MIPI-DSI命令模式

本节介绍如何为命令模式配置MIPI DSI接口，以及如何在TouchGFX生成器中使用此配置。本文使用的示例将用于16位RGB565帧缓冲区格式，通常会在STM32CubeMX和代码示例中进行以下配置。

LTDC IP
DSI-HOST IP
TouchGFX Generator

STM32CubeMX - 硬件配置

LTDC

模式
- 将显示类型设置为RGB565（16位）-DSI模式
层设置
- 将层数设置为1层
- 在窗口位置和帧缓冲区行长度以及帧缓冲区行数中设置屏幕分辨率
- 设置0层-像素格式设置为RGB565
- 设置0层- Alpha混合常数为255
  LTDC 配置
NVIC 设置
- LTDC全局中断和LTDC全局错误中断均不需要，应禁用。
  LTDC NVIC 设置

DSIHOST 配置

模式
- 使用TE Pin将DSIHost设置为_*自适应命令模式**
显示接口
- 将色彩格式设置为“RGB888(16位)- DSI模式”
- 根据显示宽度设置Maximum Command Size
- 通过启用LTDC将显示帧缓冲区的刷新设置为手动触发
- 其余配置取决于所选的LCD HW
  DSIHOST 配置
NVIC 设置
- 启用DSI全局中断
  DSIHOST NVIC 设置

STM32CubeMX - TouchGFX Generator

模式
- 启用图形应用程序
TouchGFX Generator
- 将显示/接口设置为并行RGB（LTDC），因为这仍是应用程序与之通信的控制器。
- 将应用计时源设置为自定义
  TouchGFX Generator配置

DSIHOST / LTDC初始化顺序

对MX_DSIHOST_DSI_Init()的调用必须在MX_LTDC_Init()之前完成。应由CubeMX来处理。

用户必须在MX_LTDC_Init()函数的末尾添加特定于所用LCD控制器所需的初始化代码，该代码通常基于DSI HAL APIs HAL_DSI_ShortWrite()和HAL_DSI_LongWrite()

/**
  * @brief LTDC Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_LTDC_Init(void)
{
    ...

    /* USER CODE BEGIN LTDC_Init 2 */

    __HAL_LTDC_DISABLE(&hltdc);
    HAL_DSI_Start(&hdsi);

    // Specific LCD controller's initialization code
    ...

    // Turn display off until first frame
    HAL_DSI_ShortWrite(&hdsi, 0, DSI_DCS_SHORT_PKT_WRITE_P1, DSI_SET_DISPLAY_OFF, 0x00);

    __HAL_LTDC_ENABLE(&hltdc);

    /* USER CODE END LTDC_Init 2 */

    ...
}

更新了DSI命令模式的TouchGFXHAL类

防止MIPI DSI显示在应用程序中的第一帧被渲染之前打开的一种方法是保护TouchGFXHAL::endFrame功能，保持显示关闭，直至TouchGFX渲染第一帧为止。 TouchGFXHAL::endFrame()可像下面这样更新，通过配置为PWM输出的HW定时器启用LCD及其背光。

void TouchGFXHAL::endFrame()
{
    if (!display_on)
    {
        display_on = true;
        /* Enable the LCD, Send Display on DCS command to display */
        HAL_DSI_ShortWrite(&hdsi, 0, DSI_DCS_SHORT_PKT_WRITE_P1, DSI_SET_DISPLAY_ON, 0x00);
        /* Start PWM Timer channel */
        (void)HAL_TIM_PWM_Start(&htim8, TIM_CHANNEL_2);
        /* Enable Backlight by setting Brightness to 100% */
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim8, TIM_CHANNEL_2, 2U * 100);
    }

    TouchGFXGeneratedHAL::endFrame();
}

在DSI Command模式下，通过LTDC向显示中写入一个窗口来更新显示中的内部GRAM。窗口的大小可设置为整个屏幕区域：

void LCD_SetUpdateRegion()
{
    uint8_t pCols[4] = {0x00, 0x00, 0x01, 0xDF}; /*   0 -> 480 */
    uint8_t pRows[4] = {0x00, 0x00, 0x03, 0x3F}; /*   0 -> 800 */

    HAL_DSI_LongWrite(&hdsi, 0, DSI_DCS_LONG_PKT_WRITE, 4, OTM8009A_CMD_CASET, pCols);
    HAL_DSI_LongWrite(&hdsi, 0, DSI_DCS_LONG_PKT_WRITE, 4, OTM8009A_CMD_PASET, pRows);
}

该显示根据GRAM中设置的像素值来逐行更新屏幕。为了避免屏幕撕裂，GRAM中的每个像素值必须在该显示将其绘制到屏幕之前更新。只要更新能跟上扫描线，便可在更新显示的同时将值写入GRAM。当可以安全地开始更新GRAM时，该显示会发出Tearing Effect信号。对于高度为800像素的屏幕，启用TE信号并将其设置为显示最后一行的代码可能如下所示：

/**
 * Request TE at scanline 800.
 */
void LCD_ReqTear(void)
{
    static uint8_t ScanLineParams[2];

    uint16_t scanline = 800;
    ScanLineParams[0] = scanline >> 8;
    ScanLineParams[1] = scanline & 0x00FF;

    HAL_DSI_LongWrite(&hdsi, LCD_OTM8009A_ID, DSI_DCS_LONG_PKT_WRITE, 2, 0x44, ScanLineParams);
    // set_tear_on
    HAL_DSI_ShortWrite(&hdsi, LCD_OTM8009A_ID, DSI_DCS_SHORT_PKT_WRITE_P1, 0x35, 0x00);
}

TE信号触发中断，该中断可用于启动通过LTDC执行的传输。一旦传输完成，会触发另一个中断。此示例使用双帧缓冲区启用对一个缓冲区的绘制，而另一个则传输到GRAM。

void HAL_DSI_TearingEffectCallback(DSI_HandleTypeDef* hdsi)
{
    GPIO::set(GPIO::VSYNC_FREQ);
    HAL::getInstance()->vSync();
    OSWrappers::signalVSync();

    if (HAL::getInstance())
    {
        // Swap frame buffers immediately instead of waiting for the task to be scheduled in.
        // Note: task will also swap when it wakes up, but that operation is guarded and will not have
        // any effect if already swapped.
        HAL::getInstance()->swapFrameBuffers();
    }

    // Transfer frame buffer data
    HAL_DSI_Refresh(hdsi);
}

void HAL_DSI_EndOfRefreshCallback(DSI_HandleTypeDef* hdsi)
{
    //Point LTDC base address to the new frame buffer:
    __HAL_DSI_WRAPPER_DISABLE(hdsi);
    LTDC_LAYER(&hltdc, 0)->CFBAR = ((uint32_t)currFbBase);
    __HAL_LTDC_RELOAD_IMMEDIATE_CONFIG(&hltdc);
    __HAL_DSI_WRAPPER_ENABLE(hdsi);

    GPIO::clear(GPIO::VSYNC_FREQ);            
}

STM32CubeMX - 硬件配置​

LTDC​

DSIHOST 配置​

STM32CubeMX - TouchGFX Generator​

DSIHOST / LTDC初始化顺序​

更新了DSI命令模式的TouchGFXHAL类​