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STM32F769 Discovery Kit > LCDを白色発光させる (LCD駆動の初歩) > HAL + BSPの使用

Last updated at 2019-07-16Posted at 2019-07-15

Ubuntu 18.04 LTS
STM32CubeMX v5.2.1
STM32CubeIDE v1.0.1
基板: STM32F769 Discovery Kit

STM32F769 Discovery Kit

https://www.digikey.jp/product-detail/ja/stmicroelectronics/STM32F769I-DISCO/497-16524-ND/6004739
- STM32F769NIH6 MCU with 216MHz/462 DMIPS
- WVGA (800x480)の液晶
- B-LCD40-DSI1
  - MIPI-DSI対応

概要

STM32F769 Discovery搭載のLCD（WVGA)を駆動して、白色発光させる
BSP (Board Support Package)を使う
ローレベルの駆動にはHALを使用

備考（ご注意）

Note: この記事は学習途中での記事としているため、いくつかの「勘違い」が含まれるでしょう。
この記事の通りに実施した結果、基板破損などを生じるかもしれません。
ご注意ください。

前準備

STM32CubeIDEの環境を構築
STM32CubeF7のBSPを取得
- ここから取得しておく (登録が必要)
  - v1.15.0を取得した
- ~/STM32Cube/Repository以下に取得したstm32cube_fw_f7_v1150.zipを解凍しておく
  - STM32Cube_FW_F7_V1.15.0ディレクトリが生成される

手順

`1. STM32 Projectプロジェクトを作る
- Part Number Searchにて「769NI」
- Reference: STM32F769NIHxを選択
- プロジェクト名(任意): F769NI_LCD_BSP_190714_2018
`2. LTDCを設定する
- Display Type: RGB565(16bits) - DSI mode
- Parameter Settingsを設定する (図2-1)
- Layer Settingsを設定する (図2-2)

図2-1 LTDC > Parameter Settings

図2-2 LTDC > Layer Settings

`3. DMA2DをActivatedにする
- 設定はそのまま (図3-1)

図 3-1 DMA2D > Parameter Settings

`4. FMCにてSDRAM1の設定をする
- Clock and chip enable: SDCKE0+SDNE0
- Internal bank number: 4 banks
- Address: 12bits
- Data: 16bits
- Byte enable: 16-bit byte enable
- Configurationは図4-1の通りにした
  - デフォルトから変更してない?

図4-1 FMC > SDRAM1設定

`5. RCCにてHSE(High Speed Clock)を有効にする
- HSEを使わないとLCDとの通信がおそすぎてLCD駆動を失敗する
- High Speed Clock (HSE): BYPASS Clock Source (図5-1)
- ここで「DSIHOST」が選択できるようになる (後で使用)

図5-1 RCC > HSE設定

`6. Clock Configurationにてクロックの設定をする (図6-1)
- 注意: この設定についてはまだ理解が浅い。あくまで「動いた」だけのもの

図6-1 Clock Configuration

`7. DSIHOSTにてVideo Modeにする
- 設定は図7-1 (デフォルト)

`8. 保存してコードを生成する
- Do you want generate Code?
- [Yes]
`9. BSPのコードのUtilitiesをプロジェクトに追加する
- 「前準備」で解凍しておいたディレクトリと関連付ける
- 対象: ~/STM32Cube/Repository/STM32Cube_FW_F7_V1.15.0/Utilities
  - プロジェクトのツリーにて右クリック
  - Import...
  - File System
  - From directoryにて上記のUtilitiesを指定
  - 左側でUtilitiesフォルダを選択
  - Into folderはプロジェクトフォルダ/Utilities
    - F769NI_LCD_BSP_190714_2018/Utilities
  - Finish (結果は図9-1)

図9-1 BSPのコードのUtilitiesをプロジェクトに追加後

`10. BSPのコードのComponentsとSTM32F769I-Discoveryをプロジェクトに追加する
- 対象: ~/STM32Cube/Repository/STM32Cube_FW_F7_V1.15.0/Drivers/BSP/Components
  - 手順は9と同じ
    - Into folderはプロジェクトフォルダ/Drivers/BSP/Components
      - F769NI_LCD_BSP_190714_2018/Drivers/BSP/Components

図10-1 BSPのコードのComponentsをプロジェクトに追加後

`11. BSPのコードのSDRAMとLCD関連ファイル、共通ファイルをプロジェクトに追加
- 対象: ~STM32Cube/Repository/STM32Cube_FW_F7_V1.15.0/Drivers/BSP/STM32F769I-Discovery以下の
  - stm32f769i_discovery.c
  - stm32f769i_discovery.h
  - stm32f769i_discovery_lcd.c
  - stm32f769i_discovery_lcd.h
  - stm32f769i_discovery_sdram.c
  - stm32f769i_discovery_sdram.h
- Into folderはプロジェクトフォルダ/Drivers/BSP
  - F769NI_LCD_BSP_190714_2018/Drivers/BSP
- ファイルを選択して追加する (図11-1)

図11-1 Driver追加時のファイル選択

`12. インクルードパスを設定する
- C/C++Projectsペインにてプロジェク上で右クリック
- Properties
- C/C++ General
- Paths and Symbols
- [Add]
- [Workspace]
- /F769NI_LCD_BSP_190714_2018/Drivers/BSP/STM32F769I-Discovery
`13. Src/main.cにLCDとSDRAMのヘッダーを追加

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stm32f769i_discovery_lcd.h"
#include "stm32f769i_discovery_sdram.h"
/* USER CODE END Includes */

`14. 未定義のマクロを定義
- 場所は任意. 今回はint main(void)の上に追加した

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
#define LCD_FOREGROUND_LAYER (1)
#define LCD_BACKGROUND_LAYER (0)
#define LCD_FRAME_BUFFER (0xC0000000)
/* USER CODE END 0 */

`15. Src/main.cのint main(void)にBSP_LCD関連コードを実装 (下記のBSP_LCD_XXX)

int main(void) {
   ...
  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA2D_Init();
  MX_FMC_Init();
  MX_LTDC_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  BSP_LCD_Init();
  BSP_LCD_LayerDefaultInit(LCD_BACKGROUND_LAYER, LCD_FRAME_BUFFER);
  BSP_LCD_LayerDefaultInit(LCD_FOREGROUND_LAYER, LCD_FRAME_BUFFER);
  BSP_LCD_SelectLayer(LCD_FOREGROUND_LAYER);
  BSP_LCD_DisplayOn();
  BSP_LCD_Clear(LCD_COLOR_WHITE);

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
   ...

`16. ビルドして実行するとLCDが白色発光する

参考になった情報

LCDへの表示 by めたるのBlogさん
クロックの設定をしてみる @ Nucleo入門
https://github.com/fboris/STM32Cube_FW_F4/blob/master/Projects/STM32F429I-Discovery/Examples/LTDC/LTDC_Display_2Layers/Src/main.c
STM32F746 Discovery - LTDC by 제플린さん
BSP library failed to link with HAL library
- HAL_DSI_MODULE_ENABLEDを定義するように、と記載
[STM32CubeMX] STM32F429-DISC0 LCD 출력하기
- ここでBSP/Components, BSP/STM32F429I-Discovery, Utilitiesをプロジェクト記載することが書かれている
- 他、写真入りでわかりやすい
STM32F769の資料 (DocID029041 Rev 6)
- p103 Table 4
- Boundary address
- 0xC000 0000 - 0xCFFF FFFF: FMC bank5
  - ここでFMCの設定が必要だと気づいた
What is FB_Address in BSP_LCD_LayerDefaultInit ?
- SDRAMだと0xC0000000を指定するように、と記載あり
https://os.mbed.com/teams/ST/code/BSP_DISCO_F769NI/file/3e58f8a39705/Drivers/BSP/STM32F769I-Discovery/stm32f769i_discovery_lcd.c/
- BSP_LCD_XXX()の実装
- HAL_XXX()を使用していることが分かる
~/STM32Cube/Repository/STM32Cube_FW_F7_V1.15.0/Projects/STM32F769I-Discovery/Examples/LCD_DSI/LCD_DSI_CmdMode_DoubleBuffer
- 取得したファイルにBSP使用のコードがあり、これがこの試行錯誤の出発点となった
STM32F746 Discovery - LTDC by 제플린さん
- BSPを使わずHALだけで駆動する例
- これはうまく動作しなかった
STM32F746 Discovery - LTDC (비트맵 출력) by 제플린さん
- BSPを使わずHALだけで駆動する例
- BMP画像を表示

Clock Configuration

System Clock MuxにPLLCLKを設定した例

下記の設定でも表示は正常に実施された

備考 > Error

(追記: 2019-07-16)

上記の作業を一気にした時にエラーとなった。
DSIをオフにしてビルドした後、再度DSIを有効にしてビルドをするとエラーは出なくなった。

ビルドのタイミングによって失敗するのだろうか。

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