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;
) ~; Q% q0 Y U
! m8 ?1 x0 a' ?* Z) Y
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1 ((uint16_t)0x0000)3 P4 t& V0 K, r$ Y
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_2 ((uint16_t)0x0001)9 j( o9 l- J. r0 u% _8 ~
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_4 ((uint16_t)0x0002)3 \( ~, u' ]$ o8 v" b
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_8 ((uint16_t)0x0004). R- x% r1 U+ J q* y; i/ u
#define SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL ((uint16_t)0x0000)
$ D: q/ g0 f' @) l
#define SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_INTERLEAVED ((uint16_t)0x0008)
6 e2 W( q; w3 Z8 H. \, n
#define SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_2 ((uint16_t)0x0020)
8 {7 ]3 A+ z; _4 ]7 {7 m
#define SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_3 ((uint16_t)0x0030) Z* w# R: Z% |; z, Z9 b& ]
#define SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD ((uint16_t)0x0000)" q7 U5 b2 b( k2 f6 l3 z) O1 s
#define SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_PROGRAMMED ((uint16_t)0x0000)) n z# g) {+ l
#define SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE ((uint16_t)0x0200)( R9 L0 O5 o: z9 }( e' N9 p
: x3 g! L0 |8 O& l, g7 Y$ v- \! U0 I
uint8_t SDRAM_Send_Cmd(uint8_t bankx,uint8_t cmd,uint8_t refresh,uint16_t regval)
; x& s9 V: N# U, D0 {
{
( {0 i& d& g$ W! {% x* r# D
uint32_t target_bank=0;
3 K; G' O) a8 {& K( m3 z7 e9 g
FMC_SDRAM_CommandTypeDef Command;
3 |! C( f( }4 T0 a. R$ a
& L: d) n3 L6 i( i, Z; ]9 K
if(bankx==0) target_bank=FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;
5 r9 u, B% n8 s% f
else if(bankx==1) target_bank=FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK2;
1 u0 ]5 K3 B# M# a& e/ X
Command.CommandMode=cmd; j( U/ J; S4 R- m
Command.CommandTarget=target_bank;
g3 i! U% _/ O5 F; v) ^
Command.AutoRefreshNumber=refresh;, ?+ s. n! c p4 @# K6 G
Command.ModeRegisterDefinition=regval;
1 q& D- o7 H. y6 k9 e4 z
if(HAL_SDRAM_SendCommand(&hsdram1,&Command,0XFFFF)==HAL_OK)& [8 J: q9 q/ K- @2 b* l" X
{+ R- q; u. y" q8 |/ y# V6 y' P" l
return 0;: O% m% [5 N" D" |( C4 g
}) I, X! }: D. _2 j
else return 1;
+ m1 b+ z' e8 @5 v& ]# i; V' \
}) k* Q+ |" N. C v
[; b( u' z9 }. }" o9 C/ f. _
void SDRAM_Initialization_Sequence(void)
9 y: w# c. v) U
{
* E0 K' R$ T$ d& E; H5 b8 z
uint32_t temp=0;
% j R/ m2 c% @* j. Y
) K7 R/ g: e. n+ y. _ v% W
, @1 ^1 H$ C* e0 `6 x1 T: j$ h
SDRAM_Send_Cmd(0,FMC_SDRAM_CMD_CLK_ENABLE,1,0);
/ ~7 ]$ t3 t I
HAL_Delay(1);4 N+ ?* L3 n6 d# W: _9 ^
SDRAM_Send_Cmd(0,FMC_SDRAM_CMD_PALL,1,0);
* ?3 u1 a w( A+ P% N0 E
SDRAM_Send_Cmd(0,FMC_SDRAM_CMD_AUTOREFRESH_MODE,8,0);
0 J1 u: _- p* N' n
temp=(uint32_t)SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1 | \; M8 v. ?, g- g8 h# D9 S: |
SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL | \9 }/ J. Y: r- d8 x# Z! L5 Z" ?
SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_2 | \
# b6 B4 Y9 [- D+ B2 C
SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD | \) u0 a9 |- {* D
SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE;
! M t$ I; U% _3 C! L0 G1 u
SDRAM_Send_Cmd(0,FMC_SDRAM_CMD_LOAD_MODE,1,temp);
- |0 e4 ^+ ]/ M/ N! n$ g) S2 D, r
HAL_SDRAM_ProgramRefreshRate(&hsdram1,677);
6 G9 [ P8 q: i( @, B3 [% J
}

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$ B6 ^8 W% S) a1 }9 Q ^
LTDC_B4 --> PI4+ Z% }- C+ u* C) |: J
LTDC_B5 --> PI5
; `: J6 s# Y( n+ Q8 e
LTDC_B6 --> PI6- w8 C" C3 g7 J2 w# ?2 ?2 c
LTDC_B7 --> PI73 j& y6 e; d& a2 Y6 ^+ w* S
LTDC_G2 --> PH13" \, ]( N; @7 \6 m M# o
LTDC_G3 --> PH14
; c8 S* I' U2 e: u( F- F, Q
LTDC_G4 --> PH15
8 Z: A# [6 Z- z
LTDC_G5 --> PI0
% W) g) \" H( ] ?7 ]1 x6 C3 ?
LTDC_G6 --> PI1, \4 r7 j- B1 o
LTDC_R3 --> PH9$ o) F# B, g. i) _$ Q
LTDC_R4 --> PH10
5 S, J2 g9 m, H. h( [+ @- d
LTDC_R5 --> PH11
) V* }- e+ `. ?. T5 |* P
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>' u) G1 \7 w! P3 B1 {
static uint16_t LCD_BUFFER[600][1024] __attribute__((at(0XC0000000)));7 _7 ^( {' r- W, q6 p
while(1){. ~. N5 D- R3 r. ^& X- s
memset(LCD_BUFFER,0xFF,sizeof(LCD_BUFFER));0 p2 B# \( o! e* H
HAL_Delay(1000);: }1 Q) Z2 ?3 m g. v2 w4 b
memset(LCD_BUFFER,0xAA,sizeof(LCD_BUFFER));' u0 _3 \7 U: h% Q$ n; v% k
HAL_Delay(1000);
& Y$ j! D/ T; I" c+ v
memset(LCD_BUFFER,0xD0,sizeof(LCD_BUFFER));5 ~6 b9 L" l' x% {& e- L# |# Z- ^7 ~
HAL_Delay(1000);
" k5 p$ Z: C: z& a" M$ y. J+ K
memset(LCD_BUFFER,0x00,sizeof(LCD_BUFFER));0 Q" j$ W3 d" T) c9 ~8 l
HAL_Delay(1000);/ N8 l0 k. o- M9 F) V8 r
}

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