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基於STM32F429的RGB屏使用

使用ST的HAL庫進行開發,RGB螢幕是480*272的4.3寸LCD,由於驅動RGB螢幕需要較多的記憶體,

所以使用了外部SDRAM,記憶體是32M位元組,關於SDRAM的驅動本文不進行討論。

RGB螢幕常用的畫素格式有:ARGB8888、RGB888、RGB565、ARGB1555、ARGB4444等格式,本文討論RGB565格式的使用。

RGBLCD的訊號線如下表:


上表共有24根顏色訊號線,RGB565格式只用了其中的16根顏色訊號線,分別是:R[3:7],G[2:7],B[3:7],共16位,

這樣在表示顏色的時候就可以用16位長度的資料進行表示了,增加了資料的傳輸速度。

RGBLCD介面的原理圖如下:


除了16位資料線之外,還有用到如下幾個訊號線:

LCD_BL:背光;

LCD_DE:資料使能訊號;

LCD_VSYNC:垂直同步訊號;

LCD_HSYNC:水平同步訊號;

LCD_CLK:時鐘訊號;

STM32F429有自帶的RGBLCD外設介面LTDC,可以用來直接驅動RGBLCD,另外配上專用於影象處理的DMA2D,

使得RGBLCD用起來更加方便快速。

下面開始介紹使用到的微控制器引腳對應:

    PI9     ------> LTDC_VSYNC
    PI10     ------> LTDC_HSYNC
    PF10     ------> LTDC_DE
    PG7     ------> LTDC_CLK
    PH9     ------> LTDC_R3
    PH10     ------> LTDC_R4
    PH11     ------> LTDC_R5
    PH12     ------> LTDC_R6
    PG6     ------> LTDC_R7
    PH13     ------> LTDC_G2
    PH14     ------> LTDC_G3
    PH15     ------> LTDC_G4
    PI0     ------> LTDC_G5
    PI1     ------> LTDC_G6
    PI2     ------> LTDC_G7
    PG11  ------> LTDC_B3
    PI4     ------> LTDC_B4
    PI5     ------> LTDC_B5
    PI6     ------> LTDC_B6
    PI7     ------> LTDC_B7 

通過配置STM32CubeMx直接生成的LTDC部分初始化程式碼如下:

void MX_LTDC_Init(void)
{
    LTDC_LayerCfgTypeDef pLayerCfg;
    
    hltdc.Instance = LTDC;
    hltdc.Init.HSPolarity = LTDC_HSPOLARITY_AL;	    	//水平同步極性:低有效
    hltdc.Init.VSPolarity = LTDC_VSPOLARITY_AL;		    //垂直同步極性:低有效
    hltdc.Init.DEPolarity = LTDC_DEPOLARITY_AL;		    //資料使能極性:低有效
    hltdc.Init.PCPolarity = LTDC_PCPOLARITY_IPC;		//畫素時鐘極性:輸入畫素時鐘
    hltdc.Init.HorizontalSync = 0;				    	//水平同步寬度,1個時鐘訊號
    hltdc.Init.VerticalSync = 0;						//垂直同步寬度,1行畫素對應的時鐘
    hltdc.Init.AccumulatedHBP = 40;				    	//水平後沿寬度:40
    hltdc.Init.AccumulatedVBP = 8;				    	//垂直後沿寬度:8
    hltdc.Init.AccumulatedActiveW = 520;				//顯示有效寬度:520-40=480
    hltdc.Init.AccumulatedActiveH = 280;				//顯示有效高度:280-8=272
    hltdc.Init.TotalWidth = 525;						//總寬度:525(包含了5個水平前沿寬度)
    hltdc.Init.TotalHeigh = 288;						//總高度:288(包含了8個垂直前沿寬度)
    hltdc.Init.Backcolor.Blue = 0;				    	//螢幕背景層藍色部分
    hltdc.Init.Backcolor.Green = 0;				    	//螢幕背景層綠色部分
    hltdc.Init.Backcolor.Red = 0;						//螢幕背景層紅色部分
    if (HAL_LTDC_Init(&hltdc) != HAL_OK)
    {
        _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }

    pLayerCfg.WindowX0 = 0;								    	//視窗起點x座標
    pLayerCfg.WindowX1 = 480;									//視窗終點x座標
    pLayerCfg.WindowY0 = 0;								    	//視窗起點y座標
    pLayerCfg.WindowY1 = 272;									//視窗終點y座標
    pLayerCfg.PixelFormat = LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565;			//畫素格式RGB565格式
    pLayerCfg.Alpha = 255;								    	//恆定alpha值
    pLayerCfg.Alpha0 = 0;										//預設alpha值
    pLayerCfg.BlendingFactor1 = LTDC_BLENDING_FACTOR1_PAxCA;	//混合係數1:畫素alpha*恆定alpha
    pLayerCfg.BlendingFactor2 = LTDC_BLENDING_FACTOR2_PAxCA;	//混合洗漱2:畫素alpha*恆定alpha
    pLayerCfg.FBStartAdress = 0xC0000000;						//顏色資料所在的記憶體起始地址
    pLayerCfg.ImageWidth = 480;							    	//影象寬度
    pLayerCfg.ImageHeight = 272;								//影象高度
    pLayerCfg.Backcolor.Blue = 0;								//螢幕背景層藍色部分
    pLayerCfg.Backcolor.Green = 0;							    //螢幕背景層綠色部分
    pLayerCfg.Backcolor.Red = 0;								//螢幕背景層紅色部分
    if (HAL_LTDC_ConfigLayer(&hltdc, &pLayerCfg, 0) != HAL_OK)
    {
        _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }
}

函式MX_LTDC_Init()將外設LTDC進行了初始化配置,在配置好ltdc之後,我們只需要改變對應的記憶體的資料,

ltdc就會自動幫我們改變LCD上對應畫素點的顏色。

下面通過初始化LCD的函式,將LCD螢幕清屏為全白:
/**
  * @brief : LCD清屏,使用DMA2D將顏色資料傳輸到記憶體中
  * @par Full description : 填充範圍是座標(sx,sy),(ex,ey)形成的矩形區域,
  *							區域大小畫素點個數是:(ex-sx+1)*(ey-sy+1)
  * @param : 
  *		sx -- x軸起點座標
  *		sy -- y軸起點座標
  *		ex -- x軸終點座標
  *		ey -- y軸終點座標
  *		Colour -- 填充的顏色
  * @retval : 無
  */
void LcdClear(uint16_t sx, uint16_t sy, uint16_t ex, uint16_t ey, uint32_t Colour)
{
    __HAL_RCC_DMA2D_CLK_ENABLE();                               //使能DMA2D時鐘
	DMA2D->CR &= ~(DMA2D_CR_START);                             //先停止DMA2D
	DMA2D->CR = DMA2D_R2M;                                      //暫存器到儲存器模式
	DMA2D->OPFCCR = LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565;                   //設定顏色格式
	DMA2D->OOR = 0;                                             //設定行偏移
	DMA2D->OMAR = uhLtdcFrameBuf;                               //輸出儲存器地址
	DMA2D->NLR = (ey - sy + 1) | ((ex - sx + 1) << 16);         //設定行數暫存器
	DMA2D->OCOLR = Colour;                                      //設定輸出顏色暫存器
	DMA2D->CR |= DMA2D_CR_START;                                //啟動DMA2D
	while((DMA2D->ISR & DMA2D_FLAG_TC) == 0);                   //等待傳輸完成
	DMA2D->IFCR |= DMA2D_FLAG_TC;                               //清除傳輸完成標誌
}

void LcdInit(void)
{
	LCD_BIAS_LIGHT_ENALBE;                                      //使能LCD背光
	LcdClear(0, 0, 479, 271, 0xFFFF);                           //清屏全白,0xFFFF是全白
}
使用DMA2D將大量的資料傳輸到指定的記憶體之中,0xFFFF對應的是白色,對應的記憶體地址是uhLtdcFrameBuf陣列的首地址。

至此,我們就完成了將RGBLCD清屏成全白的測試。