使用串列快閃記憶體存儲圖像和字體

本節將討論如何使用串列快閃記憶體（或其他未映射記憶體）來存儲圖像和字體。這裡介紹的技術在STM32G0和其他配備極小RAM的設備上特別有用。

有關部分影像緩衝區（通常與串列快閃記憶體一起使用）的介紹，請參閱文章“使用部分影像緩衝區降低記憶體使用”。另請參閱文章使用非記憶體映射存儲圖像，瞭解如何將點陣圖從未映射Flash快取到RAM。

配置

為了讓TouchGFX應用使用串列快閃記憶體，您必須更改TouchGFX Generator的配置，啟用“Additional Features”中的“External Data Reader”。

其它功能：數據讀取器

啟用此功能後，TouchGFX Generator更改配置，以便使用LCD16bppSerialFlash LCD類。它還生成touchgfx::FlashDataReader的子類：

TouchGFXConfiguration.cpp

static TouchGFXDataReader dataReader;
static LCD16bppSerialFlash display(dataReader);
static ApplicationFontProvider fontProvider;
...
void touchgfx_init()
{
    ...
    hal.setDataReader(&dataReader);
    fontProvider.setFlashReader(&dataReader);
    ...
}

此程式碼創建TouchGFXDataReader類的實例，並將該實例傳遞給顯示器物件、HAL物件和ApplicationFontProvider物件。這三個物件將使用dataReader物件訪問串列快閃記憶體中的資料。這些資料可以是圖像和字體資料。

系統程式師必須完成TouchGFXDataReader類的實現，才能真正從快閃記憶體中讀取資料。

實現

TouchGFXDataReader類實現touchgfx::FlashDataReader介面。該介面有下列4種方法，需要在特定硬體上實現。

include/touchgfx/hal/FlashDataReader.hpp

    bool addressIsAddressable(const void* address)
    void copyData(const void* src, void* dst, uint32_t bytes)
    void startFlashLineRead(const void* src, uint32_t bytes)
    const uint8_t* waitFlashReadComplete()

LCD16bppSerialFlash類使用addressIsAddressable法來決定某些資料是否可以直接讀取（即位於內部RAM或內部快閃記憶體中）或是否應通過dataReader物件讀取。

copyData*法用於從快閃記憶體同步複製資料到RAM。當不對資料進行進一步處理時，常使用此函數。如將立體影像複製到影像緩衝時。

當需要從快閃記憶體獲取多行資料時，使用startFlashLineRead法。 startFlashLineRead法開始資料讀取。此方法可以開始非同步讀取，並且應在開始讀取後立即返回。 waitFlashReadComplete法應等待讀取完成，並返回指向保存資料的緩衝區的指標。

LCD16bppSerialFlash可以在處理之前讀取的資料時發起一次快閃記憶體讀取（在某些情況下）。這意味著dataReader中需要至少兩個緩衝區來實現。

TouchGFX Generator生成分別屬於兩個類的FlashDataReader：TouchGFXGeneratedDataReader和TouchGFXDataReader。 TouchGFXGeneratedDataReader是二者的子類，包含默認實現。如果該執行不合適，應用程式師可以更改TouchGFXDataReader類中虛擬函數的動作。

TouchGFXGeneratedDataReader實現呼叫C函數來完成工作。這些應用由系統程式師實現。

TouchGFX/target/generated/TouchGFXGeneratedDataReader.cpp

extern "C" __weak void DataReader_WaitForReceiveDone();
extern "C" __weak void DataReader_ReadData(uint32_t address24, uint8_t* buffer, uint32_t length);
extern "C" __weak void DataReader_StartDMAReadData(uint32_t address24, uint8_t* buffer, uint32_t length);

void TouchGFXGeneratedDataReader::startFlashLineRead(const void* src, uint32_t bytes)
{
    /* Start transfer using DMA */
    DataReader_StartDMAReadData((uint32_t)src, (readToBuffer1 ? buffer1 : buffer2), bytes);
}

實現位於MB1642BDataReader.c文件中：

Core/Src/MB1642BDataReader.c

void DataReader_StartDMAReadData(uint32_t address24, uint8_t* buffer, uint32_t length)
{
    readDataDMA(address24, buffer, length);
}

void readDataDMA(uint32_t address24, uint8_t* buffer, uint32_t length)
{
    // Pull Flash CS pin low
    isReceivingData = 1;
    FLASH_CS_GPIO_Port->BRR = FLASH_CS_Pin;

    *((__IO uint8_t*)&hspi2.Instance->DR) = CMD_READ;

    ...
}

此實現特定於快閃記憶體使用的協議以及SPI和CS使用的GPIO。必須實現TouchGFXGeneratedDataReader類的全部三個C函數才能發揮作用。

圖像

如簡介中所述，LCD16bppSerialFlash類可通過dataReader物件讀取圖像像素。為此，必須更改連結器腳本，以便將圖像的地址放在內部快閃記憶體範圍之外。

在STM32G071上，我們選擇了位址0x90000000作為串列快閃記憶體的起始位址：

gcc/STM32G071RBTX_FLASH.ld

MEMORY
{
  RAM        (xrw)    : ORIGIN = 0x20000000,   LENGTH = 36K
  FLASH      (rx)     : ORIGIN = 0x8000000,    LENGTH = 128K
  SPI_FLASH  (r)      : ORIGIN = 0x90000000,   LENGTH = 8M
}

/* Sections */
SECTIONS
{
  ...

  ExtFlashSection :
  {
    *(ExtFlashSection ExtFlashSection.*)
    *(.gnu.linkonce.r.*)
    . = ALIGN(0x4);
  } >SPI_FLASH

  FontFlashSection :
  {
    *(FontFlashSection FontFlashSection.*)
    *(.gnu.linkonce.r.*)
    . = ALIGN(0x4);
  } >SPI_FLASH
}

這會將ExtFlashSection和FontFlashSection放入0x90000000地址範圍。

剩餘的任務是用Flasher工具將資料寫入外部快閃記憶體。

關於STM32CubeProgrammer的寫入快閃記憶體載入器的簡要說明，可以在以下文檔的第2.3.3節中找到：UM2237 STMCubeProgrammer用戶手冊

字體資料

以上連結器腳本將字體像素資料和字體字元的中繼資料（寬和高）放入外部快閃記憶體（兩類資料都在FontFlashSection中）。在螢幕上繪製字元時，也通過dataReader物件讀取此資料

如果您未使用“未映射存儲格式”，則必須更改連結器腳本和檔案include/touchgfx/hal/Config.hpp，以便將字體字元中繼資料移動到內部快閃記憶體。

參見未映射存儲中的字體一文獲取關於字體格式的更多資訊。

配置​