# 前言
（出圈警告）
这是曾经（10年前）在电子圈的某个分圈里火过一把的VFD显示器（型号GP1211AI，电子垃圾的拆机件），让大家用不到百元的价格就尝到了上千元的128*64分辨率真空荧光显示技术。

这款VFD可以类比为行和列都用74HC595驱动的LED点阵，需要以特定的时序不断高速扫描（停了就会烧坏荧光粉）。
之前我也尝试用STM32去驱动它，即使用上SPI+DMA+定时器比较输出，仍需要耗费一些CPU时间来处理中断。只能做一些定制的内容（如时钟、天气、tty终端），而无法做成通用的显示模块。

最近，偶然发现了树莓派Pico，它的硬件设计思想与传统MCU迥异。细细一研究，发现特别适合用作VFD驱动，故有了这篇文章。
# 制作VFD显示屏
## 硬件
主要参考了官方的[硬件设计指导](https://datasheets.raspberrypi.com/rp2040/hardware-design-with-rp2040.pdf)，加上亿点点外围元件。
打板、焊接过程略过，最终完成版如下
[](https://ppmm.org/image/mG3R "元件面")
[](https://ppmm.org/image/mDni "RP2040特写")
## 软件
主要分为以下几个模块
1. 扫描时序
使用PIO实现串行数据输出时序，数据从FIFO拉取。
2. 显存
开辟一片内存区为显存，用DMA给PIO喂数据。
Pico的DMA有独特的chain-to功能，可在通道1完成传输后，触发通道2传输，自动重新配置通道1的起始地址并重启传输。这样就能在完全没有CPU干预的情况下实现全自动扫屏。
3. LCD、OLED协议模拟
用PIO实现4线SPI从机接口，收到的数据推入FIFO，由DMA取入内存，供CPU解码并绘制显存。
目前实现了SSD1306、ST7565两款主控的SPI接口协议。之后再慢慢添加并口的液晶接口。
# 山寨小方屏
[小方屏](https://shumeipai.nxez.com/2021/05/13/diy-nxez-cube-dashboard-for-raspberry-pi.html)所用的1.3寸OLED的主控为SH1106，接口为I2C。
用Pico的I2C外设实现I2C从机，收到的数据推入FIFO由CPU在主循环内读出、解码、绘制显存。
屏测试无误后，把完整版固件刷入ESP8266，接好线，再根据教程配置好主机，就能用了。
[](https://ppmm.org/image/muLZ)
[](https://ppmm.org/image/mluI)

VFD比OLED更大、更亮。缩短快门时间拍一张
[](https://ppmm.org/image/m7Zc)

# 后记
白嫖了[树莓派实验室](https://shumeipai.nxez.com/)的小方屏，感到十分抱歉。在这里把Pico的使用成果发出来，如果能激起一些讨论，也算是为树莓派社区贡献过了，就算是还愿吧（自我安慰……）。