MSPM0G3519 E-Paper Display System

基于 TI MSPM0G3519 微控制器的电子墨水屏驱动与应用系统，支持图片轮播、文字渲染、以及 PC 性能监控显示。 基于MSPMG3519的关于汉朔4.2寸黑白电子价签墨水屏E042A13显示器的墨水屏驱动及例程

功能特性

普通模式（4x4 矩阵键盘控制）

按键	功能
1	清屏（全白）
2	显示居中 "Hello World" 文字（2x 缩放）
3	全屏填充黑色
4	轮播 5 张预置全屏位图（400x300），之后每 30 秒自动切换

PC 监控模式

按 0 进入 PC 监控模式，通过串口接收主机发送的实时性能数据：

• CPU / 内存 / 磁盘 / GPU 使用率（带进度条图形化显示）
• 实时 FPS
• 日期时间
• 底部轮播编程名言
• 按 1-4 退出监控模式

PC 端数据采集脚本见 pc_monitor/ 目录。

硬件平台

项目	规格
MCU	TI MSPM0G3519 (Cortex-M0+, 80MHz)
Flash / SRAM	512 KB / 128 KB (2x64KB)
电子墨水屏	SSD1619 控制器，400x300 像素，黑白红三色
通信接口	GPIO 软件模拟 SPI（Bit-bang）
键盘	4x4 矩阵键盘
其他	DHT11 温湿度传感器驱动（已实现，预留扩展）

GPIO 引脚分配

E-Paper SPI（Bit-bang）：

信号	引脚
CS	PC9
DC	PC8
RST	PB23
SCK (D0)	PB3
MOSI (D1)	PB2
BUSY	PC9（输入）

串口：

接口	引脚	波特率	用途
UART0	PA10/PA11	115200	通用串口
UART4	PB10/PB11	9600	接收 PC 监控数据

项目结构

e_paper/
├── User/
│   ├── main.c                 # 主程序入口，按键处理，模式切换
│   ├── ti_msp_dl_config.c/h   # SysConfig 自动生成的外设初始化
│   └── config.syscfg          # SysConfig 工程文件
├── Project/
│   ├── epaper.c/h             # 电子墨水屏驱动（SPI、绘图、文字、BMP）
│   ├── uart_receiver.c/h      # UART 接收解析（环形缓冲区 + 行协议）
│   ├── bmp_data.c/h           # 5 张 400x300 预置位图数据
│   ├── oledfont.h             # 字模数据（8x16 ASCII + 16x16 中文）
│   ├── key.c/h                # 4x4 矩阵键盘扫描
│   ├── DHT11.c/h              # DHT11 温湿度传感器驱动
│   ├── *.uvprojx              # Keil uVision 工程文件
│   └── mspm0g3519.sct         # ARM 链接脚本
├── BSP/
│   ├── bsp.h                  # 板级支持包
│   └── delay/                 # 延时函数（基于 80MHz 时钟）
├── Source/
│   └── third_party/CMSIS/     # ARM CMSIS 库
├── pc_monitor/
│   ├── pc_monitor.py          # PC 端性能采集脚本
│   └── requirements.txt       # Python 依赖
└── Output/                    # 编译输出（hex、axf 等）

开发环境

工具	版本/说明
IDE	Keil uVision 5 (MDK-ARM)
编译器	ARMClang V6.21 (AC6)
SDK	TI MSPM0 SDK 2.08.00.03
设备包	TexasInstruments.MSPM0GX51X_DFP.1.0.0
SysConfig	v1.27.0+

编译与烧录

1. 安装 TI MSPM0 SDK 和 Keil MDK-ARM
2. 用 Keil 打开 Project/empty.uvprojx
3. 确认 SDK 路径正确（默认 C:\ti\mspm0_sdk_2_08_00_03）
4. Build → Download 烧录到目标板

PC 监控模式使用

1. 硬件连接

将 PC 串口（USB-TTL 模块）连接到 MCU 的 UART4：

• TX → PB11 (MCU RX)
• RX → PB10 (MCU TX)
• GND → GND

2. 安装 Python 依赖

cd pc_monitor
pip install -r requirements.txt

3. 运行采集脚本

python pc_monitor.py

脚本每 60 秒采集一次 CPU、内存、磁盘、GPU 使用率及 FPS，通过串口发送到 MCU。

串口协议

TIME: 2026-06-02 14:30
CPU: 45.2%
MEM: 62.1%
DSK: 78.3%
GPU: 12.5%
FPS: 60
END

技术要点

• Bit-bang SPI：SSD1619 协议要求 CS 在多字节命令序列中保持低电平，软件模拟 SPI 比硬件 SPI 更灵活
• 双缓冲刷新：先清屏再写入新帧数据，减少电子墨水屏残影
• 15KB 帧缓冲：EPD_GRAM[300][50]，每字节 8 像素，bit=1 白色，bit=0 黑色
• UART 环形缓冲：128 字节，ISR 驱动接收，行协议解析

许可证

本项目基于 TI MSPM0 SDK 开发，SDK 部分遵循 TI 的许可协议。

致谢

• TI MSPM0 SDK
• ARM CMSIS
• 字模数据来源于 SSD1306 OLED 开源驱动