【飞凌RT1052】基于ELCDIF_RGB接口与硬件LPSPI1接口的双液晶屏...

donatello1996

    【飞凌RT1052】基于ELCDIF_RGB接口与硬件LPSPI1接口的双液晶屏异显实验
       双屏异显，即两个显示屏显示不同内容，在实际项目中应用非常多，比如一些工业控制系统会用到一个0.96寸的OLED+一个大尺寸带触摸的液晶彩屏，OLED用于显示简单的参数如温湿度等，液晶彩屏显示复杂的图形曲线并加上触摸控制的功能。
    本文涉及到飞凌板子两大硬件外设：ELCDIF接口与LPSPI接口，用于驱动一个4.3寸SPI总线液晶彩屏和一个4.3寸RGB接口的液晶屏。
    先讲讲SPI液晶彩屏。SPI液晶屏的接口接的是飞凌1052板子LPSPI1接口，即音频接口上方的10针接口，需要用1mm间距排针转2.54mm间距的排针转换：

    然后是RGB液晶彩屏，这个彩屏不能直接接到飞凌板子的RGB液晶接口，因为线序不同。好在有大佬提供了不带触摸总线的转接板，可以成功点亮RGB液晶屏：

    先讲讲SPI总线的驱动，在NXP官方提供的IMXRT1050的SDK以及飞凌提供的SDK中都没有LPSPI1总线阻塞收发的例程，只有一个基于LPSPI1+LPSPI3的，带FIFO和中断的主从机通信例程：

还有个FLEXSPI的例程，这个例程是直接读写板上QSPI NOR FLASH的，我们个人开发者不建议也绝对不能使用FLEXSPI总线直接读写板上的QSPI NOR FLASH，因为有些未经确认的读写操作都有可能会导致QSPI NOR FLASH中系统BOOT信息的缺失或出错，严重点甚至会导致板子无法继续烧写裸机程序，除了烧录回官方BOOT固件到QSPI NOR FLASH以外没有别的补救措施，此处也建议飞凌厂商，给BOOT用的QSPI NOR FLASH加上写保护措施：

此处要调通LPSPI1的收发指令，RT1052的SPI分为阻塞和非阻塞两种收发方式，在日常使用中，单片机充当SPI主机，驱动SPI从机设备的方式，大多采用阻塞收发，只有在极少数追求高实时性的双MCU SPI通信或者操作系统中使用非阻塞收发，我个人的猜测是跟操作系统的时间片轮转调度有关，由于我只开发裸机程序，因此不需要了解非阻塞收发。需要参考FLEXSPI的例程中的SPI阻塞收发函数：
status_t flexspi_nor_write_enable(FLEXSPI_Type *base, uint32_t baseAddr)
{
    flexspi_transfer_t flashXfer;
    status_t status;


    /* Write neable */
    flashXfer.deviceAddress = baseAddr;
    flashXfer.port = kFLEXSPI_PortA1;
    flashXfer.cmdType = kFLEXSPI_Command;
    flashXfer.SeqNumber = 1;
    flashXfer.seqIndex = NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_WRITEENABLE;


    status = FLEXSPI_TransferBlocking(base, &flashXfer);


    return status;
}


将之改为LPSPI1的阻塞收发函数即可，只需要换个设备号：


unsigned char LPSPI1_ReadWriteByte(unsigned char data)
{
    unsigned char spirxdata=0;
    lpspi_transfer_t spi_tranxfer;
   
    spi_tranxfer.configFlags=kLPSPI_MasterPcs0|kLPSPI_MasterPcsContinuous;
    spi_tranxfer.txData=&data;
    spi_tranxfer.rxData=&spirxdata;
    spi_tranxfer.dataSize=1;
    LPSPI_MasterTransferBlocking(LPSPI1,&spi_tranxfer);          
    return spirxdata;
}
configFlags设置为硬件片选设置，如果不使用LPSPI1接口自带的片选引脚，而用普通IO来片选的话，设置此行参数无任何影响。


在LPSPI1接口启用之前需初始化相关引脚和LPSPI1外设参数：
void LPSPI1_Init(int baudrate)
{
    int lpspiclk=0;
   
    CLOCK_SetMux(kCLOCK_LpspiMux,1);
    CLOCK_SetDiv(kCLOCK_LpspiDiv,5);
   
          //IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B0_01_LPSPI1_PCS0,0);   
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B0_00_LPSPI1_SCK,0);                                    
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B0_02_LPSPI1_SDO,0);                                    
    //IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B0_03_LPSPI1_SDI,0);                                    
   
                //IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B0_01_LPSPI1_PCS0,0x10B0);  
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B0_00_LPSPI1_SCK,0x10B0);                              
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B0_02_LPSPI1_SDO,0x10B0);                                                               


               
    //IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO_SD_B0_03_LPSPI1_SDI,0x10B0);                                
   
    lpspiclk=(CLOCK_GetFreq(kCLOCK_Usb1PllPfd0Clk)/(6));
                //LPSPI1时钟
    lpspi1_config.baudRate=baudrate*1000000;
                //SPI速度
    //lpspi1_config.whichPcs=kLPSPI_Pcs0;
                //片选信号，PCS0
    //lpspi1_config.pcsActiveHighOrLow=kLPSPI_PcsActiveLow;
                //片选信号低电平有效
    lpspi1_config.bitsPerFrame=8;
                //设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
    lpspi1_config.cpol=kLPSPI_ClockPolarityActiveHigh;
                //串行同步时钟低电平有效
    lpspi1_config.cpha=kLPSPI_ClockPhaseSecondEdge;
                //串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样
    lpspi1_config.direction=kLPSPI_MsbFirst;
                //指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
    lpspi1_config.pinCfg=kLPSPI_SdiInSdoOut;
                //SDI输入引脚，SDO输出引脚
    lpspi1_config.dataOutConfig=kLpspiDataOutRetained;
                //输出数据保留
    lpspi1_config.pcsToSckDelayInNanoSec=10;
                //片选拉低到时钟有效之间的延时时间,单位ns
    lpspi1_config.lastSckToPcsDelayInNanoSec=10;
                //最后一个时钟到片选拉高之间的延时，单位ns
    lpspi1_config.betweenTransferDelayInNanoSec=10;
                //两次传输之间的延时，单位ns
    LPSPI_MasterInit(LPSPI1,&lpspi1_config,lpspiclk);
    LPSPI_Enable(LPSPI1,true);
}


然后接上逻辑分析仪，就可以判断LPSPI时序是否符合从机要求，若不符合则按从机要求修改，这里我的SPI液晶彩屏的通信时序如下：

由图可知，SPI液晶彩屏CLK时钟脚闲置时要拉高，CLK上升沿进行数据传输，数据位从高到低。


然后是RGB液晶屏的驱动，这里我参考的是SDK里面的ELCDIF-RGB例程：

看看这效果，真心不错：

你们猜猜这是用什么方法实现的？没错，一整张屏幕的缓存一起刷的，完全看不出卡顿，1052就是牛逼。


先说说硬件接口，飞凌板子的液晶接口是RGB565，也就是16位色，这是考点，大家先记着，不要管它，往下看...

在RT1052中，ELCDIF的RGB总线占用的显存空间，是从0x80200000地址开始，也就是外部SDRAM内存颗粒的其中一部分内存空间，也就是说，直接往这部分内存空间写数据，那就是直接操作RGB液晶屏的显存，于是乎，官方提供了一个初始化函数，用于搭建系统内存空间到用户内存空间的映射桥梁：


          const elcdif_rgb_mode_config_t config2 =
                        {
        .panelWidth = APP_IMG_WIDTH,
        .panelHeight = APP_IMG_HEIGHT,
        .hsw = APP_HSW,
        .hfp = APP_HFP,
        .hbp = APP_HBP,
        .vsw = APP_VSW,
        .vfp = APP_VFP,
        .vbp = APP_VBP,
        .polarityFlags = APP_POL_FLAGS,
        .bufferAddr = (uint32_t)buffer,
        .pixelFormat = kELCDIF_PixelFormatXRGB8888,
        .dataBus = kELCDIF_DataBus24Bit,
    };


    ELCDIF_RgbModeInit(APP_ELCDIF, &config2);


.bufferAddr参数就是用户自己开辟的内存空间的地址，此处我们可以直接定义一个数组：


uint32_t buffer[272][480];


搭建映射关系：
...
        .bufferAddr = (uint32_t)buffer,
...
完事了，直接
buffer[100][100]=0xffff0000;
那就是往屏幕的(100,100)坐标位置描一个红点，都不怎么需要加延时，多简单，是不是？？？NXP的东西就是这样，读起来难读，但是一旦读懂了SDK，用起来就跟手头的工具一样好用。


问题来了，刚刚不是说到，飞凌板子的接口只有16位色嘛，但是看看这：
.pixelFormat = kELCDIF_PixelFormatXRGB8888,


在官方给出的色彩数据格式中，有五种：
typedef enum _elcdif_pixel_format
{
    kELCDIF_PixelFormatRAW8 = 0,     /*!< RAW 8 bit, four data use 32 bits. */
    kELCDIF_PixelFormatRGB565 = 1,   /*!< RGB565, two pixel use 32 bits. */
    kELCDIF_PixelFormatRGB666 = 2,   /*!< RGB666 unpacked, one pixel uses 32 bits, high byte unused,
                                          upper 2 bits of other bytes unused. */
    kELCDIF_PixelFormatXRGB8888 = 3, /*!< XRGB8888 unpacked, one pixel uses 32 bits, high byte unused. */
    kELCDIF_PixelFormatRGB888 = 4,   /*!< RGB888 packed, one pixel uses 24 bits. */

} elcdif_pixel_format_t;


在官方给出的数据位数格式中，有四种：
typedef enum _elcdif_lcd_data_bus
{
    kELCDIF_DataBus8Bit = LCDIF_CTRL_LCD_DATABUS_WIDTH(1),  /*!< 8-bit data bus. */
    kELCDIF_DataBus16Bit = LCDIF_CTRL_LCD_DATABUS_WIDTH(0), /*!< 16-bit data bus, support RGB565. */
    kELCDIF_DataBus18Bit = LCDIF_CTRL_LCD_DATABUS_WIDTH(2), /*!< 18-bit data bus, support RGB666. */
    kELCDIF_DataBus24Bit = LCDIF_CTRL_LCD_DATABUS_WIDTH(3), /*!< 24-bit data bus, support RGB888. */
} elcdif_lcd_data_bus_t;


既然接口只有16位长度，那么软件配置也应保持一致，将色彩格式改成16位即kELCDIF_PixelFormatRGB565，将buffer的数据类型改为short，画点函数也做了相应改变之后，可以直接使用16位数据格式传输色彩数据。而使用XRGB8888 32位格式，就会造成极大的资源浪费。
...
short buffer[272][480];
...
.bufferAddr = (uint32_t)buffer,
.pixelFormat = kELCDIF_PixelFormatRGB565,
.dataBus = kELCDIF_DataBus16Bit,


...


最后是有关RAM空间的分配问题，因为使用ELCDIF外设本身需要占用外部RAM空间，并且内部RAM的资源不足以支撑程序运行，因此scf文件需要作出相应改变，不然内存不够用，导致编译器报错：

既然两个彩屏都调通了，那不妨做个非常简单的小DEMO：

工程.zip (898.38 KB, 下载次数: 100)

2018-11-24 00:47 上传

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