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我们生活在一个色彩缤纷的世界，尽管我们可以分辨出不同的色彩，但我们却无法叫出它们每一个的名字。

那么我们能够将它们展现出来吗？

这个是可以做到的，那就是在屏幕上绘制一幅全彩的色度变化图，图1就是其应用于色彩分析仪的场景及效果。 

图1 应用场景及效果

那该任何来实现呢？

1）硬件构成

在硬件方面，需要有开发板和显示屏的配合，这里选取的是RA-Eco-RA2E1-V1.0开发板和一个128*160像素的彩色显示屏。

其中，显示屏与开发板的连接关系如下：

CS ----P407

REST----P408

DC---P409

BL ---VCC

SDI ----P213

SCK ----P100

2）软件设计

在显示屏的驱动方面，可分为模拟驱动方式和SPI硬件驱动方式，这里选择的是硬件驱动方式。

为驱动显示屏，可使用RASC来配置引脚并生成KEIL项目工程。

具体的步骤为：

在栈中添加SPI，见图2所示。

图2 添加SPI

按图3所示来配置参数及按图4所示来配置辅助引脚，并在完成引脚配置后，点击“Generate Project Content”来生成Keil项目工程。

图3 配置参数

图4 辅助引脚配置 

在生成KEIL项目工程后，需在程序中添加以下关键函数：

SPI的初始化函数为：

void SCI_SPI_Init(void)
{
fsp_err_t err = R_SCI_SPI_Open(&g_spi1_ctrl,&g_spi1_cfg);
assert(err == FSP_SUCCESS); 
}

SPI的中断回调函数为：

void sci_spi_callback(spi_callback_args_t *arg)
{
  if(arg->event == SPI_EVENT_TRANSFER_COMPLETE)
  {
     sci_spi_send_complete_flag = true;
  }
}

写字节数据的函数为：

void LCD_WriteData(uint8_t data)
{
CS_Clr;
DC_Set;
R_SCI_SPI_Write(&g_spi1_ctrl,(uint8_t*)&data,1,SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
while(!sci_spi_send_complete_flag);
sci_spi_send_complete_flag = false;
CS_Set;
}

写字节指令的函数为：

void LCD_WriteCommond(uint8_t cmd)
{
CS_Clr;
DC_Clr;
R_SCI_SPI_Write(&g_spi1_ctrl,(uint8_t*)&cmd,1,SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
while(!sci_spi_send_complete_flag);
sci_spi_send_complete_flag = false;
CS_Set;
}

写16位数据的函数为：

void LCD_WriteData16(uint16_t data)
{
uint8_t buffer[2];
buffer[0] = (uint8_t)(data >> 8);
buffer[1] = (uint8_t)data;
CS_Clr;
DC_Set;
R_SCI_SPI_Write(&g_spi1_ctrl,(uint8_t*)&buffer[0],1,SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
while(!sci_spi_send_complete_flag);
sci_spi_send_complete_flag = false;
R_SCI_SPI_Write(&g_spi1_ctrl,(uint8_t*)&buffer[1],1,SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
while(!sci_spi_send_complete_flag);
sci_spi_send_complete_flag = false;
CS_Set;
}

显示屏的初始化函数为：

void LCD_Init(void)
{
SCI_SPI_Init();
RST_Clr;
R_BSP_SoftwareDelay(20, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
RST_Set;
R_BSP_SoftwareDelay(20, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
LCD_WriteCommond(0x11);
R_BSP_SoftwareDelay(120, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); 
LCD_WriteCommond(0xB1); 
LCD_WriteData(0x05); 
LCD_WriteData(0x3C); 
LCD_WriteData(0x3C); 
LCD_WriteCommond(0xB2); 
LCD_WriteData(0x05);
LCD_WriteData(0x3C); 
LCD_WriteData(0x3C); 
LCD_WriteCommond(0xB3); 
LCD_WriteData(0x05); 
LCD_WriteData(0x3C); 
LCD_WriteData(0x3C); 
LCD_WriteData(0x05); 
LCD_WriteData(0x3C); 
LCD_WriteData(0x3C); 
LCD_WriteCommond(0xB4); 
LCD_WriteData(0x03); 
LCD_WriteCommond(0xC0); 
LCD_WriteData(0x28); 
LCD_WriteData(0x08); 
LCD_WriteData(0x04); 
LCD_WriteCommond(0xC1); 
LCD_WriteData(0XC0); 
LCD_WriteCommond(0xC2); 
LCD_WriteData(0x0D); 
LCD_WriteData(0x00); 
LCD_WriteCommond(0xC3); 
LCD_WriteData(0x8D); 
LCD_WriteData(0x2A); 
LCD_WriteCommond(0xC4); 
LCD_WriteData(0x8D); 
LCD_WriteData(0xEE); 
LCD_WriteCommond(0xC5);  
LCD_WriteData(0x1A); 
LCD_WriteCommond(0x36);  
LCD_WriteData(0x00);
LCD_WriteCommond(0xE0); 
LCD_WriteData(0x04); 
LCD_WriteData(0x22); 
LCD_WriteData(0x07); 
LCD_WriteData(0x0A); 
LCD_WriteData(0x2E); 
LCD_WriteData(0x30); 
LCD_WriteData(0x25); 
LCD_WriteData(0x2A); 
LCD_WriteData(0x28); 
LCD_WriteData(0x26); 
LCD_WriteData(0x2E); 
LCD_WriteData(0x3A); 
LCD_WriteData(0x00); 
LCD_WriteData(0x01); 
LCD_WriteData(0x03); 
LCD_WriteData(0x13); 
LCD_WriteCommond(0xE1); 
LCD_WriteData(0x04); 
LCD_WriteData(0x16); 
LCD_WriteData(0x06); 
LCD_WriteData(0x0D); 
LCD_WriteData(0x2D); 
LCD_WriteData(0x26); 
LCD_WriteData(0x23); 
LCD_WriteData(0x27); 
LCD_WriteData(0x27); 
LCD_WriteData(0x25); 
LCD_WriteData(0x2D); 
LCD_WriteData(0x3B); 
LCD_WriteData(0x00); 
LCD_WriteData(0x01); 
LCD_WriteData(0x04); 
LCD_WriteData(0x13); 
LCD_WriteCommond(0x3A);  
LCD_WriteData(0x05); 
LCD_WriteCommond(0x29); 
}

 绘制色彩环的函数为：

void draw_circular()
{
   uint16_t color ; 
   int center_x = 128 / 2;
   int center_y = 160 / 2;
   float max_distance = sqrtf(center_x * center_x + center_y * center_y);
   for (int y = 0; y < 160; y++)
   {
      for (int x = 0; x < 128; x++) 
      {    
         float dx = x - center_x;
         float dy = y - center_y;
         float distance = sqrtf(dx * dx + dy * dy);
         float angle = atan2f(dy, dx);         
         if (angle < 0) angle += 2 * M_PI;    
         uint8_t r, g, b;
         if (angle < M_PI / 3) 
         {         {
            float t = angle / (M_PI / 3);
            r = 255;
            g = (uint8_t)(255 * t); 
            b = 0;
         } 
         else if (angle < 2 * M_PI / 3) 
         {
            float t = (angle - M_PI / 3) / (M_PI / 3);
            r = (uint8_t)(255 * (1 - t));
             g = 255;
            b = 0;
         }
         else if (angle < M_PI) 
         {
            float t = (angle - 2 * M_PI / 3) / (M_PI / 3);
            r = 0;
            g = 255;
            b = (uint8_t)(255 * t);
         }
         else if (angle < 4 * M_PI / 3) 
         {
            float t = (angle - M_PI) / (M_PI / 3);
            r = 0;
            g = (uint8_t)(255 * (1 - t));
            b = 255;
         }
         else if (angle < 5 * M_PI / 3)
         {
            float t = (angle - 4 * M_PI / 3) / (M_PI / 3);
            r = (uint8_t)(255 * t);
            g = 0;
            b = 255;
         }
         else 
         {
            float t = (angle - 5 * M_PI / 3) / (M_PI / 3);
            r = 255;
            g = 0;
            b = (uint8_t)(255 * (1 - t));
         }         
         float brightness = 1.0f - (distance / max_distance) * 0.8f;
         if (brightness < 0.2f) brightness = 0.2f;    
         r = (uint8_t)(r * brightness);
         g = (uint8_t)(g * brightness);
         b = (uint8_t)(b * brightness);            
         color=(( r>>3)<<11)+((g>>2)<<5)+(b>>3);
         LCD_Address_Set(x, y, x+1, y+1);
         LCD_WriteData16(color);        
      }
   }
}

实现功能测试的主程序为：

void hal_entry(void)
{
  LCD_Init();  
  Lcd_Clear(MAGENTA);
  draw_circular();
  while(1);
}

经程序的编译和下载，其测试效果如图5所示，说明程序设计有效。

图5  绘制色彩环形图

演示视频：