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图像刷屏模式

3 Mar 2025
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QSPI 控制器支持 SPI LCD 屏的刷屏模式，允许在 SPI 屏初始化完成后，通过使能 SPI 刷屏模式，由硬件根据屏幕的配置信息和命令参数，使用内部 DMA 自动从指定的内存区域发送一帧 RGB 图像数据。这一过程利用内部 Direct Memory Access (DMA) 的功能，有效地从指定的内存区域传输数据，而无需增加 CPU 的额外负担。

LCD 屏幕包含以下关键区域，如图所示：

  • VSW 区域：列同步宽度

  • VBP 区域：列扫描后肩

  • 有效区域：图像实际显示区域

  • VFP 区域：列扫描前肩

  • HSW 区域：行同步宽度

  • HBP 区域：行扫描后肩

  • HFP 区域：行扫描前肩



图像关键区域时序配置如下：

VSW、VBP、VFP 时序：按照屏的使用手册配置相关寄存器的行数量。

HSW、HBP、HFP 时序：由屏的驱动芯片自动控制。

图像传输顺序

QSPI 控制器按照 VSW 行 → VBP 行 → 有效图像行 → VFP 行的特定顺序传输每一帧图像，确保 LCD 屏幕正确显示图像。图像传输时序如下：



通过相应的命令寄存器配置行命令，行命令由 32 bits 组成，包含命令和地址。硬件自动将行命令填充到 FIFO：

  • 对于 VSW、VBP、VFP 行，只需要传输行命令。

  • 对于有效区域的行，需要传输行命令以及有效的图像数据：
    • 通过内部 DMA 自动将有效图像数据发送给 SPI 屏。
    • 通过 DUAL_EN 和 QUAD_EN，可 配置有效数据传输的线宽，支持 1/ 2/ 4 线传输。

刷屏模式配置

SPI 刷屏模式配置流程如下：

  1. 配置 SPI_CFG.DISP_EN 位置 1，使能刷屏模式。
  2. 通过 SPI_DISP_HIGH 寄存器，配置 VBP、VFP 和有效图像区的行高，VSW 只有一行，不用配置高度。
  3. 通过 SPI_DISP_WIDTH 寄存器，配置有效图像区的宽度。
  4. 通过命令寄存器配置每个区域的行命令。

    行命令可以指导硬件如何正确地驱动显示屏。

  5. 配置 SPI_DISP_RTIME 寄存器，设定 VSW、VBP、VFP 区行命令的附加时间值，该值应该大于每行的刷新时间。

    设定合理的附加时间值，可确保 VSW、VBP、VFP 区行命令的执行时间充足，避免因时序问题导致的画面显示异常。

  6. 配置 IDMA 发送地址和长度寄存器，使能 IDMA 发送通道，详情可查看编程指南。
  7. 设置 STRAT 位为 1，硬件自动开始传输一帧数据。每个区域的行传输完成后，DISP_DTO 中断状态位置 1。每一帧传输完成，TC 中断状态位置 1。
  8. 传输完一帧数据后，重复配置步骤 2、3、6、7，软件控制帧连续传输。

硬件连续帧传输模式

SPI 刷屏模式配置流程如下：

  1. 配置 SPI_CFG.DISP_EN 位置 1，使能刷屏模式。
  2. 通过 SPI_DISP_HIGH 寄存器，配置 VBP、VFP 和有效图像区的行高，VSW 只有一行，不用配置高度。
  3. 通过 SPI_DISP_WIDTH 寄存器，配置有效图像区的宽度。
  4. 通过命令寄存器配置每个区域的行命令。
  5. 配置 SPI_DISP_RTIME 寄存器，设定 VSW、VBP、VFP 区行命令的附加时间值，该值应该大于每行的刷新时间。
  6. 配置 0x0C0 SPI_DISP_FTIME 寄存器，设定每帧数据之间的等待时间，该值应参考屏规格书。
  7. 配置 DISP_DMC 位域，对于 RGB565 格式的图像数据，Quad 模式下需要在 CMD 和 DATA 之间插入 dummy 时钟数。
  8. 配置 IDMA 发送地址和长度寄存器，使能 IDMA 发送通道，详情可查看编程指南。
  9. 设置 DISP_RESTART 位为 1，硬件执行连续帧传输。每个区域的行传输完成后，DISP_DTO 中断状态位置 1。每一帧传输完成，TC 中断状态位置 1。传输过程中可以随时修改 IDMA_TX_ADDR 的值，当前帧传输完成后，硬件会自动切换到目标图像缓存的地址。

在系统带宽紧张的场景下，可以选配控制器外部 2KB SRAM 作为发送缓存使用，在 DISP_RESTART 使能之前，按如下方式配置：

  1. 配置 EXT_TXF_EN 位为 1，使能使用外部 SRAM；配置 DISP_URGENT_EN 位为 1，使能 urgent 信号。
  2. 配置 DISP_VLDL_DRQ_SEL 位域为 1 ，推荐使用模式 1 ，在行传输间隔时间内控制器发送 IDMA 请求，当发送缓存数据量大于等于配置的水位值时，发起下一笔行传输。
  3. 配置 DISP_TRANS_TRIG_WL 位域，选择合适的触发水位，当一笔行传输结束后，发送缓存的水位大于等于该值，发起新的行传输。
  4. 配置 DISP_URGENT_THRL 和 DISP_URGENT_THRH 位域，选择 urgent 信号有效和无效的触发阈值。当发送缓存的数据量小于等于 DISP_URGENT_THRL 值，urgent 信号有效；当发送缓存的数据量大于等于 DISP_URGENT_THRL 值，urgent 信号无效。