STM32Cube配置LTDC驱动RGB LCD
使用正点原子北极星STM32H750开发板驱动正点原子4.3寸RGB LCD。
一、LTDC介绍
LTDC属于DPI（display pixel interface，显示像素接口，也称RGB接口），可用于MCU驱动TFT屏幕。同时一般都会配备DMA2D用于图形加速显示。
STM32H750 最大支持RGB888（1600W 色），信号线如下图：
RGB888可向下兼容RGB666和RGB565。
RGB 屏一般有 2 种驱动模式：DE 模式和 HV 模式。DE 模式使用 DE 信号来确定有效数据 （DE 为高/低时，数据有效），而 HV 模式，则需要行同步和场同步，来表示扫描的行和列。
二、STM32 LTDC说明
STM32H750 的 LTDC 具有如下特点：
⚫ 24 位 RGB 并行像素输出；每像素 8 位数据(RGB888)
⚫ 2 个带有专用 FIFO 的显示层（FIFO 深度 64x32 位）
⚫ 支持查色表 (CLUT)，每层高达 256 种颜色（256x24 位）
⚫ 可针对不同显示面板编程时序
⚫ 可编程背景色
⚫ 可编程 HSync、VSync 和数据使能(DE)信号的极性
⚫ 每层有多达 8 种颜色格式可供选择：ARGB8888、RGB888、RGB565、ARGB1555、ARGB4444、 L8（8 位 Luminance 或 CLUT）、AL44（4 位 alpha+4 位 luminance）和 AL88（8 位 alpha+8
位 luminance）
⚫ 每通道的低位采用伪随机抖动输出（红色、绿色、蓝色的抖动宽度为 2 位）
⚫ 使用 alpha 值（每像素或常数）在两层之间灵活混合
⚫ 色键（透明颜色）
⚫ 可编程窗口位置和大小
⚫ 支持薄膜晶体管 (TFT) 彩色显示器
⚫ AHB 主接口支持 16 个字的突发
⚫ 高达 4 个可编程中断事件
说明：
ARGB8888（4B）：在RGB888的基础上增加了8位A值（Alpha），0x00表示完全透明、0xFF表示不透明；
ARGB1555（2B）：在RGB565的基础上砍掉一位，用作A值，0表示完全透明、1表示不透明；
STM32H750 的 LTDC 总共有三个层：背景层、第一层和第二层，其中，背景层只可以是 纯色（即单色），而第一层和第二层都可以用来显示信息，两层各有一个FIFO，需要开辟两个显存缓冲区来存放第一层和第二层要显示的内容，LTDC将缓冲区数据取到FIFO中，混合单元会将三个层混合起来，进行 显示，显示关系如下图：
从图中可以看出，第二层位于最顶端，背景层位于最低端，混合单元首先将第一层与背景 层进行混合，随后，第二层与第一层和第二层的混合颜色结果再次混合，完成混合后，送给 LCD 显示。
STM32 LTDC留有AXI接口，用于链接外部SDRAM，快速读取和存放显存数据。显存计算：如果使用4.3寸800*480的LCD，以RGB565（16位）为例，一个像素点16bit（2字节），单层的显存缓冲区就有800*480*2 = 768000 Byte = 750 KB；以RGB888（24位）为例，一个像素点24bit（3字节），而单片机内没有24bit定义，只能使用32bit（4个字节），单层的显存缓冲区就有800*480*4 = 1536000 Byte = 1500 KB
三、LTDC关键时序参数
以上参数中，HSW也会被称为HPW，VSW也会被称为VPW，具体看LCD对应的手册描述。
本文使用正点原子的4.3寸RGB屏幕，其正确的LTDC 工作参数如下：
由上图可知，该屏幕的时钟最大工作频率在50MHz，常规使用30MHz，LCD刷新率 = LTDC时钟工作频率 / ((HSW + HBP +HFP -1) * (VSW + VBP +VFP -1)) ，30Mhz接近60Hz的刷新率。
HSW(HPW) = 48 pixels
HBP = 88 pixels
HFP = 40 pixels
VSW(VPW) = 3 lines
VBP = 32 lines
VFP = 13 lines
Active Width = 800 pixels
Active Height = 480 lines
四、代码范例
1、硬件环境：正点原子北极星STM32H750开发板、正点原子4.3寸RGB LCD
2、硬件连接图：
3、工程配置
本工程使用LTDC + SDRAM + DMA2D外设。（SDRAM的使用查看SDRAM驱动代码）
PB5为LCD背光引脚，一定要配置并在代码中打开，不然LCD一直都是黑的！！！
注意修改LTDC的引脚翻转速度为Very High。
其中LTDC的工作参数上文所述，填入即可。同时此处如果需要特定的背景颜色，则需要对Red、Green、Blue参数进行修改（范围0-255），例如设置Red = 255，那么上电LTDC运行成功之后，屏幕会呈现红色。
接下来对层进行设置，当前只设置了一层，显示范围为（0，0）到（800，480），颜色为RGB565，第一层和背景混合透明度为255（不透明），同时以固定的透明度进行混合，第一层的默认颜色透明度为0（基本没用，会受到混合透明度的影响），第一层的RGB默认颜色为纯蓝色，显存首地址为0xC0000000（因为外设接口SDRAM 1的映射地址为0xC0000000），显存空间为800 * 480像素（此处单位为像素，实际大小查看上文的计算方式）。
不开LTDC中断。
DMA2D推荐使用正点原子使用寄存器的写法，因为LTDC同时存在Memory to Memory（内存到内存）和Register to Memory（寄存器到内存）两种新形式。所以只要打开DMA2D即可。
需要特别注意的是，这里必须要配置DMA2D中断，否则在使用DMA2D传输数据是会一直等待传输完成。
时钟配置如图。
配置完成后，点击生成即可。
4、代码添加
SDRAM需要添加初始化代码。（SDRAM的使用查看SDRAM驱动代码）
在main.c文件中，MX_LTDC_Init();函数之后添加：
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET); //打开背光
只要SDRAM驱动成功后，点击下载，LCD呈现蓝色就表示LTDC驱动成功了。（蓝色是由上面的第一层默认颜色配置得到的，通过修改这里可以获得不同的显示颜色）。