【 ST NUCLEO-H743ZI测评】（1）SPI之DMA刷TFT屏

supermiao123

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    大家好，很高兴能参与本次测评，感谢ST和EEW提供的测评机会。    由于之后的测评内容都需要TFT屏来显示测评内容，所以刚开始就先来用H7的SPI来刷刷屏。
    TFT屏是个人机交互的好方式，就像手机没有屏，电脑没有屏，很多事情就不那么直观了，而屏幕显示的内容不同场合有不同的需求，有的静态显示就好，比如展示一张照片，有的则需要快速刷新，比如看视频。对于我们电子爱好者来说，也会遇到类似的场合，比如显示网络IP地址，因为不会经常更改，静态显示就可以。再比如利用摄像头采集图像，则需要比较快速的刷新屏幕，如果不够快，屏幕会一卡一卡的。卡与不卡可以直接反映出处理器与屏的通讯速度的快慢。接下来我们就来测试一下H7的刷屏速度吧！


先来一张H7与TFT的合影吧。如图所示，我用了一个小的TFT，128X160分辨率。具体参数如下图。

驱动IC是ST7735S，驱动方式是4线SPI。

ST7735S的4线SPI的时钟周期至少是66ns即最快是15MHz左右的速度。
TFT的参数了解了下面就看H7的SPI配置，我使用的STM32CUBE来进行初始化代码生成。SPI设置如下图。
H7的SPI速度提高的很多，最高可以达到100Mbit的速度，可惜这个TFT还不支持这么高的速度，先选个25M吧，上面手册写着只能支持到15M。

因为要用DMA方式,添加SPI发送DMA。
上图是时钟配置，主频倍到了400M，外设时钟200M，SPI是200M的8分频，25M。
下图是生成的SPI初始化代码。

下图是main函数里关于TFT的几行代码，使能SPI，初始化屏，然后紧接着让屏刷个单色看看程序和硬件是否有问题。
先期已经验证了硬件和软件，这里就不再多说调试过程了。主要看下屏的刷新时间对比。
我主要对比两种方式刷屏，SPI刷屏和SPI DMA方式刷屏。普通IO刷屏就不再对比了，IO再快肯定也是不如SPI快。
对比方式如下图，在采集前HAL_GetTick（）获取当前Tick，showimage1是SPI刷屏，运行完获取Tick，再接着运行
showimage2是DMA方式刷屏，运行完进DMA完成中断获取当前tick。

完成后统计时差，tick[3]是SPI方式，tick[4]是SPI DMA方式。

可以看到SPI是0x1A,即26ms的时间刷一次屏，而SPI DMA花费的时间是0XF，即15ms。由于SPI速度都是一样的，差异应该主要在DMA效率更高上。

下图是SPI方式，数据需要一个一个捯饬进去。

下面是DMA方式，配置好DMA相关的内容直接开始DMA，话说DMA方式里我还多加了1ms延时，还有配置寄存器这些操作。


到此，SPI DMA方式速度对比就差不多到这里了，不过过程好像挺简单，其实里面有不少准备工作。
最先开始是调试DMA，下面这张图是正常，红色渐变底。SPI方式刷没有问题。

可是DMA刷就成下面这两幅图了。


最后找到原因是刷屏数据错位了，原因是在DMA初始化时先禁用SPI这个地方产生了一个毛刺，多了两位。最后不禁用SPI就解决了。

还有一个调试的过程是SPI的速度选择，100M是肯定不行的，出不来图像。50M的如下图。
这个可能还是有错位的情况在里面。但是比上面说的错位好很多，应该还是速度太快的原因。

下面这张是25M的速度刷出的图片，应该算是合格的。


以上就是关于H7的SPI刷屏的相关内容，不过要夸一句，400M主频干啥都够，这么快的单片机超赞！

此内容由EEWORLD论坛网友supermiao123原创，如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处

dcexpert

性能的确好

supermiao123

dcexpert 发表于 2019-2-21 09:19
性能的确好

这个都跟以前的2440主频差不多了，以前拿着个51都不敢看2440

RCSN

感谢楼主分享。针对SPI屏幕的，不过有几个建议给楼主
1、SPI进行DMA收发，建议发送和接收都使能DMA，接受时发送DMA指向dummy，内存地址不增；发送时，接收DMA指向dummy，内存地址不增。这样就能解决SPI数据错位或者丢失问题，这个跟SPI速率是没关系的。
2、关于SPI数据需要颠倒问题，我现在也是通过处理把数据颠倒过来，其实尚不清楚原因。我项目中使用的是外部FLASH数据通过SPI DMA直接发给FSMC显示。
3、楼主SPI DMA刷这个分辨率需要15ms还是有点偏慢了。我刷同样的分辨率，F1的SPI也就需要20多ms左右

warMan

感觉H7都可以为所欲为了。@RCSN 大佬的建议很不错。

supermiao123

RCSN 发表于 2019-2-21 10:30
感谢楼主分享。针对SPI屏幕的，不过有几个建议给楼主
1、SPI进行DMA收发，建议发送和接收都使能DMA，接受 ...

多谢大神指点，当前我写的这个程序DMA只是在刷数据得时候使用，配置指令的时候是使用的普通SPI模式，配置完地址之后再切换成DMA刷屏，这个不知道有没有更好的方式，有的话不知可否分享一下。我当前使用SPI只是25M的，这个屏不支持太高的，所以性能提高在这个屏上来看不出太多。数据颠倒的主要原因应该是我这个取模软件的问题，看着有数据颠倒的功能却是灰的，只能自己想办法去再颠倒回来。多谢您的建议

懒猫爱飞

H系列要上系统，上哪些系统会合适，楼主在基础搞定，可以专门搞一系统实时系统相关的文章
比如freertos,thread-rtt,ucos...等
还可以做一些针对的测试
比如界面系统，网络等

supermiao123

懒猫爱飞 发表于 2019-3-13 13:29
H系列要上系统，上哪些系统会合适，楼主在基础搞定，可以专门搞一系统实时系统相关的文章
比如freertos,th ...

赞同，很好的建议，之后有时间一定要搞一下！

StorkRed

请问一下我和你一样设置完后无法发送是为什么