stm32cubemx配置SDRAM+LTDC点亮7寸（1024x600）RGB屏

本篇详细的记录了如何使用STM32CubeMX配置 STM32H743IIT6 的 LTDC 外设驱动 TFT-LCD （7' 1024x600RGB）屏幕。

开发板：首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32H743IIT6的核心板+底板。 TFT-LCD（RGB）屏幕：正点原子7寸(1024x600)RGB屏幕。

LTDC全称 LCD-TFT Display Controller，LCD显示控制器，提供了RGB信号和控制信号来直接控制外部LCD显示屏。

为什么是直接控制呢？

一般 TFT-LCD 屏幕中带有驱动IC，并集成有显存，其内部就在不断的将显存内容显示到LCD面板上，我们驱动这类屏幕时往往是直接去操作驱动IC，通过发送操作命令来设置显示模式，通过发送显示数据来修改显存内容，如图：

还有一些屏幕称为RGB屏幕，内部没有驱动IC，操作这种屏幕时往往使用MCU内部集成的LCD控制器直接去控制LCD显示，显存空间当然也是在MCU内部，按照空间大小可以选择放在内部SRAM或者外部SDRAM中，如图：

LCD的原理可以理解为一个像素阵，常见的参数如下：

屏幕尺寸：对角线长度，单位英寸； 屏幕分辨率：像素点的数量，1024*600表示一行有1024个像素点、有60行； 色彩格式：像素点的颜色； 色彩格式是个很重要的参数，用来控制每个像素点的颜色。

单色屏的每个像素点只需要 1bit 来表示（非黑即白），而彩色屏的每个像素点则是由RGB三原色的值混合而成，常用有两种格式：

RGB888（3B）：R值8位、G值8位、B值8位 RGB565（2B）：R值5位、G值6位、B值5位 显然，RGB888 比 RGB565 表示的颜色更多、LTDC也支持RGB888格式，但是RGB888每个像素点需要24bit（3个字节）的显存空间来存储。在资源紧张的嵌入式系统中，在一般屏幕显示需求中过于浪费珍贵的SRAM空间，所以在不影响显示的情况下，建议使用RGB565格式，每个像素点只需要16bit（两个字节）的显存空间就够了。

除此之外，LTDC还支持透明颜色格式：

ARGB8888（4B）：在RGB888的基础上增加了8位A值（Alpha），0x00表示完全透明、0xFF表示不透明； ARGB1555（2B）：在RGB565的基础上砍掉一位，用作A值，0表示完全透明、1表示不透明；

LCD_CLK：像素时钟，每个脉冲刷新一个像素点，所有时序以此为基本单位； 

Active width 和 Active height是可见的LCD显示面板分辨率，所以称为有效宽度和有效高度。

但是在LCD刷新显示的过程中需要水平消隐和垂直消隐：

水平消隐（行切换，从上一行到下一行）：HSYNC width + HBP + HFP 垂直消隐（帧切换，整屏刷新完毕）：VSYNC width + VBP + VFP 有效显示宽度和消隐宽度合在一起就是总宽度（Total width），有效显示高度和消隐高度合在一起就是总高度（Total height）。

 LTDC有三个层：背景层（BG）、图层1（Layer1）、图层2（Layer2），如图：

① 背景层只能是RGB888格式，并且是一个常量值，在LTDC初始化结构体中由 Backcolor 成员指定；

② 图层用来显示内容；

大小是之前我们设置的 Active width 和 Active height，称为有效区域，图中黄色部分； 在这个图层的有效区域中可以设置一个任意大小的窗口用于显示，称为Window，图中绿色部分； 当窗口小于图层有效区域时，窗口之外的区域会显示该图层背景色；  

③ 图层混合

首先要清楚一点，背景和图层的大小都是 Active width 和 Active height。

背景层在最下面，如果开了单个图层，则显示结果为背景层和单个图层混合结果；如果两个图层都开，则显示结果为背景层先和图层1混合，混合结果再与图层2混合的结果。

图层混合在LTDC硬件上是一直开启的，可以直接配置该图层用于混合的Alapha常量来调节整层透明度，范围为0-255，0为完全透明、255为不透明、127为半透明。

1、打开STM32CubeMX，打开MCU选择器，选择芯片STM32H743IIT6；

如果选择使用外部高速时钟（HSE），则需要在System Core中配置RCC； 如果使用默认内部时钟（HSI），这一步可以略过；

这里我都使用外部时钟：

本实验中需要在SDRAM中分配显存空间。

本文使用的 RGB LCD 提供的接口示意图如下：

除了用来控制LCD背光的LCD_BL引脚连接到普通GPIOB_5上，其余所有引脚都连接到LTDC外设对应的引脚上。 

原子的板子设计和cubemx默认配置并不符合，需要手动检查修改GPIO。

 例程测试出是 1024*600 分辨率的7寸RGB屏幕。

 实验使用RGB565颜色格式：

 查阅屏幕的数据手册：

屏幕时序极性配保持默认，背景颜色配置保持默认即可：

本文中为了演示层混合效果，使用两层配置。

① 图层上的窗口设置如下，有交叉部分，方便观察效果：

② 设置背景色和混合参数： 

③ 设置显存空间：

本文中将帧缓存buffer创建在SDRAM中，SDRAM的起始地址为 0xC0000000，由于使用 RGB565 格式，每个像素点需要两个字节显存，所以整个显存空间为：10246002 = 1228800 B。

不设置显存空间，则该层窗口显示颜色会是黑框，与层1的窗口进行区分。 

 LTDC的通信引脚一定要配置为高速度，否则无法驱动屏幕：

 LCD背光控制引脚接在PB5，配置为输出模式：

 STM32H743IIT6的最高主频到400M，使HCLK = 200Mhz即可：

LCD_DCK时钟在数据手册中给出的范围是：

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

4. 背景层显示测试 背景层的显示无需SDRAM，可以用来检查LTDC是否配置成功。

① 修改 main 函数，在LTDC初始化之前，GPIO初始化之后，打开背光：

② 修改ltdc.c中的 MX_LTDC_Init 函数，设置背景色为蓝色，并卡在初始化后等待：

如果配置无误，则屏幕会显示蓝色：