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【瑞萨RA4L1-SENSOR套件测评】LCD 显示

java 2025/7/13 0:51:36

【瑞萨RA4L1-SENSOR套件测评】LCD 显示

本文介绍了 RA4L1 开发套件和瑞萨 e2 Studio 灵活软件包（FSP）实现 LCD 断码管显示的工程设计。

简介

液晶显示（liquid crystal display，LCD）是嵌入式系统中常见的人机交互方式，广泛应用于工业控制、智能家电、医疗设备和消费电子产品。

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Renesas RA4L1 微控制器（MCU）内置 Segment LCD Controller (SLCDC)，可直接驱动静态、1/2、1/3、1/4 Bias 的段式 LCD 显示屏，无需额外的 LCD 驱动芯片。这种集成方案不仅降低了硬件成本，还简化了设计。

Renesas RA4L1 的 SLCDC 模块提供了一种高效、低功耗、低成本的 LCD 显示方案。

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通过 FSP 提供的 r_slcdc 驱动，开发者可以快速初始化 LCD，轻松控制显示内容。

在实际项目中，合理配置 COM/SEG 引脚、优化时钟和对比度设置，可以进一步提升 LCD 显示效果。

详见：How LCDs Work , .

工作原理

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LCD 的基本工作原理是遮光。它不能自行产生光。因此，需要一个外部光源。当外部光线从一个偏振器移动到下一个偏振器时，液晶接收到外部电源，偏振光自行对齐，在屏幕上形成图像。

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液晶密封厚层两侧的透明层是氧化铟导电表面。在没有任何外部偏差的情况下，分子排列不受影响。

当发生外部偏倚时，分子排列会发生变化，使一个区域看起来是暗的，而另一个区域看起来是清晰的。

详见：What is LCD? .

LCD 引脚配置

这里使用的 LCD 缩略图

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SEG（Segment）：控制 LCD 具体显示的段，如数码管的 A-G 段。
COM（Common）：LCD 的公共信号，决定哪个段被驱动，多 COM 允许减少 I/O 引脚数量。

LCD 管脚连接

原理图（引脚对应关系）

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详见：RA4L1_LCD: RA4L1_LCD .

工程测试

介绍了 RA4L1 实现 LCD 断码屏驱动的工程创建流程。

创建工程

打开 e2 studio 软件，依次点击 文件 - 新建 - 瑞萨 C/C++ 项目 - Renesas RA ；

依次进行工程命名，路径设置，FSP版本，目标开发板选择，Device 选择 R7FA4L1BD4CFP ，工具链选择 GNU ARM Embedded ，完成工程创建。

时钟配置

根据 MCU 外部硬件配置，设置晶振及时钟树

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LCD 堆栈

新建数码管 LCD 堆栈

New Stack - Graphics - Segment LCD (r_slcdc)

属性设置

点击选中 Segment LCD 堆栈，修改属性配置

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设置名称、LOCO 时钟源、(LOCO/SOSC)256 分频器、1/3偏压驱动、COM公共端、波形A、内部电压升压、VL1或VCC参考电压、0对比度。

引脚配置

LCD 引脚配置如下

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VL（Voltage Level）引脚用于提供 LCD 偏置电压，控制 LCD 的对比度和驱动电压。

在内部电压提升模式（Internal Voltage Boosting）下，RA MCU 会自动产生 VL1、VL2、VL3、VL4 并提供给 LCD 作为驱动电压。

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配置完成后，点击 Generate Project Content ，构建工程，确保没有报错。

工程代码

void hal_entry(void)
{/* TODO: add your own code here */fsp_err_t err;/* Open SLCDC driver */err = R_SLCDC_Open(&g_slcdc0_ctrl, &g_slcdc0_cfg);/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */assert(FSP_SUCCESS == err);/* When using internal boost mode this delay is required to allow the boost circuit to charge. See RA4M1 User's* Manual (R01UH0887EJ0100) 8.2.18 "Segment LCD Source Clock Control Register (SLCDSCKCR)" for details. */R_BSP_SoftwareDelay(5, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);/* Start SLCDC output */err = R_SLCDC_Start(&g_slcdc0_ctrl);assert(FSP_SUCCESS == err);/* Set Display Area of SLCDC driver.*///    err = R_SLCDC_SetDisplayArea(&g_slcdc0_ctrl, SLCDC_DISP_A);//    assert(FSP_SUCCESS == err);while(1){//清空0-41段uint8_t segment_data_num_off[41+1] ;for(int i=0;i<=41;i++)segment_data_num_off[i]=0;R_SLCDC_Write(&g_slcdc0_ctrl, 0, segment_data_num_off, sizeof(segment_data_num_off));R_BSP_SoftwareDelay (200, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);//全部点亮uint8_t segment_data_num_on[41+1] ;for(int i=0;i<=41;i++)segment_data_num_on[i]=0xf;R_SLCDC_Write(&g_slcdc0_ctrl, 0, segment_data_num_on, sizeof(segment_data_num_on));R_BSP_SoftwareDelay (500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);//清空0-41段for(int i=0;i<=41;i++)segment_data_num_off[i]=0;R_SLCDC_Write(&g_slcdc0_ctrl, 0, segment_data_num_off, sizeof(segment_data_num_off));R_BSP_SoftwareDelay (200, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);//准备并写入段显示数据,第一个数码管显示1R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 3, 0x0, 0xF);R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 11, 0x6, 0xF);//准备并写入段显示数据,第二个数码管显示2R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 15, 0xE, 0xF);R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 16, 0x3, 0xF);//准备并写入段显示数据,第三个数码管显示3R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 22, 0xA, 0xF);R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 23, 0x7, 0xF);//准备并写入段显示数据,第四个数码管显示4R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 24, 0x3, 0xF);R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 29, 0x6, 0xF);//准备并写入段显示数据,第五个数码管显示5R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 30, 0xB, 0xF);R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 39, 0x5, 0xF);//准备并写入段显示数据,第六个数码管显示6R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 40, 0xF, 0xF);R_SLCDC_Modify(&g_slcdc0_ctrl, 41, 0x5, 0xF);R_BSP_SoftwareDelay (500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);}
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD/* Enter non-secure code */R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}