🥒 ❇️ ⏸️ STM32F1xx - एलसीडी का उपयोग करके आर्डिनोडेपेंडेंस के लिए उपचार जारी रखें 😗 🎋 🧝🏻

शुभ दोपहर, प्रिय Khabrovites। अपने आखिरी लेख में, मैंने एक उदाहरण के रूप में इमदादी नियंत्रण का उपयोग करते हुए उल्लेखनीय STM32F1xx माइक्रोकंट्रोलर्स के उपयोग की जांच की। इस लेख में, हम एक और दिलचस्प प्रश्न की ओर मुड़ेंगे - एक रंग ग्राफिक एलसीडी-डिस्प्ले का प्रबंधन। प्रदर्शन के साथ मानक काम के अलावा, मैं इस मुद्दे को प्रभावी ढंग से हल करने के लिए STM32F माइक्रोकंट्रोलर्स की सुविधाओं का उपयोग करने के मुद्दों को उजागर करने का प्रयास करूंगा। तो चलिए शुरू करते हैं।

परिचय के लिए एक छोटा सा जोड़ - यह लेख छह महीने पहले शुरू किया गया था, लेकिन फिर मुझे ब्रेक करना पड़ा (पहले स्नातक परियोजना की रक्षा, फिर काम पर कई आवश्यक परियोजनाएं), और समय केवल अब मिला। इसलिए, अब यह निश्चित रूप से बदल गया है, न कि जिस तरह से मैंने शुरुआत में इसका प्रतिनिधित्व किया था, कोड का हिस्सा और ग्राफिक सामग्री खो गई होगी - लेकिन फिर भी, मैंने इसे खत्म करने की कोशिश की, और मुझे उम्मीद है कि यह आपके लिए दिलचस्प होगा।

लोहा

सबसे पहले, लोहे के बारे में। प्रणाली का मूल, पिछली बार के रूप में, STM32VLDISCOVERY डिबग बोर्ड होगा, जिसे 300 रूबल के लिए खरीदा जा सकता है। हम एक ब्रेडबोर्ड पर सर्किट को कम मिलाप के लिए इकट्ठा करेंगे। हालांकि, पिछली बार के विपरीत, हमें अभी भी मिलाप करना है, और यह काफी विशिष्ट है - हमें प्रदर्शन के पीछे लचीले-कठोर मुद्रित सर्किट बोर्ड में मिलाप करना होगा (इसे सीधे शब्दों में कहें, संपर्कों के साथ एक फिल्म के लिए)। लेकिन उस पर और बाद में। 3.3V बिजली की आपूर्ति डिबग बोर्ड पर है, इसलिए हम सभी को अतिरिक्त रूप से प्रदर्शन की आवश्यकता है और इसे रोशन करने के लिए 10-20 वोल्ट की बिजली की आपूर्ति है।
उस हिस्से पर विचार करने का समय आ गया है जिसके लिए सब कुछ, वास्तव में, कल्पना की गई थी - प्रदर्शन।
वास्तव में, घर पर डेवलपर के पास बहुत सारे विकल्प उपलब्ध हैं।
लेखन के समय, मोबाइल फोन से प्रदर्शित सबसे किफायती विकल्प, क्योंकि वे खरीदना बहुत आसान है, कई एसपीआई द्वारा नियंत्रित होते हैं और काफी सस्ते होते हैं। दरअसल, यह लेख इस तरह के प्रदर्शनों में से एक को समर्पित है।
हालांकि, ई-बे पर कुछ समय बिताने के बाद, मैं इस नतीजे पर पहुंचा कि आपकी आवश्यकताओं के लिए एक अलग प्रदर्शन खरीदने के लिए सबसे अच्छा विकल्प है।
सबसे पहले, आप काफी सस्ते मॉडल पा सकते हैं, जैसे कि, उदाहरण के लिए, यह डिस्प्ले:

1-8-TFT रंग-एलसीडी डिस्प्ले-मॉड्यूल-एसपीआई इंटरफ़ेस

दूसरे, यदि आप थोड़ा अधिक भुगतान करते हैं, तो आप एक पूर्ण प्रदर्शन मॉड्यूल प्राप्त कर सकते हैं और असुविधाजनक कनेक्टर्स को टांका लगाने में समय बर्बाद नहीं कर सकते:

1-8-टीएफटी-एलसीडी मॉड्यूल TF कार्ड-सॉकेट ब्रेक-आउट-arduino

तीसरा, कुछ प्रदर्शन मॉड्यूल पूरी तरह से प्रशंसा से परे हैं -

2-4inch-टीएफटी-एलसीडी मॉड्यूल टच पैनल-एसडी कार्ड पिंजरे

18 रुपये के लिए, हमें पूरी तरह से तैयार डिस्प्ले मॉड्यूल मिलता है, जिसमें एक कंट्रोलर के साथ 320x240 डिस्प्ले शामिल होता है, जिसके लिए पूर्ण प्रलेखन होता है (ध्यान दें कि कई मोबाइल फोन से डिस्प्ले कंट्रोलर के लिए प्रलेखन खोजना बहुत मुश्किल है), एक नियंत्रक के साथ एक प्रतिरोधक टचस्क्रीन (जो कि पहले से ही जुड़ा हुआ है) , आप तुरंत SPI द्वारा निर्देशांक का अनुरोध कर सकते हैं), एक सुविधाजनक कनेक्टर, और - एक बोनस उपांग के रूप में - माइक्रो-एसडी के लिए एक स्लॉट।
बोर्ड पर भी बैकलाइट को शक्ति देने के लिए एक बढ़ावा कनवर्टर है।
इसलिए, निश्चित रूप से, मैं ई-बे के साथ डिस्प्ले को सबसे सुविधाजनक और सही विकल्प मानता हूं।

अंत में, अंतिम विकल्प जिसका मैं उल्लेख करना चाहूंगा, वह है ऐसे रोचक उपकरण:

1-5-एलसीडी-रिचार्जेबल-डिजिटल USB-फोटो-फ्रेम कीचेन
चीनी तकनीक का यह चमत्कार एक लघु डिजिटल फोटो फ्रेम है। जैसा कि यह पता चला है, कई विदेशी उत्साही पहले से ही इसकी आंतों में बहक रहे थे, और पता चला कि वे 6502-संगत ST2203U माइक्रोकंट्रोलर पर बनाए गए हैं, जिसका फर्मवेयर उत्पादन के दौरान तय किया गया है, इसलिए हमें इसमें कोई दिलचस्पी नहीं है। लेकिन, 200 पी से कम में हमें 128x128 एसटीएन एलसीडी डिस्प्ले (उनमें से अधिकांश पीसीएफ 8833 नियंत्रक पर बनाया गया है), एक फ्लैश मेमोरी चिप, एक चार्ज-कंट्रोल सर्किट के साथ लिथियम आयन बैटरी और आपके डिवाइस के लिए सुविधाजनक मामला है।

और फिर भी, हमें पहले विकल्प पर, अर्थात्, मोबाइल फोन से प्रदर्शन पर ध्यान देना चाहिए।
इंटरनेट से ली गई जानकारी के अनुसार, छोटे रंग के एलसीडी डिस्प्ले से, नोकिया एक्सज़ेड और सीमेंस एस (के) 65 के डिस्प्ले लोकप्रिय हैं। पहले डिस्प्ले पर काफी जानकारी है, लेकिन यह छवि गुणवत्ता, रिज़ॉल्यूशन में सीमेंस से प्रदर्शित करने के लिए अवर है, और सबसे महत्वपूर्ण रूप से प्रतिक्रिया समय में, जो इसे एनिमेशन खेलने के लिए लगभग अनुपयुक्त बना देता है। और आप और मैं स्थिर चित्र प्रदर्शित करने में रुचि नहीं रखते हैं, है ना? दूसरा प्रदर्शन, इंटरनेट से डेटा को देखते हुए, हमें 132 x 176 पिक्सेल का रिज़ॉल्यूशन और एनीमेशन को आउटपुट करने के लिए पर्याप्त प्रतिक्रिया समय प्रदान करता है। हालाँकि, मुझे, दुर्भाग्य से, इन दोनों डिस्प्ले की तुलना करने का अवसर नहीं मिला - क्योंकि मेरे पुराने सीमेंस SK65 के आसपास पड़ा हुआ था, यह पसंद स्पष्ट रूप से इसके पक्ष में बनाया गया था।
पहली रेक हमारे लिए इंतजार में होती है जब डिस्प्ले खुद खरीदते हैं। तथ्य यह है कि सीमेंस अपने S65 पर तीन अलग-अलग निर्माताओं, LS020xxx, LPH88xxxx, L2F50xxx के नियंत्रकों पर प्रदर्शित करता है।

तीसरे के बारे में, मैंने कुछ भी नहीं सुना, दूसरे पर एक आधिकारिक डेटाशीट है, लेकिन ऐसा लगता है कि यह नियंत्रक बहुत कम आम है।
और यहां पहला एक है, LS020xxx - यह नियंत्रक है जो सबसे अधिक बार मोबाइल फोन पर खड़ा होता है, और मेरा SK65 कोई अपवाद नहीं था।
ऐसा लगता है कि सब कुछ अद्भुत है, लेकिन एक अप्रिय तथ्य है: नियंत्रक पर कोई डेटाशीट नहीं है। इस प्रकार, आधिकारिक दस्तावेज के बिना विकसित करना आवश्यक होगा जो कमांड और रजिस्टर का वर्णन करता है। लेकिन सब कुछ इतना बुरा नहीं है - कारीगरों ने एक रिवर्स इंजीनियरिंग सत्र आयोजित किया और प्रदर्शन के साथ बातचीत की मूल बातें निर्धारित कीं, और इंटरनेट पर इसके बारे में बहुत सारी जानकारी है।
अधिक विस्तार से प्रदर्शन पर विचार करें।

LS020xxx प्रदर्शित करें

पहली चीज जो आपकी आंख को पकड़ती है वह बहुत सुविधाजनक संपर्क पैड है, जो सोल्डर करने के लिए अधिकांश डिस्प्ले पर छोटे कनेक्टर्स की तुलना में बहुत आसान है। सच है, वे एक लचीली-कठोर मुद्रित सर्किट बोर्ड पर स्थित हैं, जो अगर लापरवाही से संभाला जाता है, तो टांका लगाने वाले लोहे के साथ पिघलाया जा सकता है, इसलिए जब टांका लगाने से हम टांका लगाने वाले लोहे के तापमान को कम करते हैं।
कुल में, प्रदर्शन में 10 संपर्क हैं:

रुपये - कमांड / डेटा स्विचिंग सिग्नल
रीसेट - प्रदर्शन रीसेट संकेत
सीएस - संकेत चयन उपकरण एसपीआई
सीएलके - एसपीआई घड़ी
DAT - MOSI SPI सिग्नल
2.9V और 1.8V - प्रदर्शन शक्ति
LED +, LED_GND - पावर और ग्राउंड बैकलाइट सर्किट
जीएनडी डिस्प्ले ग्राउंड है।

LED + और LED_GND संपर्क डिस्प्ले बैकलाइट द्वारा संचालित होते हैं, जो 10 से 20 वोल्ट तक हो सकते हैं। यह शक्ति 3 एल ई डी को आपूर्ति की जाती है, उनके माध्यम से वर्तमान को नियंत्रक सर्किटरी द्वारा विनियमित किया जाता है, ताकि वे वर्तमान-सीमित प्रतिरोधों के बिना एक या दो 9 वी बैटरी को सुरक्षित रूप से कनेक्ट कर सकें। मैंने श्रृंखला में दो मुकुटों को जोड़ा, थोड़ा धँसा, लगभग 17 वी का वोल्टेज प्राप्त किया।
1V8, 2V9 और GND पिन डिस्प्ले सर्किट को शक्ति प्रदान करते हैं। दिलचस्प बात यह है कि कई कनेक्शन योजनाओं में आप पिन 1V8 को कहीं भी कनेक्टेड नहीं देख सकते हैं। अन्य सभी सर्किटों में, पिन 1V8 और 2V9 एक साथ जुड़े हुए हैं और 3.3V स्रोत से जुड़े हैं। यह संबंध काफी कार्यात्मक था, इसलिए हम ऐसा करेंगे।
पिन सीएस, डैट, सीएलके हमें एक प्रतिक्रिया तार के बिना एक मामूली एसपीआई इंटरफ़ेस दिखाते हैं। यह तथ्य आनन्दित नहीं कर सकता, क्योंकि एवीआर पर भी एक हार्डवेयर एसपीआई नियंत्रक है, और एसटीएम इस प्रकार के बाह्य उपकरणों में काफी समृद्ध हैं - युवा मॉडलों में इनमें से दो नियंत्रक हैं, पुराने मॉडल में 4 के रूप में, इसलिए एसपीआई में से एक को प्रदर्शन के साथ संचार के लिए पूरी तरह से आवंटित किया जा सकता है।
RS और RESET पिन प्रदर्शन के लिए दो अतिरिक्त नियंत्रण संकेत हैं। पहला, सक्रिय स्तर (लॉग 0) में होना यह दर्शाता है कि हम कमांड को डिस्प्ले में और निष्क्रिय स्तर (लॉग 1) में स्थानांतरित कर रहे हैं - डेटा। RESET, जैसा कि नाम से स्पष्ट है, नियंत्रक को रीसेट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
अब हमें डिस्प्ले को ब्रेडबोर्ड का उपयोग करके अपने डिबग बोर्ड से कनेक्ट करना होगा। ऐसा करने के लिए, मैंने 10-पिन आईडीसी कनेक्टर के साथ एक केबल चुना।

मुझे अपनी सामरिक याद का एहसास हुआ जब मैंने पहले से ही केबल को मिलाया - तथ्य यह है कि ब्रेडबोर्ड पर क्षैतिज सॉकेट आपस में जुड़े होते हैं, इसलिए कनेक्टर की पंक्तियों को छोटा किया जाता है। वैसे भी, मेरे पास अभी भी एक और कनेक्टर नहीं है, इसलिए मुझे तार से बने "पैर" के रूप में सुधार करना पड़ा - क्योंकि ब्रेडबोर्ड तीन स्वतंत्र खंड होते हैं, कनेक्टरों को वर्गों की सीमा पर जोड़कर शॉर्ट सर्किट से बचना संभव था।

जो लोग मेरे प्रयोगों को दोहराएंगे, मैं आपको एक पंक्ति 10-पिन कनेक्टर लेने की सलाह देता हूं, कम समस्याएं होंगी। केबल के समतल होने के बाद, इसे प्रदर्शन संपर्कों के लिए मिलाप किया जाना चाहिए - मैं आपको याद दिलाता हूं कि जिस फिल्म पर संपर्क स्थित हैं वह वास्तव में उच्च तापमान के लंबे समय तक संपर्क की तरह नहीं है, इसलिए हम जल्दी और स्पष्ट रूप से मिलाप करने की कोशिश करते हैं।
टांका लगाने के बाद, कनेक्टर को ब्रेडबोर्ड पर रखें और जंपर्स को नियंत्रक से जोड़ना शुरू करें। बैकलाइट पावर पिन को तुरंत नरक में ले जाया जाता है, हम कनेक्टर को ताज से चिपकाते हैं और उनके बारे में भूल जाते हैं। जिसके पास 10-20V बिजली की आपूर्ति है वह और भी बेहतर है; ऊर्जा बचाने के लिए आपको बैटरी को लगातार बंद नहीं करना होगा।

कनेक्शन के आगे SPI इंटरफ़ेस है। हम ब्रेडबोर्ड में डिबगिंग बोर्ड को केवल क्षैतिज पिंस (ब्रिजिंग के लिए पहले से वर्णित कारण के लिए) लटकाकर स्थापित करने में कामयाब रहे, जो सौभाग्य से कुछ ही थे। हालांकि, उनमें से SPI2 इंटरफ़ेस था, ताकि हमारे निपटान में केवल पहले ही बने रहे। हालांकि, यह हमें बहुत परेशान नहीं करना चाहिए, क्योंकि हम अभी तक इससे कुछ भी नहीं जोड़ने जा रहे हैं। इसलिए, हम CLK को पिन PA7, DAT को पिन PA5 के साथ जोड़ते हैं। सीएस हम हैंडल को काम के तर्क के साथ-साथ आरईएस के साथ आरईएसईटी के अनुसार खींचेंगे - इसलिए, ये तीन सिग्नल आउटपुट हैं जहां यह हमारे लिए सुविधाजनक है। मैंने पीए 2, पीए 3, पीए 4 को चुना। आप कुछ इस तरह से समाप्त करते हैं:

वैसे, एक छोटा सा अपमानजनक: मैंने सब कुछ जुड़ा होने के बाद, मैंने एक पिन के लिए 10KHz वर्ग तरंग जारी की। और यह वही है जो आस्टसीलस्कप दिखाया:

चैनल 2, नीले रंग में चिह्नित है, पिन से ही जुड़ा हुआ है। लेकिन चैनल 1 (पीला) इससे सटे आउटपुट से जुड़ा है। लगभग 100 मीटर के आयाम के साथ इन सुंदर प्रदर्शकों को देखें? ब्रेडबोर्ड पर ये सभी जंपर्स पिंस के बीच एक मजबूत कैपेसिटिव कपलिंग देते हैं। क्या विशेषता है, यदि आप डिबग बोर्ड को ब्रेडबोर्ड से बाहर निकालते हैं, तो कोई प्रभाव नहीं पड़ता है:

इसलिए, जब डिवाइस को डिजाइन करते हैं, तो सतर्क रहें: लेआउट अपनी खुद की बारीकियों का परिचय देता है, जिसे इसके साथ माना जाना चाहिए। उस पर उच्च-आवृत्ति सर्किट को इकट्ठा करना लगभग असंभव है।

डिस्प्ले कनेक्ट करने के बाद, हम मल्टीमीटर को बाहर निकालते हैं और असेंबली को ध्यान से देखते हैं, सभी सिग्नल को रिंग करते हैं ताकि फर्मवेयर पर पाप न करें जब आपकी वायरिंग बंद हो जाए।
यदि सब कुछ सही तरीके से जुड़ा हुआ है, तो Cale लॉन्च करें और अगले भाग पर जाएं।

कोड

जैसा कि मैंने पहले ही उल्लेख किया है, मैं कई महीनों बाद लेख लिखना चाहता था, वास्तव में, प्रदर्शन के साथ प्रयोग, इसलिए कोड का हिस्सा खो गया था। लेकिन मैंने स्मृति से महत्वपूर्ण बिंदुओं को पुनर्स्थापित करने का प्रयास किया। हालांकि, प्रदर्शन के साथ बातचीत बहुत तुच्छ है और कठिनाइयों का कारण नहीं होना चाहिए।
तो, इस समय, हमारे पास ब्रेडबोर्ड से पूरी तरह से जुड़ा हुआ डिस्प्ले होना चाहिए और बनाई गई परियोजना के साथ चल रहा है।

हम बस स्क्रीन पर एक चित्र प्रदर्शित करके शुरू करते हैं। चूँकि हमारा कार्य अब प्रदर्शन से निपटना है, हम चालाकियों का दर्शन नहीं करेंगे और कार्ड, रीडिंग फ़ाइल सिस्टम आदि से डाउनलोड को तेज़ करें। - बस नियंत्रक फ्लैश मेमोरी में कच्चे 16-बिट आरजीबी मूल्यों के रूप में चित्र रखें। ऐसा करने के लिए, मैं एक सुविधाजनक प्रोग्रामिंग भाषा में एक प्रोग्राम लिखने की सलाह देता हूं जो मानक bmp फ़ाइल को प्रपत्र के रिकॉर्ड में अनुवाद करेगा

const uint16_t Picture[] = {0x0000, 0x0000, …, 0x0000};

चूंकि हमारे डिस्प्ले का रिज़ॉल्यूशन 132 x 176 पिक्सल्स है, जिनमें से प्रत्येक में 2 बाइट्स होती हैं, पूरी तस्वीर मेमोरी में 46,464 बाइट्स होगी, जो कि 45 Kb से थोड़ी अधिक है।
सौभाग्य से, एक 500KB STMka फ्लैश हमें एक कच्ची छवि को बचाने की अनुमति देता है, और सिर्फ एक ही नहीं।

अब हम डिस्प्ले की प्रोग्रामिंग करते हैं। सबसे अधिक, यह काले जादू की तरह दिखता है, क्योंकि हमारे पास नियंत्रक पर एक डेटशीट नहीं है, लेकिन उलट देने वालों से निर्देश हैं, जो तुरंत बाइट्स के अनुक्रम के रूप में "वर्तनी" देते हैं, यह बताए बिना कि यह ऐसा क्यों है। यदि यह दृष्टिकोण आपको शोभा नहीं देता है, तो सबसे अच्छा उपाय यह होगा कि मैं आपके द्वारा उल्लिखित ई-बय डिस्प्ले में से एक को खरीदूं, जो डॉक्यूमेंटेशन के पूरे सेट के साथ आता है।

तो मंत्र।
प्रदर्शन को निम्न क्रम से शुरू किया गया है (पोज़ के प्रति बहुत संवेदनशील!):

हम RESET लाइन में लेवल लॉग 0 को फीड करते हैं और इसे लगभग 5 एमएस के लिए होल्ड करते हैं
हम डिस्प्ले के लिए पहला स्पेल जारी करते हैं, जो बाइट्स का एक ब्लॉक है:
```
  uint16_t Init1[12]={0xFDFD,0xFDFD,0xEF00,0xEE04, 0x1B04,0xFEFE,0xFEFE,0xEF90, 0x4A04,0x7F3F,0xEE04,0x4306} 
```
Init1 की जगह [9] = 0x7F1F के साथ 0x7F3F, हम 256 कलर मोड में डिस्प्ले को इनिशियलाइज़ कर सकते हैं - लेकिन तब से 16-बिट रंग अभी भी अधिक दिलचस्प है, मूल संस्करण पर रहने दें।
बाइट्स के इस ब्लॉक के बाद, 7 एमएस प्रतीक्षा करें।

हम बाइट्स का एक ब्लॉक देते हैं

  uint16_t Init2[20]={0xEF90,0x0983,0x0800,0x0BAF,0x0A00, 0x0500,0x0600,0x0700,0xEF00,0xEE0C, 0xEF90,0x0080,0xEFB0,0x4902,0xEF00, 0x7F01,0xE181,0xE202,0xE276,0xE183}

और 50 एमएस प्रतीक्षा करें

हमने दो बाइट्स के रूप में आखिरी स्पेल डाला
```
  uint16_t Init3[2]={0x8001} 
```
और 5 एमएस प्रतीक्षा करें।

उसके बाद, प्रदर्शन पर रंगीन कचरा दिखाई देना चाहिए, यह दर्शाता है कि प्रारंभ सफल था।
तो, चलिए एसटीएमके में बाह्य उपकरणों के साथ काम करने के तरीके को याद करते हुए, यह सब लागू करने का प्रयास करें।
मैंने एक ही समय में बीट बैंडिंग की कोशिश करने का फैसला किया, जिसके लिए मैंने तुरंत तीन बिंदुओं की घोषणा की:

 uint32_t *Reset = (uint32_t*)0x42210184, *CS = (uint32_t*)0x42210188, *RS = (uint32_t*)0x4221018C;

उन लोगों के लिए जो इस अद्भुत तकनीक को याद नहीं रखते हैं - बिट बैंडिंग एक बहुत ही उपयोगी विशेषता है, जो एसटीएमएम के एड्रेस स्पेस में कहीं न कहीं आईओ रजिस्टरों और रैम के प्रत्येक बिट को एक डीवीआर में मैप कर रहा है। चूंकि हमारे पास 32-बिट एड्रेस स्पेस है, यानी 4 गीगाबाइट, लेकिन वास्तव में बहुत कम शामिल है, डेवलपर्स ने बिट-बैंड क्षेत्र में गज के साथ IO या RAM (बिट-बैंड उर्फ क्षेत्र) से बिट्स को जोड़ने के लिए कुछ मीटर खर्च करने का फैसला किया। ।
यह बस काम करता है - मान लें कि हम सीएस पिन को नियंत्रित करना चाहते हैं, जो हमारे लिए PA2 से मेल खाती है। इस पर सिग्नल का स्तर GPIOA-> ODR रजिस्टर के बिट नंबर 2 द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
हम डेटाशीट से सूत्र का उपयोग करते हैं:

bit_word_addr = bit_band_base + (byte_offset x 32) + (bit_n_ × × 1)

bit_word_addr बिट बैंड की गणना के लिए खोज पता है।
हमारे प्रोसेसर के लिए bit_band_base, डेटाशीट के अनुसार, हेडर में घोषित किया गया है

 #define PERIPH_BB_BASE ((uint32_t)0x42000000)

byte_offset - बिट-बैंड उर्फ क्षेत्र की शुरुआत से, GPIOA-> ODR के लिए, इस मामले में वांछित रजिस्टर पर ऑफसेट।
चूंकि पता GPIOA-> ODR 0x4001080 है, और परिधीय बिट-बैंड उर्फ क्षेत्र की शुरुआत के रूप में घोषित किया गया है

 #define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)

वह ऑफसेट 0x4001080C-0x40000000 = 0x1080C होगा
और अंत में, हम जिस बिट में रुचि रखते हैं, वह है 2. इसे हम सभी को एक साथ लाना
* CS = 0x42000000 + (0x1080C) * 32 + 2 * 4 = 0x42000000 + 210180 + 8 = 0x42210188

अब, इस पते पर एक गैर-शून्य मान लिखे जाने पर, हम इस मेमोरी सेल से जुड़े बिट को 1 से शून्य पर लिखेंगे।

बाइट्स के तीन ब्लॉक पहले ही घोषित किए जा चुके हैं, हम परिधीयों को शुरू करेंगे:

 RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN; RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_SPI1EN; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE1; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF1; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE2; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF2; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE3; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF3; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE5; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF5; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_CNF5_1; *Reset=1; *CS=1; *RS=1; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE7; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF7_0; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_CNF7_1; SPI1->CR1 &= ~SPI_CR1_BR_2; SPI1->CR1 |= SPI_CR1_DFF; SPI1->CR1 |= SPI_CR1_MSTR|SPI_CR1_SPE;

यहां सब कुछ सरल है - हमने अपने कार्यक्रम के नियंत्रण में बाहर निकलने के लिए रीसेट, सीएस, आरएस सेट किया,
सीएलके और एमओएसआई - बाह्य उपकरणों द्वारा नियंत्रित आउटपुट, इस मामले में, एसपीआई नियंत्रक।
एसपीआई को Fclk / 8 फ्रीक्वेंसी और बाइट्स के बजाय 16-बिट शब्दों में डेटा भेजने के लिए तैयार किया गया है।
आपको एसपीआई के माध्यम से देरी और तुल्यकालिक भेजने के कार्यों का भी वर्णन करना चाहिए, जो कि उनकी तुच्छता के कारण, प्रोटोटाइप के अपवाद के साथ यहां नहीं दिया जाएगा:

 __INLINE void Delay_ms(uint32_t us) __INLINE void SendSPI(uint16_t Data)

उनका कार्यान्वयन बेहद सरल है - देरी को एक नियमित चक्र में लागू किया जाता है, एसपीआई के माध्यम से सिंक्रोनस भेजना - बाइट को एसपीआई डेटा रजिस्टर (एसपीआई1-> डीआर = डेटा;) पर भेजा जाना और लूप में इंतजार करना जब तक एसपीआई -1 एसआर_बीएसवाई झंडा एसपीआई 1 से गायब नहीं हो जाता - एसआर स्थिति ।

अगला, हम अपने जादू अनुक्रम को निष्पादित करते हैं:

 *Reset=0; *CS=0; Delay_ms(5); *Reset=1; Delay_ms(50); for(i=0;i<12;i++) SendSPI(Init1[i]); Delay_ms(7); for(i=0;i<20;i++) SendSPI(Init2[i]); Delay_ms(50); for(i=0;i<2;i++) SendSPI(Init3[i]); Delay_ms(5);

अब नए मंत्र सीखने का समय है। तो:
कमांड {0xEF90, 0x05OR, 0x06XX, 0x07YY} - स्क्रीन पर ग्राफिक जानकारी प्रदर्शित करता है, जहां बाइट आउटपुट के दौरान स्क्रीन के उन्मुखीकरण को इंगित करता है और क्षैतिज के मामले में 0x04 के बराबर हो सकता है और ऊर्ध्वाधर के मामले में 0x00 - पिक्सल इस दिशा में भरा जाएगा। बाइट्स XX और YY आयत के निचले बाएं कोने की स्थिति को इंगित करते हैं। ऊपरी दायां कोना हमेशा पिक्सेल (175, 131) के बराबर होगा।
उसके बाद, ग्राफिक जानकारी के बाइट्स को उस प्रारूप में प्रस्तुत किया जाना चाहिए जिसमें प्रदर्शन आरंभ किया गया था। इस स्थिति में, 16-बिट शब्द 5-6-5 (RGB)

सीमित क्षेत्र में जानकारी प्रदर्शित करने के लिए, कमांड का उपयोग थोड़ा संशोधित रूप में किया जाता है:
{Xx90, 0x05OR, 0x08X1,0x09X2,0x0AY1,0x0BY2}, जहां X1, Y1 आउटपुट क्षेत्र के निचले बाएं कोने के निर्देशांक हैं, X2, Y2 ऊपरी दाएं कोने के निर्देशांक हैं।

इस प्रकार, पूरी स्क्रीन को काले रंग से भरना इस तरह होगा:

 SendSPI(0xEF90); SendSPI(0x0504); SendSPI(0x0600); SendSPI(0x0700); *RS=0; for(i=0;i<132*176;i++) SendSPI(0x0000); *RS=1; *CS=1;

खैर, अब चलो अंत में हमारी तस्वीर!

 SendSPI(0xEF90); SendSPI(0x0504); SendSPI(0x0600); SendSPI(0x0700); *RS=0; for(i=0;i<132*176;i++) SendSPI(Picture[i]); *RS=1; *CS=1;

यदि सब कुछ सही ढंग से किया जाता है, तो हमें यह परिणाम प्राप्त करना चाहिए:

मिरर किया हुआ मरीन, जैसा कि यह था, हमें बताता है: उस क्रम को याद रखें जिसमें पिक्सेल प्रदर्शित होते हैं!

यह केवल शक्ति बंद करके प्रदर्शन के साथ काम खत्म करने की सिफारिश की जाती है, लेकिन आदेशों के निम्नलिखित अनुक्रम द्वारा:

 uint16_t Power[26]={0xEF00,0x7E04,0xEFB0,0x5A48,0xEF00,0x7F01,0xEFB0,0x64FF,0x6500,0xEF00,0x7F01,0xE262,0xE202,0xEFB0,0xBC02,0xEF00,0x7F01,0xE200,0x8000,0xE204,0xE200,0xE100,0xEFB0,0xBC00,0xEF00,0x7F01}; *RS=1; for(i=0;i<26;i++) SendSPI(Power[i]); *CS=1;

यह, सिद्धांत रूप में, समाप्त हो सकता था, लेकिन वास्तव में, सबसे दिलचस्प हमारे आगे इंतजार कर रहा है!

छवि प्रदर्शन का अनुकूलन करने के लिए STM32F1xx वास्तुकला सुविधाओं का उपयोग करना

इसलिए, हमने मेमोरी से एक चित्र प्रदर्शित किया। यह पहले से ही एक अच्छी उपलब्धि है और गतिविधि के लिए एक विस्तृत क्षेत्र है, लेकिन ... वही काम हम कुख्यात अरुडिन पर आसानी से कर सकते हैं। और हमारा लक्ष्य arduinodependence से उबरना है और यह समझना है कि अन्य तरीकों से कौन से कार्य सबसे अच्छे तरीके से हल किए जाते हैं। आइए विचार करें: वर्तमान कार्यान्वयन हमें किस तक सीमित कर रहा है?
उत्तर स्पष्ट है - यदि हम एनीमेशन प्रदर्शित करना चाहते हैं, तो अधिकांश समय हम ग्राफिक जानकारी के आउटपुट के चक्र में घूमेंगे। चूंकि स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन 132x176 पिक्सल है, जिनमें से प्रत्येक को दो बाइट्स द्वारा वर्णित किया गया है, हमें एसपीआई बस के माध्यम से 371,712 बिट्स आउटपुट करने की आवश्यकता है। प्रत्येक बिट घड़ी की तुलना में आठ गुना कम आवृत्ति के साथ आउटपुट है, अर्थात, हमें एक फ्रेम को आउटपुट करने के लिए 2 973 696 घड़ियों को खर्च करने की आवश्यकता है। 75 मेगाहर्ट्ज एसटीएमकी के हाथ में होने के कारण यह इतना महत्वपूर्ण नहीं हो सकता है - हालांकि यह अप्रिय है, लेकिन 16 मेगाहर्ट्ज एवीआरकी के लिए यह एक आपदा है।
लेकिन सौभाग्य से, एसटीएम वास्तुकला में एक ब्लॉक है जो ऐसी स्थितियों में हमारे जीवन को एक परी कथा की तरह बनाता है। यह एक डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस यूनिट है, यानी डीएमए।
यह निम्नलिखित बिंदुओं के बीच नियंत्रक कोर का उपयोग किए बिना डेटा स्थानांतरण की अनुमति देता है:

स्मृति की स्मृति
परिधीय स्मृति
परिधीय मेमोरी।

पर्याप्त शब्द, आइए वास्तव में देखें कि यह हमें क्या देता है!
सबसे पहले, परिधीय आरंभीकरण के लिए आवश्यक कोड जोड़ें:

 DMA1_Channel3->CPAR = (uint32_t)(&SPI1->DR); DMA1_Channel3->CNDTR = 1560; DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_PL_0; DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_PSIZE_0; DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_MSIZE_0; DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_DIR; DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_MINC; DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_EN;

यहां हमने वह पता सेट किया है जहां डेटा लिखा जाएगा (यह SPI डेटा रजिस्टर के पते के बराबर है), 1560 के बराबर ट्रांसमिशन के लिए 16-बिट शब्दों की संख्या सेट करें (मेरे फ्रेम आकार में 30x52 पिक्सेल हैं), ट्रांसमिशन की औसत प्राथमिकता
रिसीवर और स्रोत का आकार - इस मामले में, दोनों - 16 बिट्स, ट्रांसमिशन की दिशा (मेमोरी से परिधि तक), सूचक के ऑटो-इंक्रीमेंट को मेमोरी में सेट करें, और डीएमए को सक्षम करें।
बाद में हमें पहले से वर्णित कॉन्स्ट uint16_t पिक्चर [] के रूप में एक ही प्रारूप में कई फ्रेम तैयार करने चाहिए।
ऐसा करने के लिए, मैंने 12 हेडर फ्रेम 01 तैयार किए। एच ... फ्रेम 12। एच।, और उनमें से डेटा को जोड़ दिया

 const uint16_t* Video[]={frame1,frame2,frame3,frame4,frame5,frame6,frame7,frame8,frame9,frame10,frame11,frame12};

हम फ्रेम काउंटर चर भी पेश करते हैं

 uint8_t FrameCnt=0;

बहुत कम बचा है - आरंभीकरण में, सिस्टम टाइमर को उस फ्रेम दर पर सेट करें जिसकी हमें आवश्यकता है,

 SysTick_Config(SystemCoreClock/50000);

यह टाइमर इंटरप्ट हैंडलर का वर्णन करने के लिए बना हुआ है:

 void SysTick_Handler() { *CS=0; FrameCnt++; if(FrameCnt>11) FrameCnt=0; SPI1->CR2 &= ~SPI_CR2_TXDMAEN; DMA1_Channel3->CCR &=~DMA_CCR3_EN; *RS=1; *CS=0; SendSPI(0xEF90); SendSPI(0x0504); SendSPI(0x0A00+70); SendSPI(0x0800+50); SendSPI(0x0B1D+70); SendSPI(0x0933+50); *RS=0; DMA1_Channel3->CMAR = (uint32_t)Video[FrameCnt]; DMA1_Channel3->CNDTR = 1560; DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_EN; SPI1->CR2 |= SPI_CR2_TXDMAEN; }

यहां हम अपने अगले फ्रेम की संख्या की गणना करते हैं, जिसके बाद हम थोड़ी देर के लिए डीएमए ट्रांसमिशन को बंद कर देते हैं। प्रदर्शन में ग्राफिक्स आउटपुट कमांड प्रसारित करने के लिए यह आवश्यक है।
इस मामले में, छोटे चित्र प्रदर्शित किए जाते हैं, पूर्ण स्क्रीन में नहीं, क्योंकि बस पर्याप्त नियंत्रक स्मृति नहीं है। यदि आप यहां एसडी कार्ड से रीडिंग को फास्ट करते हैं, तो एक पूर्ण-स्क्रीन वीडियो को ट्विस्ट करना काफी संभव है।

आदेश प्रसारित होने के बाद, हम ग्राफिक्स स्रोत के पते को कॉन्फ़िगर करते हैं - फ़्रेम में से एक, जिस बिंदु पर वीडियो [] में संग्रहीत किया जाता है, प्रेषित ब्लॉक का आकार सेट करें और डीएमए को सक्षम करें।

वह सब है! अब हमारा कार्यक्रम ग्राफिक्स आउटपुट पर प्रत्येक 50 एमएस में कुछ दसियों चक्रों से अधिक नहीं खर्च करता है, जो बहुत ही टाइमर बाधा प्रसंस्करण पर जाते हैं - बाधित होने की प्रक्रिया के बाद, डीएमए हमारी भागीदारी के बिना एसपीआई रजिस्टर को डेटा भेजना शुरू कर देता है! इस प्रकार, हम पूरी तरह से शांति से अपने व्यापार के बारे में मुख्य चक्र में जा सकते हैं, अगले फ्रेम को तैयार कर सकते हैं या ग्राफिक्स आउटपुट के बारे में चिंता किए बिना कुछ वस्तुओं को शॉर्ट-सर्किट कर सकते हैं।
यदि सब कुछ सही ढंग से किया जाता है, तो हमें निम्नलिखित मिलते हैं:

निष्कर्ष

हमने क्या हासिल किया है?
सबसे पहले, हमने एक रंगीन ग्राफिक डिस्प्ले के रूप में इस तरह के दिलचस्प बाह्य उपकरणों के साथ काम करना सीखा। यह अपने आप में बुरा नहीं है और परियोजनाओं में उपयोगी हो सकता है।
लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात, हमने सीखा कि डीएमए ब्लॉक का उपयोग कैसे किया जाता है, जो नियंत्रकों पर डेटा स्थानांतरित करने वाले सॉफ़्टवेयर की तुलना में व्यापक संभावनाएं खोलता है जिनके पास ऐसा ब्लॉक नहीं है।

प्रदर्शित करने के लिए, मैं निम्नलिखित जोड़ना चाहूंगा: ई-बे पर मुझे एक डिबग बोर्ड मिला, जो बिना किसी सवाल के मैं STM32 पर एक उत्कृष्ट और आवश्यक डेवलपर टूल कहूंगा। यह यहां बिक्री के लिए है: मिनी-एसटीएम 32

45 रुपये के लिए, हम एक अविश्वसनीय रूप से सुविधाजनक और शक्तिशाली उपकरण प्राप्त करते हैं, जिसमें STM32F103VET माइक्रोकंट्रोलर शामिल है, हार्डवेयर USB के साथ, एक स्थिर मेमोरी कंट्रोलर, जो डिस्प्ले और हार्डवेयर SD कार्ड नियंत्रक के साथ काम को बहुत सरल करता है। वास्तव में प्रदर्शन, 320x240 के संकल्प के साथ और उस पर स्थापित एक प्रतिरोधक टच स्क्रीन, एक टच स्क्रीन नियंत्रक, बैकलाइट को शक्ति प्रदान करने के लिए एक बढ़ावा कनवर्टर। USB के लिए सभी आवश्यक दोहन। RS-232 कनवर्टर के साथ। और बैटरी जो नियंत्रक के बैक-अप रजिस्टरों को शक्ति प्रदान करती है।
इसके अलावा, एक अतिरिक्त अनुरोध पर, $ 28 के लिए, एक सुविधाजनक प्रोग्रामर, जे-लिंक क्लोन, जो, मेरी राय में, 300 रूबल के लिए डिबगर में बनाए जाने वाले की तुलना में बहुत अधिक स्थिर है, को आदेश में जोड़ा जाएगा।

सामान्य तौर पर, मैं दृढ़ता से सलाह देता हूं कि जो कोई भी एसटीएम से निपटने जा रहा है, वह इस डिबग बोर्ड और प्रोग्रामर से एक किट खरीदेगा। मैं मुख्य उपकरण के रूप में मिनी-एसटीएम 32 का उपयोग करके बाद के लेख लिखूंगा।
चूंकि इस समय मैं काम में बहुत व्यस्त रेडियो मॉड्यूल के साथ काम कर रहा हूं, इसलिए अगले लेख में उनके बारे में सबसे अधिक संभावना होगी।

संदर्भ

प्रदर्शन से निपटने के दौरान, मैंने निम्नलिखित सामग्रियों का उपयोग किया:
http://www.juras-projects.org/eng/lcd.php
http://avrhobby.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=71:-rgb-1&catid=42:rgb-&Itemid=71

STM32F1xx - एलसीडी का उपयोग करके आर्डिनोडेपेंडेंस के लिए उपचार जारी रखें

लोहा

LS020xxx प्रदर्शित करें

कोड

छवि प्रदर्शन का अनुकूलन करने के लिए STM32F1xx वास्तुकला सुविधाओं का उपयोग करना

निष्कर्ष

संदर्भ

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