STM32单片机芯片与内部105 LTDC 显示汉字与2D图形

介绍了LTDC SDRAM 显示信息的配置、硬件接口等。

陌夏微秋

802人浏览 · 2025-02-27 16:35:21

陌夏微秋 · 2025-02-27 16:35:21 发布

一、硬件接口设计

二、LCD驱动显示

1、LTDC显存使用SDRAM

设计 LTDC 驱动前，要先保证显存可以正常使用， V6 开发板用的外部 SDRAM 作为显存。所以一定要保证 SDRAM 大批量读写数据时是正常的， SDRAM 的测试可以自己专门做一个工程测试下。对于SDRAM 的驱动实现，可以学习本教程第 39 章。不管你使用的是镁光的，海力士的，三星的， ISSI 的或者华邦的，实现方法基本都是一样的。

V6 开发板使用镁光的 32 位带宽、 16MB 的 SDRAM，如果想最大限度的发挥 STM32F429 驱动SDRAM 的性能，强烈建议使用 32 位带宽的 SDRAM，或者两个 16 位 SDRAM 组成 32 位带宽的 SDRAM也是可以的。那 SDRAM 主要起到什么作用呢？作用有二：

用作显示屏的显存

STM32F429 的 LTDC 外接 RGB 接口屏是没有显存的，所以需要 SDRAM 用作显存。如果用户选择STM32F429 LTDC 的颜色格式是 32 位色 ARGB8888，那么所需要显存大小（单位字节）是：显示屏宽 * 显示屏高 * （ 32/8） , 其中 32/8 是表示这种颜色格式的一个像素点需要 4 个字节来表示。

又比如配置颜色格式是 16 位色的 RGB565，那么需要的显存大小是：显示屏宽 * 显示屏高 *（ 16/8），其中 16/8 是表示这种颜色格式的一个像素点需要 2 个字节来表示。其它的颜色格式，依此类推。

用作 GUI 动态内存

如果想要实现炫酷效果， GUI 是极其消耗动态内存的，所以用户可以将 SDRAM 除了用于显存以外的所有内存全部用作 GUI 动态内存。

图层 1 占用 2MB，图层 2 占用 2MB，最后 12MB 可做其它使用。

2、LTDC 涉及到的引脚配置

几乎均为推挽输出，Alternate选择LTDC。

3、LTDC时钟与时序配置

LTDC 时序配置主要分三步就可以完成：

1、行同步，场同步和 DE 的极性配置。

2、CLK 时钟配置。

3、时序参数配置。

LCD_CLK=30MHz 时

刷新率 = 30MHz /((Width + HSYNC_W + HBP + HFP)*(Height + VSYNC_W + VBP + VFP))

= 30000000/((800 + 96 + 10 + 10)*(480 + 2 + 10 + 10)) = 30000000/(916*502)

= 65Hz

				/* LCD 时钟配置 */
				/*
					PLLSAI_VCO Input = HSE_VALUE / PLL_M = 8M / 8 = 1MHz 
					PLLSAI_VCO Output  = PLLSAI_VCO Input * PLLSAI_N = 1 * 420 = 420MHz 
					PLLLCDCLK = PLLSAI_VCO Output / PLLSAI_R = 420 / 7 = 60MHz 
					LTDC 时钟 = PLLLCDCLK / RCC_PLLSAIDivR = 60 / 2 = 30MHz 
				*/
				/*
					刷新率 = 30MHz /((Width + HSYNC_W  + HBP  + HFP)*(Height + VSYNC_W +  VBP  + VFP))
                   		   = 30000000/((800 + 96  + 10  + 10)*(480 + 2 +  10  + 10)) 
			               = 30000000/(916*502)
                           = 65Hz	
						   
					24位或者32位色选择LTDC输出15MHz，16位或者8位30MHz
			    */
				PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LTDC;
				PeriphClkInitStruct.PLLSAI.PLLSAIN = 420;
				PeriphClkInitStruct.PLLSAI.PLLSAIR = 7;
				PeriphClkInitStruct.PLLSAIDivR = RCC_PLLSAIDIVR_2;
		/* 配置信号极性 */	
		hltdc_F.Init.HSPolarity = LTDC_HSPOLARITY_AL;	/* HSYNC 低电平有效 */
		hltdc_F.Init.VSPolarity = LTDC_VSPOLARITY_AL; 	/* VSYNC 低电平有效 */
		hltdc_F.Init.DEPolarity = LTDC_DEPOLARITY_AL; 	/* DE 低电平有效 */
		hltdc_F.Init.PCPolarity = LTDC_PCPOLARITY_IPC;

		/* 时序配置 */    
		hltdc_F.Init.HorizontalSync = (HSYNC_W - 1);
		hltdc_F.Init.VerticalSync = (VSYNC_W - 1);
		hltdc_F.Init.AccumulatedHBP = (HSYNC_W + HBP - 1);
		hltdc_F.Init.AccumulatedVBP = (VSYNC_W + VBP - 1);  
		hltdc_F.Init.AccumulatedActiveH = (Height + VSYNC_W + VBP - 1);
		hltdc_F.Init.AccumulatedActiveW = (Width + HSYNC_W + HBP - 1);
		hltdc_F.Init.TotalHeigh = (Height + VSYNC_W + VBP + VFP - 1);
		hltdc_F.Init.TotalWidth = (Width + HSYNC_W + HBP + HFP - 1);

4、LCD背光设置

主要是PWM来调节。

三、LCD板级支持包

FMC配置SDRAM的位置

LTDC配置了显存的位置，刷新的长宽，刷新率等，其会自动从显存获取数据进行显示。

我们只需针对显存的数据进行修改，例如下可以看到，其中s_CurrentFrameBuffer是显存的基地址，当为RGB=565即16bit，那么每个像素点就占据16bits，因此第一个像素点在基地址，第二个像素点在基地址的下一个16bits内，通过选择X、Y计算好第几个像素点，并赋值16bits的颜色数据即可。

void LCDF4_PutPixel(uint16_t _usX, uint16_t _usY, uint16_t _usColor)
{
	uint16_t *p;
	uint32_t index = 0;
	
	p = (uint16_t *)s_CurrentFrameBuffer;
		
	if (g_LcdDirection == 0)		/* 横屏 */
	{
		index = (uint32_t)_usY * g_LcdWidth + _usX;
	}	
	if (index < g_LcdHeight * g_LcdWidth)
	{
		p[index] = _usColor;
	}
}

由于画线、画字符本质上都是画点的循环，不再进行展示。