????承接上一篇文章，這次來說說MCU該如何高效地驅(qū)動RGB接口的LCD，同時避免畫面撕裂。本片文章將會以帶LTDC外設(shè)的STM32型號來說明幾種驅(qū)動方法，并結(jié)合lvgl這個UI庫進行實戰(zhàn)。中間還會穿插一點關(guān)于ESP32S3的內(nèi)容，因為ESP32S3也有LCD控制器，但沒有STM32的LTDC這么強大。

????這里插入一張RGB LCD的時間參數(shù)圖,下文會提到其中的一些參數(shù)。

????首先要說的就是關(guān)于RGB屏如何避免撕裂。在上篇文章《LCD撕裂的產(chǎn)生原因和雙緩沖的概念》中有說到，避免LCD撕裂最重要的就是進行讀寫指針同步，而像RGB LCD這類GRAM在MCU側(cè)的LCD，最好的方法就是雙緩沖，創(chuàng)建2個幀緩沖區(qū)(framebuffer)，在垂直消隱區(qū)(非可視區(qū))直接修改LCD控制器的幀緩沖區(qū)地址，即可避免畫面撕裂。那么如何能夠直到當(dāng)前LCD控制器刷新到垂直消隱區(qū)了呢，就需要使用中斷了。

????在說明具體的思路之前，先說一種非常常見的錯誤方式，這在上篇文章也有簡略提到。就是直接使用DMA2D將渲染好的數(shù)據(jù)填入當(dāng)前的幀緩沖區(qū)，就像下面的代碼這樣。

????這個代碼著非常致命的一點，沒有做讀寫指針同步，假設(shè)當(dāng)前LCD控制器已經(jīng)刷新了半屏，突然DMA2D將整個framebuffer全部更新了，這時LCD控制器刷新下半屏的時候就會產(chǎn)生一個錯位線，即撕裂現(xiàn)象。

????為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，我們可以利用LTDC的行中斷進行讀寫指針同步，將LTDC的行中斷配置為在消隱區(qū)的行，最簡單的是配置為第0行，因為這行一般都位于幀同步區(qū)(VSYNC)。然后在行中斷中設(shè)置標志位或者開啟DMA2D的中斷傳輸，如果使用了RTOS，還可以使用信號量(Semphore)配合，就像下面這樣。

????這是避免撕裂最常用且最簡單有效的方法。像樂鑫官方的esp32s3的RGB例程就是這么做的，在lvgl需要進行拷貝時，先利用信號量等待幀(vsync)事件，當(dāng)vsync事件產(chǎn)生并中斷時，此時LCD控制器正好刷到垂直消隱區(qū)后沿(VBP)之前，這時再發(fā)送信號量令lvgl開始進行數(shù)據(jù)拷貝，從而達到消除撕裂的效果。樂鑫官方的RGB例程lvgl flush代碼如下。

? ? 上面說的是RGB LCD最通用的消除畫面撕裂的方法。對于STM32強大的LTDC而言，還有另一種更為 方便高效的方法——雙緩沖(2個全尺寸framebuffer)。通過查看ltdc的HAL庫函數(shù)我們會發(fā)現(xiàn)，有許多函數(shù)分為兩種，一種為帶_NoReload后綴的函數(shù)，另一種則不帶后綴。先說一下這兩類函數(shù)的區(qū)別：

帶_NoReload后綴的函數(shù)是沒有配置重裝載寄存器的，調(diào)用該函數(shù)后配置只寫到影子寄存器中，不更新現(xiàn)有寄存器配置。

不帶后綴的函數(shù)配置了重裝載寄存器，調(diào)用該函數(shù)后配置寫入刀影子寄存器中后，立刻更新了現(xiàn)有寄存器的配置。

????跳轉(zhuǎn)到函數(shù)查看代碼，可以發(fā)現(xiàn)，沒有帶后綴的函數(shù)多了一句代碼， 這句代碼配置了SRCR寄存器。

????通過查閱手冊可以看到，對SRCR這個寄存器的bit 0寫1表示立即更新寄存器，對bit 1寫1則表示在垂直消隱區(qū)前沿(VFP)的第一行進行更新。后者正是我們所需要的，而且HAL庫已經(jīng)提供了一個函數(shù)用于配置重裝載和裝載中斷HAL_Reload()，直接使用即可。那么顯而易見，使用LTDC令lvgl更新framebuffer的步驟因該是下面這樣：

1.調(diào)用HAL_LTDC_SetAddress_NoReload()設(shè)置新的framebuffer地址。

2.調(diào)用HAL_Reload()配置在垂直消隱區(qū)進行寄存器更新并開啟中斷。

3.在重裝載中斷回調(diào)HAL_LTDC_RealoadEventCallback()中設(shè)置標志位或則發(fā)送信號量。

4.在lvgl的disp_wait_flush()函數(shù)中獲取標志為或者信號量并調(diào)用lv_disp_flush_ready()。

以下是代碼示例:

? ? 這種方法還可以與lvgl的雙緩沖結(jié)合，需要令lvgl開啟全屏刷新，然后當(dāng)lvgl繪制好一幀數(shù)據(jù)后，交換LTDC的幀緩沖區(qū)，令LTDC刷新剛渲染好的這個緩沖區(qū)，另一塊緩沖區(qū)則交給lvgl渲染下一幀圖像。上篇文章也說過，LCD控制器層面的雙緩沖可以解決畫面撕裂，UI層面的雙緩沖可以提高渲染幀率，像這樣就可以達到了兩者都具有雙緩沖的效果了，既避免了畫面撕裂，又提高了渲染幀率。具體的代碼我將會提交到gitee供大家參考，鏈接在文章末尾，板子是我以往視頻中開源的一塊帶3.5寸LCD的UI開發(fā)板。

????RGB LCD除了比較吃RAM的空間和帶寬以外，算是要達到高效無撕裂最容易驅(qū)動的LCD了。后面我將會繼續(xù)講解8080接口的MCU屏和SPI屏該如何避免撕裂且高效地驅(qū)動。不過目前手頭上暫時沒有可用的板子，可能會鴿一段時間搞個板子吧。如果覺得對你有幫助的話還望點點大拇指，給Up一份支持。

gitee鏈接：https://gitee.com/Jumping99/ltdc-lvgl-demo.git