STM32F429I Discovery + SDRAM + LTDC под Arduino IDE⁠⁠

Сижу на карантине и придумываю себе сложности. Дома валяется STM32F429I Discovery, вот и решил проверить возможности Arduino IDE для программирования STM32 и данной платки в частности.

Для начала нужно поставить STM32 Cores под Arduino IDE. Детально этот процесс расписан тут https://github.com/stm32duino/wiki/wiki/Getting-Started так что не буду повторяться, тут ничего сложного.

Мне немного не повезло, так как именно этой платки нет в этой сборке, но это не проблема. Можно добавить практически любую стандартную отладочную STM32 вручную, так как драйвера есть в комплекте под большое количество чипов. Вот тут лежит инструкция по добавлению новой платы https://github.com/stm32duino/wiki/wiki/Add-a-new-variant-(board) Но я напишу вкратце со своими конфигами:

1) добавить плату в файл boards.txt (у меня он находится тут ...\AppData\Local\Arduino15\packages\STM32\hardware\stm32\1.8.0\boards.txt) - тут нужные строки  - https://github.com/levkovigor/stm32f429i-disk1_sdram_ltdc/bl...

2) добавить настройки пинов для платы - в папку ...\AppData\Local\Arduino15\packages\STM32\hardware\stm32\1.8.0\variants добавить папку https://github.com/levkovigor/stm32f429i-disk1_sdram_ltdc/tr...

Теперь в меню выбора плат в Arduino IDE в разделе Discovery появится наша платка.

После добавления платы я проверил все стандартные возможности:

цифровые входы/выходы, аналог, шим, уарт, SPI, I2C, прерывания, freertos и т.д.

В большинстве случаев все отлично работает, но некоторые вещи с дополнительными костылями под stm32

Также отлично завелся гироскоп, который есть на плате через библиотеку Adafruit_L3GD20 (только старую, в которой есть SPI, а не I2C)

После этого всего я дошел до экрана и тут началось веселье. Контроллер экрана здесь стоит ILI9341, поэтому для начала я попробовал завести его через SPI и библиотеку Adafruit_ILI9341. С небольшими допилами это получилось - нужно было добавить вручную инициализацию пинов под SPI:

__GPIOC_CLK_ENABLE();

__GPIOD_CLK_ENABLE();

__GPIOF_CLK_ENABLE();

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;

HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;

HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;

GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF5_SPI5;

HAL_GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStruct);

Но скорость отрисовки через SPI не порадовала, а с учетом того, что особенностью данной платы есть возможность работы экрана через SDRAM , то начал ковырять все это дело. С драйверами под это все в stm32 cores проблемы, поэтому пришлось делать на регистрах.

Сначала прикрутил SDRAM  https://github.com/levkovigor/stm32f429i-disk1_sdram_ltdc/bl...

командами SDRAM_Read8 и SDRAM_Write8 можно записывать/считывать значение в памяти по адресу.

После этого прикрутил LTDC - для работы экрана через память - https://github.com/levkovigor/stm32f429i-disk1_sdram_ltdc/bl...

команда PutPixel меняет цвет пикселя по координатам x, y

Осталось только перевести экран в соответствующий режим работы, для этого нужно задать набор команда по SPI конроллеру ILI9341 - для этого я использовал все ту же библиотеку Adafruit_ILI9341, в которую дописал функцию begin_ltdc() - доработанные файлы библиотеки также лежат в репозитории.

Ну и видео на котором можно оценить разницу в скорости работы двумя методами: заливка экрана черным > синим > красным с задержкой в одну секунду через SPI и LTDC.

Кстати тачскрин тоже работает, для этого нужна библиотека Adafruit_STMPE610, тут только пини для I2C надо правильные задать.

По идее через LTDC можно подключить любой другой подходящий TFT любого разрешения, только настройки нужно будет выставить соответствующие. По возможности обязательно попробую и проверю по скорости.