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简介：资源是一套基于 STM32 HAL 库的 ST7567 液晶驱动代码，面向需要在 128×64 点阵屏上实现图形界面的嵌入式开发者。它的主要作用是帮助使用者跳过复杂的底层寄存器配置，直接获得可运行的 LCD 初始化、画点、画线与缓冲区刷新功能。压缩包共两个文件，分别是头文件和源文件，整体只有六 KB，代码量不大，适合直接加入现有工程。当前已有 1680 人学习下载，属于微型但实用的驱动类资源。阅读这套代码，可以学会 ST7567 控制器的指令发送顺序，理解 HAL 库下 SPI 通信的配置方式，并看到驱动层如何把显示需求转换为具体的时序操作。整个驱动被组织在单个 C 文件中，接口简单、注释清晰，便于学习者逐段分析，也方便裁剪出自己需要的部分。对于刚开始接触 LCD 驱动的读者，这是一份能较快上手的参考源码，同时也为后续移植其他型号显示器提供了可借鉴的结构。

1. ST7567 驱动的 LCD12864：为什么点亮它比想象中麻烦

ST7567 是 LCD 驱动 IC 里非常常见的一颗，专门驱动 12864 这类点阵液晶屏，市面上大量带转接板的 LCD12864 模块用的就是它。和 OLED 不一样，OLED 上电发几个初始化命令就能亮，ST7567 却经常遇到白屏、半屏花、对比度淡到像没加电这类问题，而且问题往往不在时序，而是在电压、偏置、段方向和列偏移这几组寄存器上。这篇文章从硬件接线、CubeMX 配置讲到初始化序列和绘图函数，最后给出我实际调过的踩坑记录，适合用 STM32 HAL 库做仪表盘、温控器、桌面小摆件的开发者直接照做。

2. 硬件连接与 CubeMX 配置：用 HAL 的硬件 SPI 把 ST7567 接起来

2.1 引脚规划和连线清单：SPI 四线还是六线

ST7567 模块对外引出的引脚一般是 8 个：VCC、GND、CS（片选）、A0（也叫 RS 或 D/C，数据/命令选择）、SCL（串行时钟）、SDA（串行数据）、RESET（复位）以及背光 LED 的正负极。市面上说的“四线 SPI”指的是 CS、A0、SCL、SDA 这四根控制线，RESET 通常单独接 GPIO，背光直接接 3.3V 或通过三极管控制。别把 A0 漏掉——它决定了当前字节是命令还是数据，没有这根线，屏幕收到的所有字节都会被当成显示数据。

我常用的接线方式如下表，用的是 STM32F103 的 SPI1，如果你用其他系列，引脚映射不同但逻辑完全一致。

注意 ST7567 是只写设备，没有数据回传，所以 SPI 的 MISO 引脚不接。MISO 要是在 CubeMX 里被配置成了别的外设功能也没关系，只要 SPI 选择 Transmit Only Master 模式就不会用到它。

2.2 CubeMX 里 SPI 的时钟极性和相位怎么设

ST7567 的串行接口时序是：数据在 SCL 上升沿被锁存，空闲时 SCL 为低。对应到 SPI 参数就是 CPOL = Low、CPHA = 1 Edge，也就是常说的 SPI Mode 0。如果你用的是默认配置没改，CubeMX 生成的初始值通常就是 Mode 0，所以很多情况下能直接跑通。但也不是绝对的，部分模块的转接板上有反向缓冲电路，会把时钟极性反转，这时候画面会变成花屏或者数据错位。

我之前用 CubeMX + HAL 库硬件 SPI 调 W25Q64 的时候，Mode 0 和 Mode 3 都试过，因为 Flash 对四种模式都兼容；但 ST7567 不行，极性错了就是满屏随机点。排查方法也很简单：初始化完成后写一个全屏 0x55 的测试图案，如果看到的不是均匀的竖条纹而是乱点，先把 CPOL 改成 High 再试，同时把 CPHA 也翻一下。四种模式最多试三轮就能定位。

2.3 为什么选 HAL 硬件 SPI 而不是 GPIO 模拟

很多人用 OLED 的习惯是 GPIO 模拟 SPI，觉得反正屏幕刷新不快，模拟够用了。但 ST7567 的刷新和 OLED 不太一样：它没有内置显存帧率的概念，你写入 RAM 什么它就显示什么，全屏更新要写 128×8 字节，页面切换还要穿插命令。GPIO 模拟在这种场景下不是不能用，而是 CPU 占用太高，刷一帧 8 页数据要几千次 GPIO 翻转，主循环稍微忙一点屏幕就闪。

所以我一般直接用硬件 SPI，CubeMX 里配置成 4 MHz 到 8 MHz 波特率，一页 128 字节的耗时在微秒级别，刷新全屏也就一毫秒左右。硬件 SPI 还有一个额外好处：后续要接 DMA 做双缓冲时，只需要改一行发送函数，GPIO 模拟就要整个重构。这就是 HAL 库相对标准库的优势——外设抽象层把 SPI 的底层寄存器差异挡住了，换芯片时驱动代码基本不用动。

3. ST7567 初始化序列：寄存器参数和时序的真正含义

3.1 初始化命令的完整序列与每个命令的作用

ST7567 没有厂家给的标准初始化序列，各家模块的推荐命令大同小异，但顺序有一点讲究。下面这段是我在多个模块上验证过的，可以直接抄：

void ST7567_Init(void) { /* 1. 硬件复位：低脉冲必须够宽，释放后等内部电源稳定 */ ST7567_RST_GPIO_Port->BSRR = ST7567_RST_Pin; // 复位脚拉高 HAL_Delay(5); ST7567_RST_GPIO_Port->BRR = ST7567_RST_Pin; // 拉低开始复位 HAL_Delay(20); ST7567_RST_GPIO_Port->BSRR = ST7567_RST_Pin; // 释放复位 HAL_Delay(50); // 等电源稳定 /* 2. 显示方向和扫描顺序 */ ST7567_WriteCmd(0x40); // 显示起始行寄存器 = 0 ST7567_WriteCmd(0xA1); // 段反向：S0 -> S127，适配常见走线 ST7567_WriteCmd(0xC0); // COM 扫描方向从 COM0 开始 /* 3. 偏置比与内部电源 */ ST7567_WriteCmd(0x22); // 偏置比 1/7（具体见 3.2 节） ST7567_WriteCmd(0x2C); // 打开升压电路 VOUT ST7567_WriteCmd(0x2E); // 打开稳压器 VREG ST7567_WriteCmd(0x2F); // 打开跟随器 VF /* 4. 对比度：0x81 后跟一个 0x00~0x3F 的值 */ ST7567_WriteCmd(0x81); ST7567_WriteCmd(0x20); // 初值 0x20，后面要按屏体实调 /* 5. 显示控制 */ ST7567_WriteCmd(0xA6); // 正常显示，不反白 ST7567_WriteCmd(0xA4); // 关闭全屏点亮 ST7567_WriteCmd(0xAF); // 开显示 ST7567_ClearScreen(); }

逐段解释一下。第一步的复位时序非常关键，RESET 拉低保持时间至少 10 微秒，很多模块要求 20 毫秒以上，我给的 20 毫秒是保守值；复位释放后必须等内部电荷泵电压稳定才能发命令，否则后面写对比度寄存器也是白写。第二步的三条命令决定画面方向，0xA1 是把段方向反过来，如果模块的走线是 S0 在左边而你用了 0xA0，画面会左右镜像，这个在 5.5 节再展开。

第三条的电源控制命令在 ST7567 里是分步开的：先开升压再把稳压器和跟随器打开，顺序不能反。如果跳过这几条直接开显示，屏幕最多只能看到极淡的残影。第四条对比度初值 0x20 是一个通用起点，不同模块的液晶材料不同，V0 电压区间差异很大，这一步是后面调试的重点。

3.2 对比度、偏置和升压比三个参数的调法

这三个参数决定了屏幕显示效果的“黑度”，它们互相牵扯，只调一个不一定有效果。

对比度寄存器由 0x81 加一个数据字节组成，数值范围 0x00 到 0x3F，实际对应的是 V0 电压的档位。值越小电压越低、显示越淡；值越大电压越高、显示越黑，但超过模块承受范围就会出残影。我调试时习惯从 0x15 开始往上加，每次加 0x02，直到背景微微发灰就退两档，这个位置一般是显示最舒服的区间。

偏置比是决定液晶驱动电压分压方式的参数，ST7567 支持 1/5、1/6、1/7 等几种偏置，对应命令在 0x20 到 0x23 这个区间，具体值以你的模块 PDF 为准。常见 12864 模块用的是 1/7 偏置，也就是我代码里的 0x22。这里有一个血泪经验：偏置比设太高，屏幕对比度会很“硬”，刷新时旧画面拖尾严重；设太低则整体发灰，怎么加对比度都救不回来。所以第一步先把偏置定死，再去调对比度。

升压比决定内部电荷泵的倍率，这个一般不用动。模块设计时已经按液晶面板的 VDD 规格选好了，除非你用的是 3.3V 供电但模块上丝印标 5V 这种不匹配情况，才需要去查升压比命令。我的建议是：三个参数里只调对比度，它是最安全、效果最直观的旋钮。

3.3 复位与上电时序：先开电源还是先发命令

ST7567 的上电顺序在数据手册里有推荐时序，实践里最重要的两条是：先上 VCC 再释放 RESET；RESET 释放后等足够长的时间再发第一条命令。我见过不少人把 RESET 直接接到 3.3V 上，图省事，结果偶尔上电后屏幕显示错乱，按一下复位键又正常了——这就是复位时序没处理好。

正确做法是让 RESET 由 GPIO 控制，代码里先拉低再拉高，保证每次初始化都有一次完整的硬件复位。CubeMX 生成代码后别把 RESET 引脚标成不上电默认高电平，否则单片机上电瞬间 RESET 已经被拉起来了，后面软件里再拉低拉高效果会打折扣。还有一点容易被忽略：初始化函数里第一步发命令之前，最好先发一个空操作或重复发送第一条命令，因为有些模块的 SPI 从机状态机在上电后并不在一个确定的帧边界上。

4. LCD12864 的显示驱动函数：画点、页缓冲和字符显示

4.1 ST7567 的 RAM 映射与页寻址结构

ST7567 内部的显示 RAM 是 132 列乘 64 行，LCD12864 模块只引出中间的 128 列。列地址由两条命令组成：高 4 位在 0x10~0x1F 范围内，低 4 位在 0x00~0x0F 范围内。页地址则是 0xB0 到 0xB7 共 8 页，每一页对应 8 行像素，也就是一列一字节。这种“页码 + 列”的寻址方式从 8080 并口时代继承下来，串口模式下依然是先发页命令再发列命令，然后连续传数据，数据按列从左到右填充当前页。

理解这个结构对写驱动很重要：画点不能用 XY 坐标直接算地址，必须先算出 y 所在页，再算出该页内的位偏移。而且列地址在写完一个字节后会自动加一，但页地址不会自动切换，写完一页 128 字节后如果不干预，数据会写到屏幕外的 RAM 区去。这就是半屏问题的根源，后面避坑章节详细说。

static uint8_t frameBuffer[8][128]; // 页 × 列 的帧缓冲 void ST7567_SetPageCol(uint8_t page, uint8_t col) { ST7567_WriteCmd(0xB0 | (page & 0x07)); // 页地址 0~7 ST7567_WriteCmd(0x10 | ((col >> 4) & 0x0F)); // 列地址高 4 位 ST7567_WriteCmd(0x00 | (col & 0x0F)); // 列地址低 4 位 }

这段代码里的 ST7567_WriteCmd 一般实现为：先拉低 A0，再拉低 CS，发送一个字节，然后拉高 CS。数据发送函数则把 A0 拉高。命令和数据的区别只在这一根引脚上，SPI 本身不感知。

4.2 画点和区域填充：页缓冲是关键

如果直接调用写数据函数去画点，每画一个点就要传一次命令加一次数据，刷一个 128×64 的全屏图案要近万次 SPI 传输，效率不可接受。正确做法是在内存里维护一个 8×128 字节的帧缓冲，所有绘图操作先改缓冲，最后统一刷新到 LCD。

void ST7567_DrawPixel(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t color) { if (x >= 128 || y >= 64) return; // 越界直接丢弃 uint8_t page = y >> 3; // 行号除以 8，得到页号 uint8_t bit = y & 0x07; // 行号对 8 取余，得到页内位偏移 if (color) frameBuffer[page][x] |= (1 << bit); // 点亮 else frameBuffer[page][x] &= ~(1 << bit); // 熄灭 } void ST7567_Refresh(void) { for (uint8_t page = 0; page < 8; page++) { ST7567_SetPageCol(page, 0); // 每页从第 0 列开始 HAL_SPI_Transmit(&hspi1, frameBuffer[page], 128, 10); } }

逻辑说明：画点函数的核心是位运算，把 (x, y) 坐标映射到缓冲区的某个字节的某个 bit。页面刷新函数先设置页地址和列地址，然后一次性把该页 128 字节发出去。这里有个细节：每次切换页面后必须重新设置列地址为 0，因为上一页发送结束后列地址停留在 127，不归零的话下一页数据会从头覆盖当前页，导致画面错位。

超时参数 10 是 HAL_SPI_Transmit 的等待超时毫秒数。硬件 SPI 在 4 MHz 下发送 128 字节只需要约 0.25 毫秒，10 毫秒的超时足够宽裕，但如果系统时钟跑得慢或者 SPI 波特率被降得很低，这个值要相应加大，否则会触发 HAL 库的超时返回错误。

4.3 字符显示：取模方式和字库选择

有了画点函数和帧缓冲，字符显示就是查表填点。常用点阵是 6×8 和 8×16 两种，前者适合西文和数字，后者适合带中文的场景。取模工具我用的是 PCtoLCD2002，取模方式要选“纵向取模、字节正序”，这样每一列数据正好对应 ST7567 的一列 8 个像素，和帧缓冲的排列完全一致。

void ST7567_DrawChar(uint8_t x, uint8_t y, char c, const uint8_t* font) { uint8_t idx = (uint8_t)c - 0x20; // 字库从空格开始 uint8_t w = font[0]; // 字库首字节通常存字宽 for (uint8_t i = 0; i < w; i++) { uint8_t colData = font[2 + idx * w + i]; // 跳过字宽和高度两个头字节 for (uint8_t j = 0; j < 8; j++) { if (colData & (1 << j)) ST7567_DrawPixel(x + i, y + j, 1); } } }

这段代码假设字库格式是：第一字节字宽，第二字节字高，后面每字节代表一列 8 个像素。用 DrawPixel 逐位画点虽然慢一点，但好处是不用关心字库的位序差异，任何取模工具的产物只要核对过列方向就能用。等调试稳定后，想提速可以把这段改成直接写帧缓冲字节，省掉 DrawPixel 里的分支判断。字符显示最适合的场景是固定位置刷新数字，比如温控器上的温度值，只更新需要变化的区域，别整屏刷新。

5. ST7567 驱动 LCD12864 的常见问题与避坑记录

5.1 白屏：先查并行/串行模式引脚，再查对比度

现象：初始化跑完，屏幕全白或者全黑，背光亮，但没有任何内容。

原因有两个方向。第一，模块上的 C86 或 PS 引脚选择了并行模式，SPI 命令根本进不了芯片。第二，对比度寄存器实际写进去的值偏低，V0 电压没起来，显示内容淡到看不见。

解决：先把模块翻过来看 C86 跳线或电阻位。很多 12864 模块出厂默认是并行模式，需要把 C86 拉低才能切到串行。跳线确认没问题后，把初始化里对比度值从 0x20 临时改成 0x30，如果屏幕突然能看到了就说明是对比度问题，再按 3.2 节的方法回退到合适值。

5.2 只有上半屏或下半屏显示：页地址与列地址归零

现象：画面只出现在上半屏，下半屏全白；或者上下内容错位，出现两段重复图案。

原因：ST7567 的列地址在写满一页后不会自动跳转到下一页。刷新函数里如果只初始化一次页地址，后续的写数据操作全部落在同一页上，其他页自然没内容。另外，页地址低位由 0xB0 到 0xB7 控制，如果你在切换页面时只发了页命令没重新设置列命令，新页的数据会从上次列地址继续写，造成错位。

解决：刷新循环里每页发送前都调用 ST7567_SetPageCol(page, 0)，确保页和列都回到已知位置。这也是 4.2 节代码里为什么强制先设列再发数据的原因。排查时可以加一个测试函数，连续 8 页写不同的固定数，比如第 0 页写 0x01，第 1 页写 0x02，看屏幕是否是 8 个亮度均匀的横条。

5.3 残影与重影：偏置比和对比度的匹配

现象：画面更新后，原来的内容还有淡淡的轮廓，或者文字边缘有拖尾，像 LCD 响应不过来。

原因：偏置比设置得太高，或者对比度电压过高，液晶分子被过度驱动，切回中间态需要更长时间。这个问题在廉价 12864 模块上特别明显，因为它们用的液晶材料响应速度本身就慢。

解决：先把对比度降到当前值的一半，看残影是否减弱；如果仍然明显，把偏置比命令从 0x22 换成 0x23（范围随模块型号略有不同），那代表更低的偏置比。这两个参数组合调试时，每次只改一个，改完刷新同一张图片观察 5 秒，别两块参数一起动，否则不知道是哪一项起的效果。

5.4 DMA 刷新画面抖动：CS 拉高时机不对

现象：用 HAL_SPI_Transmit_DMA 连续刷新整屏时，画面闪烁或出现随机横条纹，有时还会出现上一帧的内容残留。

原因：DMA 发送是异步的，发送完成回调触发时 SPI 外设可能还有最后的字节在移位寄存器里。如果这时候立刻拉高 CS，最后一两个字节的数据被截断，屏幕就花。另一个常见错误是在上一次传输还没完成时就发起下一次传输，HAL 库会直接返回 HAL_BUSY，代码里如果没检查返回值，数据就没发出去。

解决：CS 的拉高动作放在 HAL_SPI_TxTransmitCpltCallback 回调里做，不要放在发送函数之后立即执行。发起下一次传输前检查 hspi1.State 是否等于 HAL_SPI_STATE_READY，不满足就轮询等待。DMA 模式在刷新全屏时通常是一页一页地发，每页之间重新设置页地址，这个命令发送必须等上一次 DMA 彻底结束后再进行，否则命令会被 DMA 的数据流打断。

5.5 画面整体左右偏移或上下颠倒：段方向和 COM 扫描方向

现象：屏幕能显示，但内容像照镜子一样左右颠倒，或者上下颠倒，有时还伴随画面整体偏移几列的情况。

原因：0xA0 与 0xA1 控制段方向，也就是列地址和屏幕物理位置的映射关系；0xC0 与 0xC8 控制 COM 扫描方向，也就是行方向。不同模块的 PCB 走线方式不同，出厂时 SEG 引脚可能从左边引出也可能从右边引出，软件里写反就成了镜像。

解决：把初始化里的 0xA1 改成 0xA0、0xC0 改成 0xC8，四个组合顺序试一遍。判断标准是显示一个带左右不对称特征的图案，比如字母 F 或数字 7，镜像问题一眼就能看出来。列偏移则是另一个问题，ST7567 的 RAM 有 132 列，模块用 128 列，剩下几列在物理上不可见，如果发现画面整体向左或向右偏了几列，需要设置列偏移寄存器，偏移量通常为 0 到 4，具体看模块数据手册里的“RAM 地址偏移”说明。

6. 进阶：DMA 双缓冲刷新，把 CPU 占用降到最低

如果前面已经用帧缓冲加硬件 SPI 跑通了，下一步值得做的是把 HAL_SPI_Transmit 换成 HAL_SPI_Transmit_DMA，再加一块双缓冲。这样做最直接的收益是刷新一帧 1024 字节几乎不占 CPU 时间，主循环可以把剩余时间全花在 UI 逻辑、传感器读取和通信协议上。

static uint8_t fbDraw[8][128]; // 前台缓冲：绘图操作写这里 static uint8_t fbSend[8][128]; // 后台缓冲：正在被 DMA 发送 void ST7567_RefreshWithDMA(void) { /* 等待上一次发送完全结束 */ while (hspi1.State != HAL_SPI_STATE_READY); for (uint8_t page = 0; page < 8; page++) { ST7567_SetPageCol(page, 0); HAL_SPI_Transmit_DMA(&hspi1, fbSend[page], 128); while (hspi1.State != HAL_SPI_STATE_READY); // 页面之间必须有间隙 } /* 完成后交换缓冲指针 */ uint8_t (*tmp)[128] = fbDraw; fbDraw = fbSend; fbSend = tmp; }

实际工程里我不会真的用指针交换数组，因为编译期静态数组的地址交换需要指针变量来接，上面的写法只是为了表达“绘图形缓冲和发送缓冲互换”的思路。更稳妥的做法是绘图函数维护一个帧序号，每次刷新时按序号选缓冲，或者直接定义两个数组，刷新完成后用 memcpy 把绘制内容拷贝到发送缓冲。

DMA 刷新要验证的事情有两件：一是屏幕显示是否连续无闪烁，这需要把刷新频率提到至少 20 帧每秒，肉眼看起来要平滑；二是用逻辑分析仪看 SCL 和 CS 的波形，确认每一页数据的 CS 低电平区间完整覆盖 128 字节的发送时间。这个验证方法在做产品时很有用，因为有的主控在 DMA 优先级设置不当会和系统其他外设抢带宽，画面会周期性抖动。

ST7567 这个驱动芯片到我手里已经调了三四个项目，从最早的标准库 GPIO 模拟，到后来 HAL 库硬件 SPI，再到现在的 DMA 双缓冲，每次升级都是因为前一种方案在某种边界场景下顶不住了。回头看的教训是：驱动初始化和显示函数一定要留参数接口，对比度、偏置、段方向这些寄存器别硬编码在初始化函数里，后续换模块型号、改液晶批次的时候能省大量时间。希望帮到你。

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