STM32U5+8bit_8080 LCD 怎么配置touchgfx？

针对STM32U575使用FMC驱动8位8080接口LCD的TouchGFX配置问题，以下是完整的解决方案：

根本问题分析

1. FMC硬件限制：STM32的FMC仅支持16位/32位数据总线，物理上无法直连8位LCD


2. TouchGFX默认配置：CubeMX代码生成器预设仅支持16/24位色深


3. DMA2D问题：通常因帧缓冲区格式不匹配或LTDC配置错误导致

完整解决方案（分步骤实现）

步骤1：硬件层配置（CubeMX）

// FMC配置为16位模式（实际硬件使用DB[15:8]或DB[7:0]，悬空高位）

FMC_NORSRAM_TimingTypeDef Timing = {

  .AddressSetupTime = 2,

  .AddressHoldTime = 1,

  .DataSetupTime = 5,    // 根据LCD时序调整

  .DataLatency = 0,

  .BusTurnAroundDuration = 0

};



FMC_NORSRAM_InitTypeDef Init = {

  .DataAddressMux = FMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE,

  .MemoryType = FMC_MEMORY_TYPE_SRAM,

  .MemoryDataWidth = FMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16, // 强制设为16位

  .BurstAccessMode = FMC_BURST_ACCESS_MODE_DISABLE

};

步骤2：软件层8位数据处理（修改HAL驱动）

// 在FMC写操作函数中添加位掩码

void LCD_WriteData(uint8_t data) {

  *((__IO uint16_t*)LCD_DATA_ADDR) = (0xFF00 | data); // DB[15:8]传输

  // 或 *((__IO uint16_t*)LCD_DATA_ADDR) = (data << 8); // DB[15:8]传输

}

步骤3：TouchGFX关键配置修改

1. 
   

   修改CubeMX的TouchGFX设置：

   
   

   // MX_TouchGFX_Init() 中更改帧缓冲格式
   
   hdma2d.Init.ColorMode = DMA2D_OUTPUT_RGB565; // 实际输出需转换

   
   


2. 
   

   创建自定义帧缓冲器（custom_framebuffer.cpp）:

   
   

   extern "C" {
   
   #include "lcd_fmc_driver.h" // 包含你的硬件驱动
   
   }
   
   
   
   void TouchGFXHAL::configureInterfaces() {
   
    // 重定向帧缓冲到自定义8位缓冲区
   
    hal.setFrameBufferStartAddress((uint8_t*)customFrameBuffer, 
   
                                    LCD_WIDTH * LCD_HEIGHT, 
   
                                    BitDepth::BPP8); 
   
   }
   
   
   
   // 实现像素格式转换
   
   __weak void DMA2D_CopyBuffer(void* pSrc, void* pDst) {
   
    uint8_t* src = (uint8_t*)pSrc;
   
    uint8_t* dst = (uint8_t*)pDst;
   
    for (uint32_t i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) {
   
      dst[i] = convertRGB565toRGB332(*(uint16_t*)(&src[i*2])); 
   
    }
   
   }

   
   

步骤4：启用DMA2D加速（关键补丁）

// stm32u5xx_hal_ltdc.c 中修改

HAL_StatusTypeDef HAL_LTDC_Init(LTDC_HandleTypeDef *hltdc) {

  // ...原有代码

  hdma2d.Init.Mode = DMA2D_R2M;          // 寄存器到内存

  hdma2d.Init.OutputOffset = 0;

  hdma2d.Init.ColorMode = DMA2D_OUTPUT_RGB565; 

  hdma2d.LayerCfg[0].InputOffset = 0;

  hdma2d.LayerCfg[0].InputColorMode = DMA2D_INPUT_RGB565;

  HAL_DMA2D_Init(&hdma2d); // 显式初始化

}

步骤5：TouchGFX HAL适配层修改

// 在 touchgfx/hal/HAL.cpp 添加重载

void HAL::setFrameBuffer(uint16_t* adr) {

  uint8_t* converted = convertFrameBufferFormat(adr); 

  LTDC_Layer1->CFBAR = (uint32_t)converted; // 指向转换后缓冲

  __HAL_LTDC_RELOAD_CONFIG(&hltdc);

}

关键适配技术说明

1. 
   

   RGB565→RGB332转换算法：

   
   

   static inline uint8_t convertRGB565toRGB332(uint16_t rgb565) {
   
    return ((rgb565 & 0xE000) >> 8) | // R: 5bit→3bit 
   
           ((rgb565 & 0x0700) >> 6) | // G: 6bit→3bit (取高位)
   
           ((rgb565 & 0x0018) >> 3);  // B: 5bit→2bit
   
   }

   
   


2. 
   

   性能优化策略：

   
   

   // 使用DMA2D实时转换（在V-SYNC中断中触发）
   
   void HAL_LTDC_LineEventCallback(LTDC_HandleTypeDef *hltdc) {
   
    HAL_DMA2D_Start_IT(&hdma2d, 
   
        (uint32_t)srcFrameBuffer, 
   
        (uint32_t)customFrameBuffer, 
   
        LCD_WIDTH, LCD_HEIGHT/10); // 分段传输减少延迟
   
   }

   
   


3. 
   

   颜色深度补偿技术：

   
   
   
   
   • 在UI设计器中强制使用256色索引模式
   
   
   • 修改touchgfx_dipalette.hpp：
     

     const uint16_t palette[] = { 
     
     0x0000, 0xF800, 0x07E0, ... // RGB565格式的332调色板
     
     };

   
   
   
   

调试注意事项

1. 
   

   FMC时序验证：

   
   

   // 使用逻辑分析仪检查时序参数
   
   while(1) {
   
    *((__IO uint16_t*)0x60000000) = 0xAA55; // 发送测试模式
   
    HAL_Delay(1);
   
   }

   
   


2. 
   

   DMA2D状态监控：

   
   

   if (HAL_DMA2D_GetState(&hdma2d) == HAL_DMA2D_STATE_READY) {
   
    debug("DMA2D Ready"); 
   
   }

   
   


3. 
   

   帧率显示调试：

   
   

   // 在FrameBufferAllocator.cpp中
   
   uint32_t last_tick = 0;
   
   void HAL::vSync() {
   
    uint32_t now = HAL_GetTick();
   
    debug("FPS: %d", 1000/(now - last_tick));
   
    last_tick = now;
   
   }

   
   

最终解决方案需结合：

1. 硬件上使用DB[15:8]传输8位数据（弃用DB[7:0]）


2. 软件实现RGB565到RGB332的动态转换


3. 修改TouchGFX的DMA2D和帧缓冲配置


4. 定制UI设计使用256色优化

建议先使用STM32CubeIDE的FMC调试工具验证物理层通信，再逐步整合TouchGFX组件。实际项目中还需考虑增加双缓冲机制来弥补8位传输的性能损失。

// FMC配置为16位模式（实际硬件使用DB[15:8]或DB[7:0]，悬空高位）

FMC_NORSRAM_TimingTypeDef Timing = {

  .AddressSetupTime = 2,

  .AddressHoldTime = 1,

  .DataSetupTime = 5,    // 根据LCD时序调整

  .DataLatency = 0,

  .BusTurnAroundDuration = 0

};



FMC_NORSRAM_InitTypeDef Init = {

  .DataAddressMux = FMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE,

  .MemoryType = FMC_MEMORY_TYPE_SRAM,

  .MemoryDataWidth = FMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16, // 强制设为16位

  .BurstAccessMode = FMC_BURST_ACCESS_MODE_DISABLE

};

// 在FMC写操作函数中添加位掩码

void LCD_WriteData(uint8_t data) {

  *((__IO uint16_t*)LCD_DATA_ADDR) = (0xFF00 | data); // DB[15:8]传输

  // 或 *((__IO uint16_t*)LCD_DATA_ADDR) = (data << 8); // DB[15:8]传输

}

// stm32u5xx_hal_ltdc.c 中修改

HAL_StatusTypeDef HAL_LTDC_Init(LTDC_HandleTypeDef *hltdc) {

  // ...原有代码

  hdma2d.Init.Mode = DMA2D_R2M;          // 寄存器到内存

  hdma2d.Init.OutputOffset = 0;

  hdma2d.Init.ColorMode = DMA2D_OUTPUT_RGB565; 

  hdma2d.LayerCfg[0].InputOffset = 0;

  hdma2d.LayerCfg[0].InputColorMode = DMA2D_INPUT_RGB565;

  HAL_DMA2D_Init(&hdma2d); // 显式初始化

}

// 在 touchgfx/hal/HAL.cpp 添加重载

void HAL::setFrameBuffer(uint16_t* adr) {

  uint8_t* converted = convertFrameBufferFormat(adr); 

  LTDC_Layer1->CFBAR = (uint32_t)converted; // 指向转换后缓冲

  __HAL_LTDC_RELOAD_CONFIG(&hltdc);

}

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