STM32直接驅動RGB接口的TFT數字彩屏設計

摘要：隨著LCD顯示技術的迅速發展，LCD顯示屏得到了廣泛的應用。一般來說，對于RGB總線接口的數字屏都需要有控制器才能正常顯示，但是本文利用STM32處理器設計出了一種能直接掛載RGB接口數字屏的方法。實際應用驗證了該CPU有足夠的時間來處理用戶程序，一般中低端的CPU很難做到這一點。本方案能成功應用在電腦橫機的人際界面顯示中，主要得益于STM32的強大功能：DMA傳輸以及高級定時器等的應用。本方案降低了產品的硬件成本。
關鍵詞：TFT；DMA；FSMC；定時器；STM32F103VCT6；電腦橫機

引言
隨著工業技術的不斷發展，人機界面的開發及應用空前火熱，為了具有比較友好的人機界面，TFT數字彩屏被廣泛的應用，但是TFT彩屏通常都不帶有控制器，所以現在驅動彩屏的方案大致有2種：
①采用ARM9或者更高級別的平臺，芯片上帶有TFT控制器，可以直接掛接TFT數字屏。
②采用低端CPU處理器平臺，外加TFT控制器模塊，再掛接TFT數字屏。
對于方案①來說，系統的復雜度會莫名地增加，再加上該類的平臺中主MCU多為BGA封裝，對于需求很多小量多樣化產品的客戶來說，較難以接受這樣的方案；而 ②方案平白無故添加了一個LCD控制器。這兩種方案無論哪一種都增加了硬件成本，本文提出了一種由STM32的FSMC總線直接掛載RGB接口屏的方案，直接由一片 CPU(STM32F103VC)來完成TFT屏的顯示而且不會占用全部的CPU時間，從而節約了產品的成本。

1 總體方案與硬件整體架構
現在，TFT屏的價格與傳統的單色液晶模塊的價格幾乎相當，甚至比一些尺寸差不多的單色屏還要便宜；而從客戶和廠商的角度來看，很多設備／儀器／小型工業裝備的制造商也紛紛尋求彩色TFT的設計方案，以提升產品的競爭力和顯示效果。基于以上原因，筆者以STM32處
理器的FSMC接口掛載RGB接口數字屏并結合DMA傳輸的方式設計出了一種驅動RGB數字屏的方法。DMA即直接存儲器，存取用來提供在外設和存儲器之間或者存儲器和存儲器之間的高速數據傳輸。無須CPU干預，數據可以通過DMA快速地移動，這就節省了CPU的資源來做其他操作。本文采用STM32F103VCT6外部掛接ISSI的25616 SRAM 512 KB的靜態RAM用作顯存，再使用DMA的Memory to Memory模式從外部顯存往FSMC的數據線不停地送數據來刷新彩屏，無需CPU的干預。其整體硬件方案如圖1所示。

2 軟件部分設計及實現
本方案的所有功能都是在STM32內部實現，軟件部分主要是對系統、FSMC、DMA、定時器部分的初始化以及參數的設置，同時為了滿足RGB數字屏對接口時序的嚴格要求，本方案采用STM32自帶的定時器來產生精確的定時，滿足屏接口對時序的嚴格要求。由DMA的MEMORY TO MEMORY模式完成從SRAM到屏數據接口的數據傳輸以完成對屏的刷新。