正点原子STM32F4探索者开发板HAL库TFT LCD屏幕例程移植到STM32CubeMX+CLion

前言

在学习STM32时，跟着教程学标准库都是用Keil软件开发，HAL库配套的例程也是Keil开发的， 同时发现配套例程的HAL库程序的硬件配置代码都是自己编写的，而在网上搜的HAL库程序都是用STM32CubeMX+Keil编写的，而这种方法极大的节省了硬件配置的时间，但是对于Keil的风格并不太满意，于是跟着网上的教程搭了CLion编写STM32程序的平台…

正文

首先打开LCD配套例程的lcd.c文件找到发现，有关FSMC的配置在如下图所示位置

于是我们便可以根据例程的配置，用STM32CubeMX配置FSMC，如图

别忘了还有LCD屏幕的背光引脚，探索者的LCD屏幕背光引脚连接的是PB15，所以在STM32CubeMX也要配置相关的引脚，如图


然后新建一个lcd.h和lcd.c

然后将例程中的lcd.h的内容(除了引用的头文件)复制到我们新建的lcd.h文件中，注意，在CLion中新建的头文件是自动生成了条件编译(#ifndef和#endif)的，所以我们只需复制条件编译里面的内容即可，如图

复制完内容后我们可以发现有很多错误，没关系，这都是没有定义的数据类型而已，接下来我们自己进行定义就行了
在我们自己新建的lcd.h文件中添加以下代码:

#include "stdint.h"

typedef uint8_t u8;
typedef uint16_t u16;
typedef uint32_t u32;
typedef volatile u8 vu8;
typedef volatile u16 vu16;
typedef volatile u32 vu32;

添加完后我们发现，原来的很多个错误只剩下一个错误，而这个错误只需要把extern SRAM_HandleTypeDef TFTSRAM_Handler; 删了或者注释了就行了,因为我们用STM32CubeMX配置了FSMC，所以并不需要在lcd.h跟lcd.c里面再定义，然后我们在main.c里面引入lcd.h就可以编译一下，并编译通过证明lcd.h这个头文件就修改好了

接下来我们将例程中的lcd.c的内容复制到我们新建的lcd.c文件中，同样的不需要把头文件的引入复制，错误同样的多，不要紧，我们一步步修改

首先我们引入刚刚修改完的lcd头文件#include "lcd.h"，因为我们已经配置过FSMC了,所以我们要删除或注释有关FSMC配置的代码，以下是例程中配置FSMC所用到的代码

SRAM_HandleTypeDef TFTSRAM_Handler;

//SRAM底层驱动，时钟使能，引脚分配
//此函数会被HAL_SRAM_Init()调用
//hsram:SRAM句柄
void HAL_SRAM_MspInit(SRAM_HandleTypeDef *hsram)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;

    __HAL_RCC_FSMC_CLK_ENABLE();			//使能FSMC时钟
    __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();			//使能GPIOD时钟
    __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();			//使能GPIOE时钟
    __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();			//使能GPIOF时钟
    __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();			//使能GPIOG时钟

    //初始化PD0,1,4,5,8,9,10,14,15
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_8|\
					 GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15;
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP; 		//推挽复用
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;			//上拉
    GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;		//高速
    GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF12_FSMC;	//复用为FSMC
    HAL_GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_Initure);     //初始化

    //初始化PE7,8,9,10,11,12,13,14,15
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11|\
                     GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15;
    HAL_GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_Initure);

    //初始化PF12
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_12;
    HAL_GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_Initure);

    //初始化PG12
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_12;
    HAL_GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_Initure);
}

以下代码在LCD初始化函数void LCD_Init(void)中，因为屏幕背光引脚我们在STM32CubeMX中已经配置过了,所以也注释了背光引脚的配置

GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
    FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef FSMC_ReadWriteTim;
    FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef FSMC_WriteTim;

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();			//开启GPIOB时钟
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_15;          	//PB15,背光控制
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;  //推挽输出
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;          //上拉
    GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;     //高速
    HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);

    TFTSRAM_Handler.Instance=FSMC_NORSRAM_DEVICE;
    TFTSRAM_Handler.Extended=FSMC_NORSRAM_EXTENDED_DEVICE;

    TFTSRAM_Handler.Init.NSBank=FSMC_NORSRAM_BANK4;     				//使用NE4
    TFTSRAM_Handler.Init.DataAddressMux=FSMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE; 	//地址/数据线不复用
    TFTSRAM_Handler.Init.MemoryType=FSMC_MEMORY_TYPE_SRAM;   			//SRAM
    TFTSRAM_Handler.Init.MemoryDataWidth=FSMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16; //16位数据宽度
    TFTSRAM_Handler.Init.BurstAccessMode=FSMC_BURST_ACCESS_MODE_DISABLE; //是否使能突发访问,仅对同步突发存储器有效,此处未用到
    TFTSRAM_Handler.Init.WaitSignalPolarity=FSMC_WAIT_SIGNAL_POLARITY_LOW;//等待信号的极性,仅在突发模式访问下有用
    TFTSRAM_Handler.Init.WaitSignalActive=FSMC_WAIT_TIMING_BEFORE_WS;   //存储器是在等待周期之前的一个时钟周期还是等待周期期间使能NWAIT
    TFTSRAM_Handler.Init.WriteOperation=FSMC_WRITE_OPERATION_ENABLE;    //存储器写使能
    TFTSRAM_Handler.Init.WaitSignal=FSMC_WAIT_SIGNAL_DISABLE;           //等待使能位,此处未用到
    TFTSRAM_Handler.Init.ExtendedMode=FSMC_EXTENDED_MODE_ENABLE;        //读写使用不同的时序
    TFTSRAM_Handler.Init.AsynchronousWait=FSMC_ASYNCHRONOUS_WAIT_DISABLE;//是否使能同步传输模式下的等待信号,此处未用到
    TFTSRAM_Handler.Init.WriteBurst=FSMC_WRITE_BURST_DISABLE;           //禁止突发写
    TFTSRAM_Handler.Init.ContinuousClock=FSMC_CONTINUOUS_CLOCK_SYNC_ASYNC;

    //FMC读时序控制寄存器
    FSMC_ReadWriteTim.AddressSetupTime=0x0F;       	//地址建立时间（ADDSET）为16个HCLK 1/168M=6ns*16=96ns
    FSMC_ReadWriteTim.AddressHoldTime=0;
    FSMC_ReadWriteTim.DataSetupTime=60;				//数据保存时间为60个HCLK	=6*60=360ns
    FSMC_ReadWriteTim.AccessMode=FSMC_ACCESS_MODE_A;//模式A
    //FMC写时序控制寄存器
    FSMC_WriteTim.BusTurnAroundDuration=0;			//总线周转阶段持续时间为0，此变量不赋值的话会莫名其妙的自动修改为4。导致程序运行正常
    FSMC_WriteTim.AddressSetupTime=9;          		//地址建立时间（ADDSET）为9个HCLK =54ns
    FSMC_WriteTim.AddressHoldTime=0;
    FSMC_WriteTim.DataSetupTime=8;              	//数据保存时间为6ns*9个HCLK=54n
    FSMC_WriteTim.AccessMode=FSMC_ACCESS_MODE_A;    //模式A
    HAL_SRAM_Init(&TFTSRAM_Handler,&FSMC_ReadWriteTim,&FSMC_WriteTim);

    delay_ms(50); // delay 50 ms

注释完后我们发现错误仅剩下几个了

接着我们看一下错误描述，并定位到错误的位置

我们看到第1个错误跟第3,4,5,6,7个错误都是跟延时有关的，我们知道，delay_ms()跟delay_us()是正点原子自己编写的，独自放在SYSTEAM/delay文件夹里面的，我们并没有引用，而HAL库自带了延时函数HAL_Delay()，注意HAL_Delay()函数最少延时时间是1ms，而第1个错误delay_us(5)是延时5us，我们直接使用HAL_Delay(1)延时1ms代替就行了,剩下的延时函数错误的都是ms级的,直接替换成HAL_Delay()就行了，替换完后发现，延时有关的函数还是有问题，不要着急，后面引入相关的头文件就行了

然后引入头文件#include "main.h"后发现，不但HAL_Delay()函数有关的错误没有了，FSMC_Bank1E有关的错误也没有了，因为这两个错误都依赖stm32f4xx_hal.h头文件，而main.h里面引用了stm32f4xx_hal.h头文件，所以错误就没有了，当然我们也可以直接引用stm32f4xx_hal.h头文件

而printf()函数错误，我们引入#include "stdio.h"头文件即可



LCD_LED=1;这个点亮背光代码错误是因为正点原子用了宏替换来置位引脚的，我们直接改为
HAL_GPIO_WritePin(LCD_BL_GPIO_Port, LCD_BL_Pin, GPIO_PIN_SET);
就可以直接点亮背光了


最后就剩下字体文件的错误了，我们只需要把例程中的font.h文件添加到项目的\Core\Inc文件夹中，并在lcd.c文件中引入#include "font.h"头文件即可



接着我们编译一下，编译通过即完成移植。

最后，我们把例程中的main.c有关屏幕显示的代码复制到我们的main.c文件中测试

下载烧录后

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大家反映的不亮屏幕问题，应该是LCD_Init()函数中的printf串口打印函数没有重定向导致卡住在这里了
解决方法很简单：
一是重定向printf串口打印函数，具体操作大家在网上可以找到。
二是把printf()这行注释了就行了。