1
: }0 X3 H: m+ L  n  ~5 ?; c引言
* [, G9 L0 @. W文档基于 STM32F746G_DISCO 硬件平台，参考从 TouchGFX Designer 下载的 STM32F746 的 TBS（TouchGFX Board Setup），讲解 STM32CubeMX 相关配置，介绍了LTDC RGB 接口 LCD 的 TouchGFX 工程的移植步骤。
, M7 c6 e# d5 E

▲ 图1. TouchGFX Designer 中的 STM32F746G_DISCO TBS

5 i0 E& O4 f/ t) [2 J2 B' P
2
STM32CubeMX 配置过程
6 v1 d5 a3 e1 t1 ^! }, N* ~STM32F746G_DISCO 有两个外部存储器，SDRAM 和 QSPI Flash，SDRAM 用于帧缓冲器，QSPI Flash 用于存储图片、字体等素材，其图形实现过程如图 1 所示。本文档参考从 TouchGFX Desinger 上下载的 TBS，第一步首先完成 IOC 文件的配置，由于会使用 外部 RAM 和外部 Flash，生成代码后还需要添加相应的存储器驱动代码，以及修改链接文件。对于仅使用内部 Flash 和内部 RAM 的应用，用 STM32CubeMX 和 TouchGFX Desinger 生成代码后，就可以直接使用 TouchGFX 点亮屏幕了。
- V# a7 \/ S! q( X4 _9 A* e% }7 B

▲ 图2. 图形实现过程

- C; e, e, o2 a0 L" L6 b* j' c# ~2.1. 新建 IOC 工程


双击打开 STM32CubeMX 软件，按照图中 1-5 步骤操作，MCU 型号输入 STM32F746NGH6 进行选择，其中第 5 步提示配置默认 MPU 单元来优化内核的推测性 读取访问，请点击“YES”。
$ G$ q/ n; f7 V# f  E( [

▲ 图3. 新建 STM32CubeMX 工程

然后点击“Project Manager”，配置工程名称，如图所示。
- k; o( f9 G0 v  p9 I

▲ 图4. 配置工程名称

5 q( J$ L, ^* F; o
6 ^# B0 ^2 `! f2 D/ G2.2. CORTEX_M7


这里使能 ICACHE 和 DCACHE，并配置内存保护单元 MPU，要正确配置 MPU 属性 以避免由 Cortex®-M7 推测性读取访问和缓存维护引起的图形性能问题，使用 STM32CubeMX 可以轻松配置 MPU 存储器属性。详细配置过程可以参考 AN4861 4.6 小节 Special recommendations for Cortex-M7 (STM32F7/H7)，其中介绍对嵌入了 Cortex®-M7 CPU 的 STM32F7 系列的一些建议，建议大家仔细阅读下。


- [' }9 z. ]+ r0 {9 n/ u. y2.3. CRC


2 m4 g% {3 `+ N. a- U& ACRC 是循环冗余校验计算单元，如果要使用 TouchGFX，必须要使能 CRC，其配置保 持默认即可。
$ q. O# H. O  U

% ~) r4 I9 C2 v

▲ 图5. 使能 CRC

2.4. DMA2D
9 m4 x: p  h0 b* P, Z6 t
9 P8 `; k4 F4 Z+ c0 |$ C: D
DMA2D 是 AHB 总线矩阵上的主设备，它将图形数据传输到内存，也可用于图形渲 染，建议使用 DMA2D 来减轻 CPU 负载。DMA2D 使能后保持默认配置即可，当需要 DMA2D 来进行图形加速时，TouchGFX 引擎会自动调用 DMA2D。
1 M0 G% X/ g* j5 W9 }5 D

▲ 图6. 使能 DMA2D

2.5. FMC 配置 LTDC 帧缓存区和 Video 缓冲区放在了外部 SDRAM 中。配置 FMC 相关参数时，需 要对照原理图和 SDRAM 的 datasheet，了解相关参数，然后进行配置。配置结束后，需 要添加相应的驱动代码，将其配置内存映射模式。

▲ 图7. FMC 配置

2.6. FREERTOS
" @# Z1 B: Q& ~; K, q( b0 T, T& j/ {
- ~2 L+ ^2 ~4 U( w& J! q
TouchGFX 可以运行在有 RTOS 和无 RTOS 的工程中，本工程移植的是带有 RTOS， RTOS 选择 FreeRTOS，在本工程中新增了 2 个 task，TouchGFXTask 任务用于运行ToucGFX 图形引擎，VideoTask 任务用于进行 Mjpeg 视频的编解码，如果您的项目不用 video 控件，那么 videoTask 可以不用添加。
! l2 l, a' v( g; r! ^; A$ Y

▲ 图8. FreeRTOS 新增任务

- A* Y- {& d- x1 a: C注意新增总的堆空间大小，防止新建任务的栈大小不足。
4 X) E7 \& b3 l; m$ M' c" R
# ~! A: E- m( b/ B" C+ b* p5 [0 x
9 a. p, s3 i* w4 d9 r

▲ 图9. 堆空间大小配置

2.7. GPIO

. A  B( |8 o4 w( d8 |
在官方下载的 TBS，配置的 GPIO 如图 9 所示。与 LCD 显示相关的引脚有 2 个， LCD_DISP 和 LCD_BL_CTRL。LCD_DISP 用来启用/禁用显示待机模式，需要将 LCD_DISP 配置为高电平来启用显示器，否则显示器将保持待机模式。LCD_BL_CTRL 信 号上的高电平可以点亮背光，而低电平则将其关闭。


另外几个 GPIO 引脚可以用来测试性能的，它们的解释说明可以查看 TouchGFXGPIO.cpp 中注释，其中 RENDER_TIME，可以用来查看实际的渲染时间。


6 N% M- i- e" N, `* o$ e$ _6 G! L

▲ 图10. GPIO 配置

2.8. I2C3

9 c! h/ z3 Z8 {) Q, C
* R: _+ a/ Q0 P: w7 T) I1 ?6 iSTM32F746G_DISCO 的电容 LCD 的触摸的接口是 I2C3 的 PH7 和 PH8，相关参数 的配置参数如图所示。

5 L- m5 R6 K, y

▲ 图11. I2C3 配置

, f' T) y2 [8 `* F3 _
2.9. LIBJPEG


如果 TouchGFX 使用 Video 控件，要使能 LIBJPEG，用于视频流的软件编解码。如果 您的工程用不到 Video 控件，那么可以不用使能 LIBJPEG。
: ?7 {3 x* y- Z. Y9 d
5 n6 L$ m8 R$ V* f/ B8 ~

▲ 图12. GPIO 配置

- f" G( U* C9 D) E! H1 ^3 M2 x
: \* c) _& W- |- M& c& S2.10. LTDC
2 F. j" y7 \! `4 r4 N! C

LTDC 外设主要用来配置 LCD 显示接口，对于 STM32F746G_DISCO 的 LCD 可以参 考下载的 TBS 进行配置。如果是其他型号的 LCD，需要查看 LCD 的屏幕时序表进行配 置。关于 LTDC 的 layer，虽然在 STM32CubeMX 可以配置为 2 个 layers，但是 TouchGFX Designer 是采用 1 个 layer 来做 GUI 开发的，这是因为 2 个 layer 会占用更 多带宽，同时打开 LTDC 全局中断和错误中断。
3 T2 H- H# ~/ w" n
- M3 M7 _0 I2 k1 V! p3 _

▲ 图13. LTDC 参数配置

( K. y. j; O" p, A

▲ 图14. LTDC layer 配置

▲ 图15. 打开 LTDC 全局中断和错误中断

! n/ L  O) _) I2 v. ~$ \
# u) S! W) |1 y3 W$ t( l! H. ^+ p2.11. QUADSPI
当要存储的数据量相对较少时，可以使用内部 FLASH 存储器。否则，应将图形内容放 置在外部存储器中。QUADSPI 外接了一个 128-Mbit Quad-SPI NOR Flash。

▲ 图16. QUADSPI 配置

' v+ v* @7 @! n8 q
  N8 v  }: T1 n  n4 f, c2.12.SYS
由于 SysTick 被 RTOS 使用，这里 HAL 库的时基选择 TIM6。
& P& R, y5 {) n) |6 m) N
) }7 o% d6 _4 ?! p# ~  X* _. _# v9 S- {" a

▲ 图17. 系统时钟配置

( g& }! ]6 x* O6 s8 V2.13. X-CUBE-TOUCHGFX
" h# U# x0 [+ h1 H8 u, DInterface：接口选择 Parallel RGB(LTDC)
) l8 n1 ^5 m' u3 c3 R对于 RGB 接口的 LCD 来说，通常无内置 GRAM，FrameBuffer Strategy 无法使用 Partial Buffer 策略。在 RAM 足够时，可选择 Double Buffer 策略。存放位置选择 By Allocation。这个可以通过链接文件配置放置在什么位置。
( O8 a. I3 W7 W. s; v! s+ MApplication Tick Source：应用滴答时钟来源，选择 LTDC，它的实现代码可以在 TouchGFXGeneratedHAL.cpp 中 HAL_LTDC_LineEventCallback 函数找到。
% u# p8 K3 N  Y8 |7 v" |% H' Y

▲ 图18. TouchGFX 配置

, }! N7 L; R" t& C6 l5 Z
2.14.Clock Configuration
: A2 }0 `5 |+ A% T系统时钟配置为 216MHz，LTDC 时钟配置为 9.6MHz，这个 LTDC 时钟的配置是参 考 LCD 时序参数表确定的，它与 LCD 的刷新率相关。

▲ 图19. 时钟树配置

至此，外设配置基本完成，选择所使用的 IDE（这里选择的是 STM32CubeIDE），点 击 Generate Code 按钮，生成代码。然后使用 TouchGFX Designer 打开 TouchGFX 文 件夹下的 ApplicationTemplate.touchgfx.part，在 TouchGFX Designer 中生成 UI 相关 代码。


3
7 K* Y3 r) g- O4 n$ X: x添加驱动代码
对于 LTDC 接口的 TouchGFX 工程，使用 TouchGFX Desiger 生成代码后，如果仅使 用内部 RAM 和 Flash，那么在 TouchGFX 生成代码后，整个软件架构就建好了，可以使 用 TouchGFX 来点亮屏幕了。
1 V. T  J6 v9 e1 l; L
对于使用外部 SDRAM、 QSPI Flash 以及触摸功能的应用可以参考下载的 TBS 进行对 照检查，添加相应的驱动代码和修改链接文件，完善整个工程代码后实现 TouchGFX 点亮 LCD 的效果。

1 N4 z/ t( M* ~& I
3.1. 添加 SDRAM 驱动代码
' A3 g3 c( ~: ]2 Y2 d; I, N! V) }查看下载的 TBS，可以在 main.c 中的 MX_FMC_Init（）函数的用户代码区域看到添 加的驱动代码。这里有一点要说明的是最后的 FMC_Bank1->BTCR[0] = 0x000030D2 代 码是禁用 FMC bank1，这点在 AN4861 的 4.6.1 Disable FMC bank1 if not used 有详 细介绍。为了防止 FMC bank1 上的 CPU 推测性读取访问，建议在不使用时将其禁用。这可以通过复位 FMC_BCR1 寄存器中的 MBKEN 位来完成，默认情况下该位在复位后使能。


3.2. 添加 QSPI Flash 驱动代码
添加驱动代码把 QSPI Flash 配置成 memory mapped 模式。


3 t0 g1 }: H# J, T3.3. 添加 Touch 功能
% b& b, @4 K' B# u$ J/ I触摸功能在 STM32TouchController.cpp 中实现，具体代码请参考 TBS。
# Q1 s6 d, l- W* x. c

$ e* m( v$ M3 z1 Z3.4. 修改链接文件
, M# G3 ^- A8 h: M$ f为了把帧缓冲区和视频缓冲放到外部 SDRAM，把字体、图片等素材放到外部 Flash， 需要修改链接文件。不同的 IDE，它的链接文件是不同的。对于 STM32CubeIDE，它的 链接文件是 STM32F746NGHX_FLASH.ld，对于 EWARM，它的链接文件是 stm32f746xx_flash.icf，对于 MDK-ARM，它的链接文件是 STM32F746G_DISCO.sct， 它们的语法略有不同。大家可以参考它的结构进行修改。

0 {" `9 l9 T# E) R* u( D; Y+ Y! X" v% z4 H2 K
4
1 b' K  {9 N- p2 u5 X% S. B, A! Z小结
& h; f+ B2 S: ^以上就是 LTDC RGB 接口 LCD 的 TouchGFX 工程的移植步骤，本文档对关键步骤进 行了解释说明，具体细节可参考 AN4861 和官方的 TBS。

▼▼▼

点击按钮下载《LTDC RGB 接口 LCD TouchGFX 工程的移植步骤》原文档。
点击下载

) Y8 W$ H( d8 S

挺有趣的，抽空试一下移植到H743上

电子烂人 发表于 2025-2-8 10:51
挺有趣的，抽空试一下移植到H743上

可以试试