【12】、STM32F767——————>FMC之LCD屏

1. FMC介绍：LTDC章节已经介绍过，此处省略； 
2. 框图：
   1. FMC把外部设备分为：NOR/PSRAM、NAND、SDRAM，共用地址、数据线和若干信号线；
   2. 液晶屏介绍LTDC章节介绍过，从简，不写；
3. 屏幕参数：
   1. 3.5寸屏
   2. 芯片NT35310，337.5Kb显存； 
   3. 分辨率480*320
   4. 16位数据565格式
   5. 触摸芯片XPT2046；
4. 电气连接：
   1. CS：片选信号
   2. WR：写入数据
   3. RD：读取数据
   4. D[15:0]：16位双向数据线
   5. RST：复位，与MCU复位接一起； 
   6. RS：命令/数据标志（0：读写命令，1：读写数据）------------->连接在：FMC_A18 / PD13，注意地址偏移量的计算:A18; 简单的公式：2^19=0x80000; 起始基地址就是：0x80000 - 0x02(2个字节) = 0x7fffe;
   7. 背光信号：------------->连接在：PB5
5. 控制原理：
   1. SRAM控制线；
      1. 地址线：A0~A18;
      2. 数据线：D0~D15；------------->LCD_D[15:0]连接在：FMC_D[15:0]
      3. 写信号：WE------------->LCD_WR连接在：FMC_NWE / PD5
      4. 读信号：OE------------->LCD_RD连接在：FMC_NOE / PD4
      5. 片选信号：CS------------->LCD_CS 连接在：FMC_NE1 / PD7(此节用的SRAM块1)
      6. 字节控制：UB/LB------------->NC
   2. 与TFT信号线区别：两者只是没有地址线的区别
   3. TFT用SRAM控制实现方式：
      1. LCD的RS信号决定了传送给LCD的数据是命令or数据，本质上可以理解为一个地址信号；
      2. 比如我们把RS接在地址A0上；
         1. 当FMC控制写地址0的时候，A0 = 0; 对于LCD来说就是写命令； 
         2. -------------------------1---------，-------1，-----------------------写数据；
      3. 这样数据和命令就区分开了，对于SRAM也就是操作连续2个地址(定义个结构体，地址自增)；
6. 存储器映射：
   1. 框图：
   2. 上图中，FMC有6个存储块（BANK）管理1536MB空间，本节只介绍bank1的相关配置；
7. Bank1简述：
   1. 每个块被分为4个区，每个区管理64M空间，都有独立的寄存器进行相应配置；
   2. Bank1的256M空间由28根地址线(HADDR[27:0])寻址；
   3. 存储器地址映射表：
   4. FMC各bank配置寄存表：
   5. 通过FMC_BCRx、FMC_BTRx、FMC_BWTRx这3个寄存器，可以设置外部存储器的时序参数、速度范围；
   6. 访问模式：
      1. 同步突发访问：主要参数：
         1. 分频系数：HCLK系统时钟分频，给外部存储器做同步信号
         2. 等待延迟：DATLAT，同步突发访问中获得第1个数据所需的等待延时； 
      2. 异步突发访问：(本节选用方式)
         1. 地址建立时间：ADDSET
         2. 数据建立时间：DATAST
         3. 地址保持时间：ADDHLD
      3. 时序模型：本节选用异步模式A
      4. 模式A的读写时序是分开的：
         1. 通常读数据较慢，写较快；
         2. 如果两个时序相同，会导致写的时序也变慢；
         3. 虽然可以在写or读的时候，重新配置FMC延时，操作完成后，再配置成读or 写操作，频繁配置，过于麻烦；
      5. 模式A读操作时序 ：
      6. 模式A写操作时序：
      7. 注意：中文参考手册中翻译误，读/写都译成读操作时序；
      8. 液晶芯片NT35310读/写时序表：
      9. 读操作时间参数配置：
         1. 地址建立时间：ADDSET————>RD低电平持续时间：150ns
         2. 数据建立时间：DATAST————>RD高电平持续时间：250ns
         3. 地址保持时间：ADDHLD————>用的模式A不包含此项，直接设置为：0；
      10. 写操作时间参数配置：
          1. 地址保持时间：ADDHLD————>用的模式A不包含此项，直接设置为：0；
          2. 数据建立时间：DATAST————>WR高电平持续时间：19ns
          3. 地址建立时间：ADDSET————>WR低电平持续时间：19ns
      11. 初始化流程:
          1. 打开GPIO、FMC时钟；
          2. 初始化相应I/O，配置模式，速度，映射关系； 
          3. FMC接口时序参数初始化，选择SRAM接口（LCD）
          4. LCD芯片初始化(向厂家索取初始化例程)
      12. 初始化例程：

           /*********************************************************
           * 函数名：BSP_LCD_Init()
           * 描述  ：
           * 输入  ：无
           * 输出  ：无
           * 返回  ：无 
           * 调用  ：内部调用 
           **********************************************************/
          void BSP_LCD_Init(void)
          {
              GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
          
              FMC_NORSRAM_TimingTypeDef   FMC_NORSRAM_TimingWrite;   //写时序
              FMC_NORSRAM_TimingTypeDef   FMC_NORSRAM_TimingRead;    //读时序
          
              __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();			//开启GPIOB时钟
              GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_5;            //PB5,背光控制
              GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;  //推挽输出
              GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_PULLUP;          //上拉
              GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;     //高速
              HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct); 
          
              BSP_LCD_MPU_Config();   
              
              SRAM_Handle.Instance=FMC_NORSRAM_DEVICE;       
              SRAM_Handle.Extended=FMC_NORSRAM_EXTENDED_DEVICE;       
              
              SRAM_Handle.Init.NSBank=FMC_NORSRAM_BANK1;     				//使用NE1
              SRAM_Handle.Init.DataAddressMux=FMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE; 	//不复用数据线
              SRAM_Handle.Init.MemoryType=FMC_MEMORY_TYPE_SRAM;   			//SRAM
              SRAM_Handle.Init.MemoryDataWidth=FMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16; //16位数据宽度
              SRAM_Handle.Init.WriteOperation=FMC_WRITE_OPERATION_ENABLE;    //存储器写使能
              SRAM_Handle.Init.ExtendedMode=FMC_EXTENDED_MODE_ENABLE;        //读写使用不同的时序    
          
              //FSMC读时序控制寄存器
              FMC_NORSRAM_TimingRead.AddressSetupTime=15;    	//地址建立时间(ADDSET)为15个HCLK 1/216M=4.6ns*15=69ns
              FMC_NORSRAM_TimingRead.AddressHoldTime=0x00;
              FMC_NORSRAM_TimingRead.DataSetupTime=80;       	//数据保存时间(DATAST)为85个HCLK	=4.6*80=368ns
              FMC_NORSRAM_TimingRead.AccessMode=FMC_ACCESS_MODE_A; //模式A
              
              //FSMC写时序控制寄存器
              FMC_NORSRAM_TimingWrite.AddressSetupTime=15;        	//地址建立时间(ADDSET)为15个HCLK=69ns
              FMC_NORSRAM_TimingWrite.AddressHoldTime=0x00;
              FMC_NORSRAM_TimingWrite.DataSetupTime=15;           	//数据保存时间(DATAST)为4.6ns*15个HCLK=69ns
              FMC_NORSRAM_TimingWrite.AccessMode=FMC_ACCESS_MODE_A;	//模式A
          
              HAL_SRAM_Init(&SRAM_Handle,&FMC_NORSRAM_TimingRead,&FMC_NORSRAM_TimingWrite);
           	delay_ms(50); // delay 50 ms     
              
              BSP_LCD_InitID();       //芯片指令初始化；  
              BSP_LCD_Display_Dir(0); //默认为竖屏
              BSP_LCD_BL_LED(1);		//点亮背光
              BSP_LCD_Clear(RED);     //清屏
          }

           

      13. 快速打点/写某点颜色函数：

           /*********************************************************
           * 函数名：BSP_LCD_Fast_DrawPoint(u16 x,u16 y,u32 color)
           * 描述  ：将X,Y坐标的颜色，设置成color所表示的颜色值； 
           * 输入  ：无
           * 输出  ：无
           * 返回  ：无 
           * 调用  ：内部调用 
           **********************************************************/
          void BSP_LCD_Fast_DrawPoint(u16 x,u16 y,u32 color)
          {	   
          	if(BSP_LCD_InitStructure.id==0X5310)
          	{
          		BSP_LCD_WR_REG(BSP_LCD_InitStructure.setxcmd); 
          		BSP_LCD_WR_DATA(x>>8);
                  BSP_LCD_WR_DATA(x&0XFF);  			 
          		BSP_LCD_WR_REG(BSP_LCD_InitStructure.setycmd); 
          		BSP_LCD_WR_DATA(y>>8);
                  BSP_LCD_WR_DATA(y&0XFF); 		 	 
          	}		 
          	BSP_LCD->LCD_REG=BSP_LCD_InitStructure.gramcmd; 
          	BSP_LCD->LCD_RAM=color; 
          }

           

      14. 填充函数：

           /*********************************************************
           * 函数名：BSP_LCD_Fill(u16 sx,u16 sy,u16 ex,u16 ey,u32 color)
           * 描述  ：在指定区域内填充成指定的color颜色,
                     (sx,sy),(ex,ey):填充矩形对角坐标,区域大小为:(ex-sx+1)*(ey-sy+1);
           * 输入  ：无
           * 输出  ：无
           * 返回  ：无 
           * 调用  ：内部调用 
           **********************************************************/
          void BSP_LCD_Fill(u16 sx,u16 sy,u16 ex,u16 ey,u32 color)
          {          
          	u16 i,j;
          	u16 xlen=0; 
          	xlen=ex-sx+1;	 
          	for(i=sy;i<=ey;i++)
          	{
          		BSP_LCD_SetCursor(sx,i);      				//设置光标位置 
          		BSP_LCD_WriteRAM_Prepare();     			//开始写入GRAM	  
          		for(j=0;jLCD_RAM=color;	//显示颜色 	    
          	}  
          }  

           

      15. 读某点颜色函数：

           /*********************************************************
           * 函数名：BSP_LCD_ReadPoint(u16 x,u16 y)
           * 描述  ：读取X,Y坐标的颜色，并返回； 
           * 输入  ：无
           * 输出  ：无
           * 返回  ：无 
           * 调用  ：内部调用 
           **********************************************************/
          u32 BSP_LCD_ReadPoint(u16 x,u16 y)
          {
           	u16 r=0,g=0,b=0;
          	if(x>=BSP_LCD_InitStructure.width||y>=BSP_LCD_InitStructure.height)
                  return 0;	//超过了范围,直接返回
           	BSP_LCD_SetCursor(x,y);	    
          	if(BSP_LCD_InitStructure.id==0X5310)
                  BSP_LCD_WR_REG(0X2E);// 发送读GRAM指令
          
           	r=BSP_LCD_RD_DATA();								//dummy Read	   
              __NOP();__NOP();__NOP(); 
              
              //NT35510要分2次读出 
           	r=BSP_LCD_RD_DATA();  		  						//实际坐标颜色
          	__NOP();__NOP();__NOP();   
          	b=BSP_LCD_RD_DATA(); 
          	g=r&0XFF;		//对于9341/5310/5510,第一次读取的是RG的值,R在前,G在后,各占8位
          	g<<=8; 
          	return (((r>>11)<<11)|((g>>10)<<5)|(b>>11));	//ILI9341/NT35310/NT35510需要公式转换一下
          }

           

      16. 测试程序：
          1. 无
      17. 总结：上述几个函数移植emwin的时候要用到，细细品；
      18. 参考资料：
          1. 正点原子：STM32F7 开发指南(HAL 库版)
          2. 野火：STM32 HAL 库开发实战指南
          3. 官方例程