬件SPI接口。最后，作者简要说明了软件SPI的使用方法，并给出了两个注意事项：一是`spi.write`函数中要传入bytes类型的数据；二是要根据芯片数据手册的时序图来设置SPI的相位和极性。" 知识点详细说明： 1. ESP8266硬件SPI接口的使用： - 硬件SPI（Serial Peripheral Interface）是微控制器和各种外围设备之间通信的一种接口协议，以硬件的形式存在，能够提供比软件模拟更高的数据传输速率。 - ESP8266支持硬件SPI通信，通常用于提高外部设备，如TFT屏幕、SD卡等的数据传输效率。 - 在MicroPython中，ESP8266的硬件SPI接口有多个，但其中一个被用于内部flash存储，用户不能使用该接口，因此在使用硬件SPI时应选择可用的接口。 2. 硬件SPI与软件SPI的区别： - 硬件SPI：硬件电路直接支持SPI协议，由硬件电路完成时钟信号、数据输入输出等控制，可达到更高的传输速率，减少CPU占用。 - 软件SPI：使用微控制器的通用IO口模拟SPI信号，通过软件编程来实现SPI协议，对CPU资源的占用较高，传输速率相对较低。 3. 使用MicroPython驱动ST7735 TFT屏幕： - ST7735是一款常见的TFT液晶驱动器，用于驱动彩色或单色的TFT LCD屏幕，广泛应用于各种嵌入式系统和电子项目中。 - 在使用MicroPython驱动ST7735屏幕时，需要正确初始化SPI接口，并且要根据屏幕的数据手册正确配置SPI的通信参数，如时钟速率、极性、相位等。 - 驱动屏幕时，常见的操作包括初始化屏幕、发送命令、写入数据等，这需要通过SPI通信来完成。 4. 代码优化与性能提升： - 在进行硬件SPI驱动屏幕时，若直接替换接口后性能没有明显提升，可能需要对基础函数进行优化，例如点铺色、显示字符串等操作。 - 优化可以包括减少不必要的操作、使用更快的算法、改进数据传输方式等，从而减少执行时间和提高响应速度。 5. 注意事项： - 在使用`spi.write`函数时，需要确保传入的参数类型为bytes，以保证数据能够正确发送。 - 确定SPI的时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）设置，必须依据具体的SPI设备数据手册进行配置，这些设置决定了SPI通信时钟的边沿和数据的采样时机。 通过以上知识点的介绍，读者可以了解到如何在ESP8266上使用硬件SPI接口通过MicroPython驱动ST7735 TFT屏幕，并对性能优化和代码编写有了更深入的理解。这不仅适用于ESP8266开发板，还对其他使用MicroPython进行硬件开发的场景具有借鉴意义。