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- \! |7 w6 D& O/ C* o引言
% o5 X* m% V4 M& W! c- B/ @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。
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▲ 图1. TouchGFX Designer 中的 STM32F746G_DISCO TBS

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3 {, I: ]7 }/ j7 |" V; i6 QSTM32CubeMX 配置过程
7 ?6 J; [8 b& u+ w; l: O; N' MSTM32F746G_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。

▲ 图2. 图形实现过程

9 v1 c$ ?6 I5 E4 P- s2.1. 新建 IOC 工程
& p7 m- Z% I. P7 t- N& j0 ]

; A" Y. k: z$ Y6 F3 h1 ?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”。
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▲ 图3. 新建 STM32CubeMX 工程

然后点击“Project Manager”，配置工程名称，如图所示。
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▲ 图4. 配置工程名称

% u- p: N  w( ]. J" n2.2. CORTEX_M7
2 m- D) ~$ u+ i  J

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。
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2.3. CRC
! V) s9 J- w+ _" J; V

$ o& N9 c. D( F2 h" v" ZCRC 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。
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▲ 图5. 使能 CRC

2.4. DMA2D

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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。
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▲ 图6. 使能 DMA2D

7 d6 K5 e4 |9 U2 W& J/ a2.5. 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

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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。

▲ 图8. FreeRTOS 新增任务

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注意新增总的堆空间大小，防止新建任务的栈大小不足。
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7 J, Q- n( D. x3 Z! L

▲ 图9. 堆空间大小配置

2.7. GPIO

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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。
4 H) t$ N2 n8 c9 J' n) R
$ s4 X9 P/ V* U
& R% s  f1 Y5 Q0 M6 v, l( @$ J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。
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1 ^2 q9 ^$ ^( O, S0 K, B; O

▲ 图10. GPIO 配置

3 x: u* C/ m5 X' m* O3 O2.8. I2C3
7 ]9 y4 [; S4 ~. G& u# ^
; _( H3 ~+ @6 D  m5 v; Q2 M: I: Z
8 w) r5 c2 U, W# G: r' M4 ]6 m) J' D4 bSTM32F746G_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。
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▲ 图11. I2C3 配置

5 {+ m' D: g$ r. R. [0 Y2 J
2.9. LIBJPEG

. [+ W, E# u( Z. E
- B+ u+ W" \+ I1 p+ H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。

8 H  C% n9 F2 j  w, u/ a* b2 A

▲ 图12. GPIO 配置

1 x) h0 _. {' u6 j: `2.10. LTDC

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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。

9 o" u! ]' m2 ^6 [' t3 ]

▲ 图13. LTDC 参数配置

▲ 图14. LTDC layer 配置

▲ 图15. 打开 LTDC 全局中断和错误中断

9 `$ U$ |9 J0 |7 J$ }2.11. 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。
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▲ 图16. QUADSPI 配置

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5 w- _' z9 {$ u( |7 S8 x2.12.SYS
. k7 _" M# j) P" w$ d由于 SysTick 被 RTOS 使用，这里 HAL 库的时基选择 TIM6。
& N5 _5 H7 o3 v$ V$ }4 N, Y
( p; ]! o' x. q1 W' b6 F- V

▲ 图17. 系统时钟配置

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. T7 Y' u7 {: t( X2 \: U  g2.13. X-CUBE-TOUCHGFX
! D; ~5 b8 n* @: n- k+ EInterface：接口选择 Parallel RGB(LTDC)
3 P0 I1 \1 N1 ]6 Y9 D+ j/ N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。
$ n$ }) k1 i7 r& |0 yApplication 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。
+ I9 l% B% _! B1 @
. B( {1 y, Z( s' k2 P

▲ 图18. TouchGFX 配置

2.14.Clock Configuration
/ h& |% f7 s0 D$ b1 J; z( q* `$ A/ X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。
/ }" u9 O2 h8 q: l7 `
; s1 {, E& B3 Q+ @) _: X

▲ 图19. 时钟树配置

  d  ~* i$ ^& |, T! r% I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。
, s5 r* Q# B& ~  E) n! _) q

3
, B" y: j4 ~2 `  B添加驱动代码
# R0 t3 r( i& g9 r4 a+ H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。

0 ]4 d' p; R  g" U4 H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。
+ r4 x) V& i2 }& R; d$ ]/ t0 W0 T

: r4 u7 `4 D, {. n" [3.1. 添加 SDRAM 驱动代码
+ N) B) `4 W& S  Q, \0 |& G' b/ x2 ^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。
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3.2. 添加 QSPI Flash 驱动代码
' f. h0 C! H' c+ G3 F* |8 H/ t( Q添加驱动代码把 QSPI Flash 配置成 memory mapped 模式。
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3.3. 添加 Touch 功能
触摸功能在 STM32TouchController.cpp 中实现，具体代码请参考 TBS。
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1 ?6 Z2 u. I3 J; p3.4. 修改链接文件
# f5 x5 \" j4 ]. [# c( L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。
& F% c+ q, w1 y6 H' O0 ?: d9 P

' n" b+ T( e0 v( R0 d* d4
小结
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。
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$ p9 S* L- j( Z4 ]0 E

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点击按钮下载《LTDC RGB 接口 LCD TouchGFX 工程的移植步骤》原文档。
7 C8 r: R3 _9 S点击下载
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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