[先楫HPM6750测评之四]SPI外设验证两种刷屏性能
本帖最后由 RCSN 于 2022-5-8 19:05 编辑<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> 此贴是为了后续的lvgl移植做的SPI显示屏驱动接口，由于没有RGB屏幕，只能使用SPI接口的显示屏作为UI显示。查看了官方的SDK代码的SPI例子，发现并没有SPI DMA的例子，只有poll例子。</span></span></p>
<p><span style="font-family: 宋体; font-size: 20px;"> 查看了下手册，HPM6750的所有SPI接口均可达到最大80M频率，由400M频率的PLL1CLK1时钟源，最大分频为5分频得到。</span></p>
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<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> 根据扩展接口定义，本贴使用的是SPI2，加之SPI例子中也是使用SPI2，所以工程中就以SPI2作为显示屏接口。</span></span></p>
<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> <span style="color:#e74c3c;">官方的SPI例子移植为SPI显示屏显示需要注意几个点：</span></span></span></p>
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<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> <span style="color:#e74c3c;">一、时钟源和分频改变</span></span></span></p>
<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> 官方使用的SPI时钟源是CLK_24M，也就是SPI最高只能24M频率，这对于能快速刷屏而言，24M频率是肯定不够的，结合上述的时钟分配，可以找到以下的SPI时钟初始化接口board_init_spi_clock，根据以下解释便可得到SPI的频率，最大分频为5，也就是80M，这里的SPI显示屏根据手册最大也只能达到70多M，很明显楼主使用6分频即可。</span></span></p>
<p> <span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> </span></span></p>
<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> 当为默认的24M频率时候，帧率大概为19fps</span></span></p>
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<p> <span style="font-size:20px;"><span style="font-family:宋体;">当设置为66M频率时候，还没使用DMA，SPI轮询方式可达到30fps+. 这个速度相对其他国产的MCU而言，同等频率可高太多了</span></span>。</p>
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<p> <span style="color:#e74c3c;"> <span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;">二、SPI接口时序和数据格式更改</span></span></span></p>
<p><span style="color: rgb(231, 76, 60); font-family: 宋体; font-size: 20px;"> </span><span style="color:#000000;"><span style="font-family: 宋体; font-size: 20px;">接口时序更改，官方SDK的SPI例子的timing_config使用的SCLK_DIV是进行过时钟频率比的，也就是说，SPI的CLK频率总是会比SPI的时钟源低，楼主是想SPI的频率与SPI的时钟源同频。时序的初始化接口是spi_master_timing_init，进入接口看下实现</span></span></p>
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<p><span style="color:#000000;"> <span style="font-size:20px;"><span style="font-family:宋体;">看下sclk_div=0xff,根据手册可知，当为0xff时候。SPI频率与SPI时钟源同频</span></span></span></p>
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<p> <span style="color:#000000;"><span style="font-size:20px;"><span style="font-family:宋体;"> 这样一来就可以修改以下：</span></span></span></p>
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<p><span style="color:#000000;"> <span style="font-size:20px;"><span style="font-family:宋体;">数据格式更改，根据显示屏手册进行相同的数据配置即可。修改以下格式</span></span></span></p>
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<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> <span style="color:#e74c3c;">三、传输控制TRANSCTRL配置</span></span></span></p>
<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"><span style="color:#000000"> 这个很重要，如果配置不当，数据就无法传输，先辑的SPI接口配置比较丰富，在主机模式下，SPI不但可以传输命令、地址和数据字段，而且还可以允许软件直接控制 SPI 接口上的信号。</span></span></span></p>
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<p> <span style="font-size:20px;"><span style="font-family:宋体;">在官方SPI例子当中，使能了命令段和地址段，而显示屏需要的仅仅是数据传输，所以需要把命令和地址段成员给禁用掉。选择一线或者两线传输，由于所购的显示屏并不需要MISO，所以传输模式设置为只写模式即可。由此改一下代码：</span></span></p>
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<p> <span style="color:#e74c3c;"> <font face="宋体"><span style="font-size: 20px;">四、提供滴答测试刷屏帧率</span></font></span></p>
<p><font face="宋体"><span style="font-size: 20px;"> 若要测试刷屏帧率，则需要记录刷一张图前后的时间差，然后计算帧率。HPM6750不是ARM内核，并没有所谓的滴答定时器，不过先辑也有类似的滴答定时器，也就是机器定时器MCHTMR，由手册和官方例子移植过来即可，设置为1MS滴答。</span></font></p>
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<p><font face="宋体"><span style="font-size: 20px;"> </span></font> </p>
<p> <span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> 由此移植便完成，测试下刷屏帧率，取一张图，分别放于RAM和xip flash中。测试刷屏所需时间。</span></span></p>
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<p><span style="font-size:20px;"><span style="font-family:宋体;"> 结果如下，用的spi显示屏320*240分辨率，没用dma，轮询方式SPI，频率为66M，ram和外置的xip flash刷图差距不大，相差1ms以下，可见虽然flash是外置的，但是性能相当可以了。比所谓的叠封spi flash设计好太多。</span></span></p>
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<p> <span style="font-size:20px;"><span style="font-family:宋体;">RAM刷图时间需要29ms左右，大概34fps</span></span></p>
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<p> <span style="font-size:20px;"><span style="font-family:宋体;"> xip flash 刷图所需时间大概31ms ，大概32fps.</span></span></p>
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<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> 验证结果是比较完美的，玩了不少国产单片机，就HPM6750这款，性能与宣传的无差多少。特别是xip flash性能。SPI外设也足够强大，在60M的SPI频率，不使用DMA的情况下，刷一整320*240分辨率的屏幕可达到30fps+，这对比其他国产的单片机，相同的SPI频率，可达不到30fps的帧率刷新。</span></span></p>
<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> 目前官方尚未有SPI DMA的参考例子，待有DMA的再进行更新，不出意外肯定是可以达到50fps+的</span></span></p>
<p><span style="font-family:宋体;"><span style="font-size:20px;"> 仓库已更新SPI显示屏代码，欢迎star和fork。<a href="https://gitee.com/RCSN/hpm6750evkmini_demo" target="_blank">仓库地址</a></span></span></p>
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