使用FSMC接口來驅(qū)動8080接口LCD屏的問題

前言

在一些圖形界面應(yīng)用中，系統(tǒng)架構(gòu)會時?？紤]使用 FSMC接口來驅(qū)動 8080接口的 LCD屏。在 MCU渲染完成，將framebuffer發(fā)送到 LCD時，有可能會遇到存儲大小端的問題。STM32MCU都采用 ARMCortex內(nèi)核，內(nèi)存使用小端格式。而 intel 8080接口的 LCD在傳輸 RGB數(shù)據(jù)時，使用的是大端格式。MCU在傳輸 RGB數(shù)據(jù)時，字節(jié)序有可能不匹配。在圖形界面應(yīng)用中，像素格式一般會使用 RGB888或 RGB565。而在使用 FSMC接口驅(qū)動 8bit位寬的 LCD時，很可能會使用 RGB565格式。本文中會介紹兩種方法來處理8bit8080接口 RGB565格式圖像數(shù)據(jù)字節(jié)序問題。

圖像數(shù)據(jù)字節(jié)序

8bit8080 LCD在接收 RGB565數(shù)據(jù)時，會將第一個字節(jié)解析為{R4-R0，G5-G3}， 第二個字節(jié)解析為{G2-G0，B4-B0}，并按這個順序接收所有數(shù)據(jù)，如下圖：

而在 MCU內(nèi)存中，數(shù)據(jù)按小端格式存放，RGB565數(shù)據(jù)存放的字節(jié)序如下：

如果不做調(diào)整直接將 RGB數(shù)據(jù)發(fā)給 LCD，MCU會先發(fā)送 Byte0，再發(fā)送 Byte 1，這樣 LCD顯示的內(nèi)容就會錯亂。對比上面兩張圖可以看出，只需將內(nèi)存中 Byte0與 Byte1字節(jié)位置對調(diào)（Byteswap），就能滿足 LCD接口的字節(jié)序要求?？梢灾苯邮褂?CPU進(jìn)行 Byteswap，但這會消耗過多 CPU算力，同時也會占用更多內(nèi)存。這里我們將使用硬件進(jìn)行 Byteswap.

DMA2D 進(jìn)行Byteswap

DMA2D是 ST為圖形應(yīng)用專門設(shè)計并優(yōu)化的2D加速引擎，擁有豐富的功能。其字節(jié)序重排功能包含了Red blueswap以及 Byteswap特性。Red blueswap特性在 L4和 L4+系列 MCU都支持，而 Byteswap僅在L4+系列有支持。在 L4+系列上，通過配置 DMA2D_OPFCCR寄存器的 SB位，即可使能 Byteswap功能，在 DMA2D的outputFIFO中完成字節(jié)序調(diào)整，如下圖：

因此在圖形界面應(yīng)用中，需要 Byteswap時，可以考慮用 DMA2D來傳輸 RGB數(shù)據(jù)給 LCD。

GPDMA 進(jìn)行Byteswap

在新推出的 U5系列芯片上，集成了 GPDMA模塊。這是新的通用DMA模塊，能在傳輸數(shù)據(jù)的同時，還有豐富的數(shù)據(jù)處理能力。在初始化GPDMA時，通過配置源和目的數(shù)據(jù)位寬為 DMA_SRC_DATAWIDTH_WORD，在數(shù)據(jù)處理中配置 DataExchange為 DMA_EXCHANGE_DEST_BYTE，如下面代碼，也能實(shí)現(xiàn)Byteswap功能。

這樣，在圖形應(yīng)用中，既能使用 DMA2D加速渲染過程，也能使用 GPDMA的數(shù)據(jù)處理能力。通過 GPDMA直接向FSMC接口輸出 Byteswap后的 RGB565格式的圖形數(shù)據(jù)給LCD。

小結(jié)

在驅(qū)動 8位 8080接口 LCD時，需要注意圖像數(shù)據(jù)字節(jié)序問題。使用 RGB565格式時，可以使用 DMA2D或 GPDMA來傳輸圖像數(shù)據(jù)，同時對圖像數(shù)據(jù)做 Byteswap調(diào)整，滿足LCD的字節(jié)序要求。

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