STM32F103RCT6+0.99寸TFT圆屏 硬件SPI+DMA显示（中级）

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STM32F103RCT6+0.99寸TFT圆屏 软件SPI显示（初级）

STM32F103RCT6+0.99寸TFT圆屏 硬件SPI+DMA显示（中级）

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前言

一、DMA简介

二、SPI简介

三、硬件设计

四、软件解析

总结

前言

上一篇文章使用软件SPI成功显示，但是这个仅限于新手理解操作，只能显示静态图片，不能显示速度快的动态图片，动态显示效果不好，所以在上篇的基础，本文章将软件SPI改成硬件SPI(不知道的可以去看我上一篇的STM32F103RCT6+0.99寸TFT圆屏 软件SPI显示（初级）_中景园tft屏幕-CSDN博客），传输速度提高一倍，再采用DMA传输，速度再次提高一倍。

一、DMA简介

   DMA，Direct Memory Access—直接存储器存取，也称为成组数据传送，也称为直接内存操作。DMA在数据传送过程中，没有保存现场、恢复现场之类的工作，主要功能是用来搬数据，但是不需要占用CPU， 即在传输数据的时候，CPU可以干其他的事情，类似多线程。

  由于CPU根本不参加传送操作，因此就省去了CPU取指令、取数、送数等操作。内存地址修改、传送字 个数的计数等等，也不是由软件实现，而是用硬件线路直接实现的。所以DMA方式能满足高速I/O设备的要求，也有利于CPU效率的发挥。

  数据传输支持从外设到存储器或者存储器到存储器， 这里的存储器可以是SRAM或者是FLASH。DMA控制器包含了DMA1和DMA2，其中DMA1有7个通道，DMA2有5个通道，DMA2只存在于大容量产品和互联型产品中。

 想要使用DMA传输数据，必须先DMA请求。

下面是DMA请求映像表：

​

  DMA传输数据的方向有三个：从外设到存储器，从存储器到外设，从存储器到存储器。

  举个例子，你可以理解DMA为外援，当你有搬砖、跑步任务时，你不可能同时做这两个任务，你可以叫外援帮你完成搬砖任务，你只需要外援告诉你搬了多少砖、完成进度等就行，然后你去完成跑步任务就行，这跟软件的多线程类似，但是区别就是DMA相当于两个人同时干两件事，而多线程相当于一个人分时干两件事，分时时间越短，就容易让人以为一个人同时干两件事。

二、SPI简介

  上一篇文章，忘记介绍SPI，这一篇补上。SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信接口(高速全双工的通信总线)，通常用于电子设备中微控制器与外围设备之间的通信。该接口具有高速通信的特性，常用于嵌入式系统中与传感器、显示器、存储芯片等组件进行通信。

  STM32的SPI接口通常包括主、从模式、全双工通信以及多主机支持等特性。使用SPI接口可以实现快速的数据传输，适用于需要高速数据交换的应用场景。

 SPI通讯设备之间的常用连接方式如图：

​

   SPI连接只需要4根线，分别是SCK、MOSI、MISO，片选线为SS。SS ( Slave Select)：从设备选择信号线，常称为片选信号线，也称为NSS、CS；SCK (Serial Clock)：时钟信号线，用于通讯数据同步，它由通讯主机产生，决定了通讯的速率； MOSI (Master Output， Slave Input)：主设备输出/从设备输入引脚；MISO (Master Input,，Slave Output)：主设备输入/从设备输出引脚。如图所示：

​

  一个主机可以挂载多个从机，通过片选SS选择不同从机传输数据。

  SPI通讯时序如下图(SPOL=0,SPHA=1)：

​

SPI通信有4种不同的操作模式如下图所示：

​

 (时钟极性) CPOL=0，SCK的空闲状态为低电平；CPOL=1，SCK的空闲状态为高电平。

 (时钟相位)CPHA=0，在SCK的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样； CPHA=1，在SCK的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。SPI 主设备与从设备通信的时钟相位和极性应该一致。

三、硬件设计

引脚改了，改成主控芯片的硬件SPI脚，STM32F103RCT6与0.99寸TFT圆屏硬件连接图如下：

​​​​

STM32F103RCT60.99寸TFT圆屏
3.3VVCC
GNDGND
PB5SDA3_MOSI
PB3SCL3_SCLK
PC13RES1
PC14DC1
PB9CS1_L
PC15BLK1

将图片转成二进制数组步骤可以参考STM32F103RCT6+0.99寸TFT圆屏 软件SPI显示（初级）_中景园tft屏幕-CSDN博客

，这里不再重复论述。

四、软件解析

  采用的是硬件SPI，并用了DMA，所以速度特别快，本程序是鉴于中景园的程序上修改。这里按.c文件介绍。

①lcd_init1.c

先配置TFT屏的引脚，按上面讲的硬件设计对应配置：

void LCD1_GPIO_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);	 //使能A端口时钟

	//RES1、DC1、BLK1
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;	 
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz
 	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
 	GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);
	//CS1_L、CS1_R
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;	 
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz
 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
 	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9);	
}

②spi.c

配置硬件SPI

void SPI3_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//使能GPIOA
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); //改变指定管脚的映射，JTAG的其他引脚PA15 PB3、PB4有其他用途，设置关闭JTAG部分功能，保留SWD功能
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE);//使能SPI1	
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	 //复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_5);

	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;//只发送模式
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;//设置SPI工作模式：主机模式
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;//设置SPI数据大小：8位帧结构
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步时钟空闲时SCLK位高电平
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//串行同步时钟空第二个时钟沿捕获
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;//NSS信号由软件管理
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;//波特率预分频值：波特率预分频值为4
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//数据传输高位先行
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;//CRC值计算的多项式
	SPI_Init(SPI3,&SPI_InitStructure);//初始化SPI
	SPI_Cmd(SPI3, ENABLE);//使能SPI
}

③dma.c

  配置SPI的DMA，可以查看DMA请求映像表，SPI3对应的DMA是DMA2通道2，所以要配置DMA2通道2，不过要分成两种，MYDMA2_Config1是直接全部数据发送，用于发送单一数据量，比如发送单一颜色的数据，在这里用于显示单个颜色；MYDMA2_Config是边发送边传输，用于发送不同数据量，比如不同发送不同颜色的数据，在这里用于同时显示多个颜色，即显示图片。

/************************DMA2***************************/

u16 DMA2_MEM_LEN;//保存DMA每次数据传送的长度 	    
//DMA1的各通道配置
//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改
//从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式
//DMA_CHx:DMA通道CHx
//cpar:外设地址
//cmar:存储器地址
//cndtr:数据传输量 
void MYDMA2_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)
{
 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);	//使能DMA传输
	
  DMA_DeInit(DMA_CHx);   //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
	DMA2_MEM_LEN=cndtr;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar;  //DMA外设ADC基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar;  //DMA内存基地址
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;  //数据传输方向，从内存读取发送到外设
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr;  //DMA通道的DMA缓存的大小
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外设地址寄存器不变
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //数据宽度为8位
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常缓存模式
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级 
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
	DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器
	  	
} 

void MYDMA2_Config1(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)
{
 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);	//使能DMA传输
	
  DMA_DeInit(DMA_CHx);   //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
	DMA2_MEM_LEN=cndtr;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar;  //DMA外设ADC基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar;  //DMA内存基地址
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;  //数据传输方向，从内存读取发送到外设
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr;  //DMA通道的DMA缓存的大小
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外设地址寄存器不变
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;  //内存地址寄存器不变
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  //数据宽度为16位
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常缓存模式
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级 
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
	DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器
} 

//开启一次DMA传输
void MYDMA2_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx)
{ 
	DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE );
 	DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Channel2,DMA2_MEM_LEN);
 	DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE);
}

③lcd1.c

lcd1.c主要是0.99寸TFT屏显示程序，字符、字符串、中文字符、数字、图片等显示程序，这里就不一 一介绍了。

在指定区域填充颜色函数：这里用到MYDMA2_Config1来配置

/******************************************************************************
      函数说明：在指定区域填充颜色
      入口数据：xsta,ysta   起始坐标
                xend,yend   终止坐标
								color       要填充的颜色
      返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD1_Fill(u16 xsta,u16 ysta,u16 xend,u16 yend,u16 color)
{          
	u16 color1[1];
	u16 num;
	color1[0]=color;
	num=(xend-xsta)*(yend-ysta);
	LCD1_Address_Set(xsta,ysta,xend-1,yend-1);//设置显示范围
	LCD_CS1_L_Clr();
	LCD_CS1_R_Clr();
	SPI3->CR1|=1<<11;//设置SPI16位传输模式
	SPI_Cmd(SPI3, ENABLE);//使能SPI
	MYDMA2_Config1(DMA2_Channel2,(u32)&SPI3->DR,(u32)color1,num);
	SPI_I2S_DMACmd(SPI3,SPI_I2S_DMAReq_Tx,ENABLE);
	MYDMA2_Enable(DMA2_Channel2);
	while(1)
	{
		if(DMA_GetFlagStatus(DMA2_FLAG_TC2)!=RESET)//等待通道4传输完成
		{
			DMA_ClearFlag(DMA2_FLAG_TC2);//清除通道3传输完成标志
			break;
		}
	}
	LCD_CS1_L_Set();
	LCD_CS1_R_Set();
	SPI3->CR1=~SPI3->CR1;
	SPI3->CR1|=1<<11;
	SPI3->CR1=~SPI3->CR1;//设置SPI8位传输模式
	SPI_Cmd(SPI3, ENABLE);//使能SPI 						  	    
}

显示图片函数：这里用到MYDMA2_Config来配置

/******************************************************************************
      函数说明：显示图片
      入口数据：x,y起点坐标
                length 图片长度
                width  图片宽度
                pic[]  图片数组    
      返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD1_ShowPicture(u16 x,u16 y,u16 length,u16 width,const u8 pic[])
{
	u16 num;
	num=length*width*2;
	LCD1_Address_Set(x,y,x+length-1,y+width-1);
	LCD_CS1_L_Clr();
	LCD_CS1_R_Clr();
	MYDMA2_Config(DMA2_Channel2,(u32)&SPI3->DR,(u32)pic,num);
	SPI_I2S_DMACmd(SPI3,SPI_I2S_DMAReq_Tx,ENABLE);
	MYDMA2_Enable(DMA2_Channel2);
	while(1)
	{
		if(DMA_GetFlagStatus(DMA2_FLAG_TC2)!=RESET)//等待通道4传输完成
		{
			DMA_ClearFlag(DMA2_FLAG_TC2);//清除通道3传输完成标志
			break; 
		}
	}
	LCD_CS1_L_Set();
	LCD_CS1_R_Set();		
}

④main.c

主要是初始化LCD显示函数，动态显示眼睛。图片也是转成二进制数组，把数组用DMA发给LCD，即可显示图片，添加了延时，不然显示太快了，主要是保证眼睛的显示效果。

最终显示效果如下：

​

总结

  通过和上一篇的通过软件SPI对比，肉眼看不出一帧一帧的显示图片了，软件SPI能明显感觉得到是一帧一帧的显示图片，硬件SPI+DMA显示图片很流畅，适合动态显示图片。

  各位如果觉得有不足之处或者有疑问，可以在评论上提建议和讨论，有空的话，会解答和修改不足之处。

代码链接如下：

download.csdn.net/download/we…

如果还想继续关注下一期 STM32F103RCT6+0.99寸TFT圆屏 硬件SPI+DMA+外部FLASH显示（高级）(一)文章，可以关注我，下一期将开启仅粉丝可见

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