如何在STM32H743驱动RGB屏幕并移植LVGL v8.0

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STMCU小助手发布时间：2022-8-27 19:22

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文章简介:	如何在STM32H743驱动RGB屏幕并移植LVGL v8.0

硬件准备
正点原子H743开发板+7寸 RGB LCD显示屏 + SDRAM （注意RGB屏幕必须外扩显存）

$2_6~]MI0{20`2K_8JHQ(%ZO.png$

软件准备
STM32cubeMX 6.1.2 + Keil 5

创建cubeMX工程
首先打开STM32cubeMX软件，选择 ACCESS TO MCU SELECTOR

]RRNN9AM[I812VFAR9O3I1D.png

进入MCU 选择界面选中 STM32H743 然后开始项目

$N)(D9K$Z0~BK9_{WE(DIV3E.png$

进入STM32cubeMX工程配置界面

5`CISFKIJX}CS45FU9$@%7Q.png

首先切换选项卡到 Project Manager，我们注意到软件标题栏有个 Untitled * ，带星号表示当前进行过的操作未保存，按下ctrl + s 可以保存。我们每次操作完都尽量按下保存，防止cubeMX卡死导致没保存工程。

首先填写项目名称，已经项目保存路径，工具链IDE 我们选择为 MDK-ARM (keil 5)。修改堆区和栈区空间大小为0x2000。因为后面要移植lvgl，默认的堆区大小是不够的，栈区我们也放大一点。

_I6ZNV[V45K]J$GS%%(@WVJ.png

然后给我圈起来的地方打个√，这样配置的外设都会单独生成c和h文件，不会都挤在main.c里面。

6KC$($XCZIBLHFTDV1QS45U.png

然后我们切换到引脚配置界面，按下ctrl+S保存项目，这样标题栏的星号就消失了。

配置SDRAM
一般的MCU接口屏，比如SPI屏，8080接口屏，IIC接口屏是可以不需要外置显存的。这些屏幕可以通过发送命令当方式告诉屏幕坐标，然后再发送对应的像素值。但是RGB接口屏没命令可以发，一般是告诉LTDC一个内存地址，由LTDC控制器去内存拿像素值不断去扫描刷新屏幕的。所以要用到SDRAM或者SRAM。我们这里用到的是 W9825G6KH 这颗SDRAM，容量32MByte。我们的屏幕是1024 * 600的，颜色格式RGB 565 ，所以需要 1024*600*2 = 1,228,800 字节 = 1200 K字节内存作为屏幕显存。

SDRAM原理图

[4278HA73UWE]$(KTEB6U~A.png

首先在最左侧栏目选中FMC，然后选择SDRAM1，配置如下。如果你用的不是上面的原理图，则需要根据具体硬件连接配置。

%PCLG]0J%HQS4[(0C@H$$(3.png

然后是下面部分时序的配置，这个是在 W9825G6KH 数据手册里的。

STF%C}R4V)UI]$RHP{)BJ00.png

GPIO settings 不用管，如果你用的是正点原子H743核心板。直接点右上角生成工程，然后打开就可以了。

TH8RXV}ZELDMGNESZR3AAZK.png

这里我们打开 fmc.c 文件，然后将SDRAM的初始化代码加入到我圈到的位置。SDRAM芯片内部是有寄存器的，我们要通过fmc接口去发送命令配置这些寄存器然后才可以使用。

E$QG4MSN]~X5_2A)J`6F9YG.png

需要插入在/* USER CODE BEGIN 0 */注释行和 /* USER CODE END 0 */ 之间的代码如下

extern SDRAM_HandleTypeDef hsdram1;
9 ~5 a# W4 V+ z& u q
, S9 z7 z* [( L* s
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1 ((uint16_t)0x0000)
Q% x4 o/ p- L3 B/ l& B
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_2 ((uint16_t)0x0001); D% ?1 K+ g3 s2 K
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_4 ((uint16_t)0x0002)
0 d/ Y& T% x( B
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_8 ((uint16_t)0x0004), B6 t2 i! e' O3 @1 d; |
#define SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL ((uint16_t)0x0000)9 x( @: L! \3 m ]0 [5 o) U
#define SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_INTERLEAVED ((uint16_t)0x0008)
, U9 h* G! q9 f! G- Z; i! s/ d
#define SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_2 ((uint16_t)0x0020)/ N8 B% y5 u8 `" I) }
#define SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_3 ((uint16_t)0x0030)
! L4 t: y$ j9 d& D, w
#define SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD ((uint16_t)0x0000)
9 C: K6 B, A, N. ?7 S8 ^. u
#define SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_PROGRAMMED ((uint16_t)0x0000)
1 u# b3 [) @5 N& C# N; G3 O& ?
#define SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE ((uint16_t)0x0200)
8 M' ~6 |6 ^( T, c& Q" ]
" k3 e) R. t) ^- i! g) L
uint8_t SDRAM_Send_Cmd(uint8_t bankx,uint8_t cmd,uint8_t refresh,uint16_t regval)" _& w- i0 g% r( ~! K7 j- w8 t( Q
{
3 ~7 c& S }1 v( s
uint32_t target_bank=0;
) H' W" B4 I- S9 {" c8 w7 J
FMC_SDRAM_CommandTypeDef Command;
) b( c) u. H3 U$ v; w
1 z' a' G; B w" M# j& ^) F9 l
if(bankx==0) target_bank=FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;
0 D \( }1 L! v b$ _- R, I
else if(bankx==1) target_bank=FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK2;
4 {: x6 g) l% B n. \: p# [
Command.CommandMode=cmd;
d4 `* n" ?0 r/ ]& \# W" a
Command.CommandTarget=target_bank;: i# r& z/ Y D' _, q: }
Command.AutoRefreshNumber=refresh;
( H; }4 s2 l" g9 X3 {1 D# G6 D
Command.ModeRegisterDefinition=regval;% U$ H2 V, R$ C% i3 h' y8 ^
if(HAL_SDRAM_SendCommand(&hsdram1,&Command,0XFFFF)==HAL_OK)6 r9 g3 X6 V9 ]
{
: X% M: d) m. a8 u0 R9 F
return 0;& [+ E: ^- V1 }3 W8 t; K$ F# L
}
/ O) \9 J3 x2 l% }; Z) ]2 o
else return 1;
9 |6 r( v* }3 K, u R2 g
}6 \4 d; `5 D/ w$ @, Q. z v
L6 Z: C5 |8 R
void SDRAM_Initialization_Sequence(void)
! F8 H# b- f7 V; g" c) W
{
8 A; f8 j: d* }- D9 T, R
uint32_t temp=0;
0 j' w' L" k4 ?3 C1 \1 P
' ]4 m ^) _- W9 q
4 I$ g: q4 X- f- E+ S0 i
SDRAM_Send_Cmd(0,FMC_SDRAM_CMD_CLK_ENABLE,1,0);. B9 M7 G6 d! e0 ^- B. W2 F
HAL_Delay(1);, \8 L; W: ^+ c% X9 o/ o. H
SDRAM_Send_Cmd(0,FMC_SDRAM_CMD_PALL,1,0);
) t% `3 f/ L9 W# q+ e* P
SDRAM_Send_Cmd(0,FMC_SDRAM_CMD_AUTOREFRESH_MODE,8,0);
temp=(uint32_t)SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1 | \# A( W& j' O9 J
SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL | \
: \( {9 V3 J0 E, J
SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_2 | \0 s" `5 {. |& m7 O1 C/ ?
SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD | \
& z; A) a$ R1 N/ _
SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE;- P5 |9 V: ?& b$ C7 ~' o
SDRAM_Send_Cmd(0,FMC_SDRAM_CMD_LOAD_MODE,1,temp);
; S3 e$ N ~7 z. C& I
HAL_SDRAM_ProgramRefreshRate(&hsdram1,677);4 I! O/ N4 O w, T3 |' L- u
}

复制代码

并在 MX_FMC_Init 中调用该初始化函数

2GHJ3Q)MY`V@BID@H}5V]FT.png

编译并进入调试模式，我们在 main 中的while(1) 前面加个断点，运行到这里。然后在memory中访问 0XC0000000 地址，如果能看到一堆 FF ，就说明SDRAM 已经初始化成功了。如果是问号? 则说明初始化有问题，这样你就需要重新检查一下了。

66CJ2L%VK(S80G1PR(DBJYH.png

然后我们提升下主频，这样就能更快的访问SDRAM了。只需要更改 1. 处的时钟到480Mhz 然后回车，然后其它三处红圈的频率会自动更改。由于我们配置了 SDRAM的频率是 HCLK /2 ，所以此时SDRAM的运行频率是 120Mhz。W9825G6KH -6 这款芯片最快是到166Mhz，懒得配置了。

0X82X))`12_M)}%LTH[`8`3.png

重新点击右上方生成代码，如果我们没有关闭 MDK工程的话点击 Close就可以了。

QV$~FYYF~WJH81$$W6R26[0.png

切换会Keil 会提示文件被外部修改，需要重新载入。我们全选 YES就可以了

$2XCLE_@C7]]QWJ2PB{DT35K.png$

重新下载程序，，然后进入仿真检查，SDRAM是否可以正确访问。此时SDRAM就算配置完毕。

RGB-LTDC配置

D~PT1DX2G$G2X66Z}JKUUGC.png

接下来进入屏幕的配置。打开LTDC 然后选择RGB565模式，下面的配置如下

)N7W(0J$~}YOWWK$@7LR$`G.png

还需要配置层，一般我们用一层就可以了。层的帧缓存起始地址就是我们的SDRAM访问起始地址0XC0000000

$@[LPE]]_B0{G16B0$U71SXP.png$

接下来要配置GPIO，这里需要改的引脚比较多。我们按照 LTDC_B LTDC_G LTDC_R的顺序修改。如果按照RGB的顺序修改你会发现有些引脚原本就被LTDC_B占了，如果你直接改cubeMX的 LTDC会自动关闭，再次打开你之前进行的操作就没了。（很坑）

需要改动的引脚如下

LTDC_B3 --> PG11
( r# a# t) t* v
LTDC_B4 --> PI4
5 m7 ?- T& C8 _, F# H
LTDC_B5 --> PI5
5 R1 {4 F3 F L9 ?
LTDC_B6 --> PI65 p! [; e+ N6 J# z$ V4 C1 j
LTDC_B7 --> PI7# h5 w0 ^$ P6 @6 g" X
LTDC_G2 --> PH13/ F( M+ r h3 Z
LTDC_G3 --> PH14
8 ?; g- C% v- l% S0 k# y `$ X
LTDC_G4 --> PH15
2 H& c% B' o E- ~6 N
LTDC_G5 --> PI0% _. q& w! R P" M* ]
LTDC_G6 --> PI1+ p! e% j2 B- |3 M) w
LTDC_R3 --> PH9
1 q( T% E% a( k4 D) u
LTDC_R4 --> PH10
+ j' K4 B+ D4 p4 _% X
LTDC_R5 --> PH11( |! z' o! F$ ^3 G, G0 z) f& _! `
LTDC_R6 --> PH12

复制代码

直接搜索引脚，然后选中对应功能就算完事了。

然后把所有引脚的输出速度调到Hign，默认是 Low和very LOW。如果你用的默认引脚配置，那么你的屏幕速度只能到30Mhz，而且还闪烁。这款屏幕是可以到51.2Mhz的。

%H16]_$P`6EJO1[7O14KD}W.png

根据原理图，还有个屏幕背光引脚 PB5，我们设置为推挽输出，默认是高电平就可以了。

$PD_Y)VA`_PSW4[~3NZ`07{A.png$

再调整下LTDC主频，到51.2Mhz。设置PLL3锁相环的DIVR3 除频器到 /5就可以了。

83`UNG3N9XDL93N9US[B0WV.png

重新生成代码，然后打开KEIL5，编写屏幕测试代码

}$N})DKXYHNS~K4R0Y5CEQ4.png

测试代码

#include <string.h>
3 u& X' P0 V8 ^9 v1 J3 Q5 j+ X Q
static uint16_t LCD_BUFFER[600][1024] __attribute__((at(0XC0000000)));
^/ a: p0 v& G+ G
while(1){
$ B3 u4 E6 u# n, R) x$ O' b
memset(LCD_BUFFER,0xFF,sizeof(LCD_BUFFER));$ N$ t9 Z8 l3 }! N
HAL_Delay(1000);
5 P' W% N7 j# R* o4 b& w. p
memset(LCD_BUFFER,0xAA,sizeof(LCD_BUFFER));
, I" I# q! B7 G0 w: v
HAL_Delay(1000);
; A$ d# [( y e+ b" j& Z
memset(LCD_BUFFER,0xD0,sizeof(LCD_BUFFER));
* P1 M1 s ^/ z& o0 l3 O" L& C
HAL_Delay(1000);
0 }; E% f e! y' P Z% Q
memset(LCD_BUFFER,0x00,sizeof(LCD_BUFFER));
- v: z% [$ K6 O+ l& p
HAL_Delay(1000);1 H3 Y6 o* Y2 x3 X% j0 T
}

复制代码

声明一个静态数组，并且固定到 0XC0000000 地址(SDRAM)。

下载代码并复位开发板应该可以看到屏幕在白 --> 红 -->紫 -->黑四种颜色进行切换。

至此屏幕的配置就算完成

LVGL 移植

下载lvgl源码，解压放到我们的项目文件夹中

TFWG{`36E[YDP41~Q45D$(6.png