支持的芯片

概述

RTL8721F 集成了液晶显示控制器 (LCDC) , 支持标准 RGB 并行和 I80 (MCU) 接口。其高度可配置性和内置的像素格式转换器，使其能够适应多种显示面板和分辨率，简化了设计和应用。

功能特性

接口支持

RGB 接口
- 6 位 RGB (RGB565)
- 8 位 RGB (RGB888)
- 16 位 RGB (RGB565)
- 24 位 RGB (RGB888)
I80 接口
- 8 位 RGB (RGB565)
- 8 位 RGB (RGB888)
- 16 位 RGB (RGB565)
- 24 位 RGB (RGB888)

像素格式转换器

支持在内存中的像素格式与接口数据格式之间的实时转换。

可编程的面板时序控制

具有可调节的时序及极性参数，满足不同时序需求。

RGB 接口时序 :
- 时序参数：VSW, VBP, VFP, HSW, HBP 和 HFP 宽度
- 极性参数：HSYNC, VSYNC, DE, DCLK
MCU 接口时序 :
- 时序参数：RD 宽度, WR 宽度, TE 延迟, VSYNC 周期
- 极性参数：RD, WR, RS, CS, TE, VSYNC

多种中断类型支持

提供细致的中断管理功能，以适应高效的事件响应需求：

帧开始中断
帧结束中断
行命中中断
TE （Tearing Effect）信号中断
FIFO 欠载中断 (underflow)

LCDC 工作模式

RGB/SRGB 接口模式

RGB LCD 与 SRGB LCD 的区别

在传输一组像素时，所需的时钟周期数量有所不同。以 RGB888 颜色格式为例进行说明：
- RGB LCD : 在 24-bit 接口宽度时，传输一组 RGB888 像素仅需 一个 DCLK 周期。
- SRGB LCD : 在 8-bit 接口宽度时，传输一组 RGB888 像素需要 三个 DCLK 周期。
除此之外，RGB LCD 和 SRGB LCD 之间无其他显著区别。在后续内容中，将统一采用“RGB LCD”进行表述，除非特别说明。
帧同步方式

提供两种帧同步模式，可依据 LCD 时序要求进行灵活选择：
- HV 模式：通过 HSYNC 和 VSYNC 信号同步。
- DE 模式：通过 DE 信号同步。

备注

RGB LCD 初始化 ：通常无需额外初始化；如需初始化，则需要使用额外接口（如 SPI ）来配置命令及参数。
GRAM 存储位置：通常，RGB LCD 不具备内置 GRAM；因此需要主控设备提供 GRAM 来存储像素数据。

MCU 接口模式

支持 IO 和 DMA 模式
- IO 模式：用于 LCD 的初始化操作。
- DMA 模式：用于高效的像素数据传输。
预设命令

在每次通过 DMA 发送像素数据前，LCDC 自动发送预设命令：
- 支持最多 16 条预设命令。
备注
- 仅支持 8-bit 且不含参数的命令。
帧同步方式
- TE 模式 ：LCDC 在接收到 LCD 的 TE 信号后，会在预设的 TE 延迟时间之后发送像素数据，以减少或防止屏幕撕裂现象。
- VSYNC 模式 ：LCDC 基于内部的 VSYNC 信号，根据此信号的节奏发送像素数据到 LCD。

DMA 模式

RGB 与 MCU 接口模式，均支持以下两种 DMA 模式：

自动 DMA 模式 ：
- LCDC 自动从 GRAM 获取像素数据，将其发送至 LCD，无需软件参与。
触发 DMA 模式 ：
- 通过软件操作寄存器，触发 LCDC 从 GRAM 中提取并传输像素数据到 LCD，提供灵活的数据传输控制。

开发流程

首先，需要查阅 LCD 手册以确认其接口类型，从而确定 LCDC 的接口模式。

若为 RGB 接口，请参考 RGB 开发流程。
若为 MCU 接口，请参考 MCU 开发流程。

RGB LCD 开发流程

硬件配置

确认关键参数
- 查阅 LCD 手册，以确认 接口位宽 、颜色格式 以及 同步方式 等关键信息。
选择可用引脚
- 根据引脚复用表，选择合适的引脚用于连接。

连接信号线

将选定的引脚连接至 LCD 的对应信号线上。视 LCD 具体型号需要连接的信号可能有所不同。以下是一个可能的引脚连接示例：

PIN	Description
PB_28	LCD_D0 (B0)
PB_30	LCD_D1
...	...
PA_19	LCD_D6
PA_28	LCD_D7 (B7)
PA_29	LCD_D8 (G0)
PB_15	LCD_D9
...	...
PA_27	LCD_D14
PB_26	LCD_D15 (G7)
PA_16	LCD_D16 (R0)
PA_17	LCD_D17
...	...
PA_31	LCD_D23 (R7)
PB_14	LCD_HSYNC
PB_18	LCD_VSYNC
PB_0	LCD_DCLK
PB_23	LCD_DE
PC_1	LCD_BLE

软件配置

引脚复用配置
- 通用信号
  - 对于背光和 硬件复位 等通用信号，可使用 GPIO 控制。
- RGB 接口时序信号
  - 请参考引脚复用，调用 Pinmux_Config(PinName, FuncId) 进行配置。
  备注
  - 接口位宽最大支持 24-bit；
  - 当接口位宽小于 24-bit 时，Function-ID 需从 LCD_D0 开始使用。
    - 例如，对于 16-bit RGB565，Function-ID 仅支持 LCD_D0~LCD_D15，不支持 LCD_D8~LCD_D23。
分配 GRAM 并填充像素数据
- 需记录分配的内存首地址（如 0x60001000），以便在步骤 5 中配置给 LCDC。
使能 LCDC 功能及时钟
```
LCDC_RccEnable()
```

根据 LCD 手册初始化 LCDC

获取并配置以下信息：接口宽度、图像分辨率、像素格式、HV 参数（vsw, vbp, vfp, hsw, hbp, hfp）、信号极性等。
备注
1. 接口宽度与输出像素格式需在接口支持范围内配置，否则可能无法显示。
2. 帧率不能低于 LCD 要求，否则可能无法显示。

示例配置（24-bit RGB888，480x800）:

void LCDC_RGBStructInit(LCDC_RGBInitTypeDef *LCDC_RGBInitStruct)
{
   /* 配置 LCD 参数 */
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_Init.IfWidth = LCDC_RGB_IF_24_BIT;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_Init.ImgHeight = 480;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_Init.ImgWidth = 800;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_Init.InputFormat = LCDC_INPUT_FORMAT_RGB888;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_Init.OutputFormat = LCDC_OUTPUT_FORMAT_RGB888;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_Init.RGBRefreshFreq = 35;

   /* 配置信号 H/V 参数 */
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.RgbVsw = 1;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.RgbVbp = 4;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.RgbVfp = 6;

   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.RgbHsw = 4;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.RgbHbp = 40;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.RgbHfp = 40;

   /* 配置信号极性 */
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.Flags.RgbEnPolar = LCDC_RGB_EN_PUL_HIGH_LEV_ACTIVE;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.Flags.RgbHsPolar = LCDC_RGB_HS_PUL_LOW_LEV_SYNC;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.Flags.RgbVsPolar = LCDC_RGB_VS_PUL_LOW_LEV_SYNC;
   LCDC_RGBInitStruct->Panel_RgbTiming.Flags.RgbDclkActvEdge = LCDC_RGB_DCLK_FALLING_EDGE_FETCH;
}

/* 初始化 LCDC */
LCDC_RGBInit(LCDC, &LCDC_RGBInitStruct);

根据步骤 2 分配的地址，配置给 LCDC
```
LCDC_DMAImgCfg(LCDC, 0x60001000);
```
使能 LCDC
```
LCDC_Cmd(LCDC, ENABLE);
```

备注

如果 LCD 需要初始化操作，请根据其指定通信接口补充以下配置：

硬件配置
- 保证 Ameba 的通信引脚正确连接至 LCD 的通信信号。
软件配置
- 初始化通信接口。
- 发送 LCD 初始命令序列。

MCU LCD 开发流程

硬件配置

确认关键参数
- 查阅 LCD 手册以确认 接口位宽 、 颜色格式 以及 同步方式 等必要信息。
选择可用引脚
- 参照引脚复用表，选择适合的引脚进行连接。

连接信号线

将所选引脚连接到 LCD 的对应信号线上。根据所选 LCD，可能需要连接的信号会有所不同。以下是一个可能的引脚连接示例：

PIN	Description
PB_31	LCD_D0 (B0)
PB_29	LCD_D1
...	...
PB_18	LCD_D6
PB_14	LCD_D7 (B7)
PB_13	LCD_D8 (G0)
PB_0	LCD_D9
...	...
PA_22	LCD_D14
PA_21	LCD_D15 (G7)
PC_0	LCD_D16 (R0)
PB_30	LCD_D17
...	...
PB_21	LCD_D22
PB_17	LCD_D23 (R7)
PA_30	LCD_MCU_DCX
PA_31	LCD_MCU_WR
PA_29	LCD_MCU_RD
PB_15	LCD_MCU_CSX
PC_1	LCD_BLE

软件配置

引脚复用配置
- 通用信号
  - 背光和硬件复位等通用信号可通过 GPIO 进行控制。
- MCU 接口时序信号
  - 请参考引脚复用章节，依次调用 Pinmux_Config(PinName, FuncId) 进行必要的配置。
  备注
  
  接口位宽最大支持 24-bit；
  
  当接口位宽小于 24-bit 时，Function-ID 需从 LCD_D0 开始使用。
  
  例如，对于 16-bit RGB565，Function-ID 仅支持 LCD_D0~LCD_D15，不支持 LCD_D8~LCD_D23。
分配 GRAM 并填充像素数据
- 记录分配到的内存首地址（如 0x60001000）以供后续配置给 LCDC。
使能 LCDC 功能和时钟
```
LCDC_RccEnable()
```

初始化 MCU 进入 IO 模式

请查阅 LCD 手册，进行如下配置。

void LCDC_MCUStructInit(LCDC_MCUInitTypeDef *LCDC_MCUInitStruct)
{
   /* 配置面板参数 */
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_Init.IfWidth = LCDC_MCU_IF_8_BIT;
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_Init.ImgWidth = 240;
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_Init.ImgHeight = 320;
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_Init.InputFormat = LCDC_INPUT_FORMAT_RGB565;
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_Init.OutputFormat = LCDC_OUTPUT_FORMAT_RGB565;

   /* 配置信号极性 */
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_McuTiming.McuRdPolar = LCDC_MCU_RD_PUL_RISING_EDGE_FETCH;
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_McuTiming.McuWrPolar = LCDC_MCU_WR_PUL_RISING_EDGE_FETCH;
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_McuTiming.McuRsPolar = LCDC_MCU_RS_PUL_LOW_LEV_CMD_ADDR;
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_McuTiming.McuTePolar = LCDC_MCU_TE_PUL_LOW_LEV_ACTIVE;
   LCDC_MCUInitStruct->Panel_McuTiming.McuSyncPolar = LCDC_MCU_VSYNC_PUL_LOW_LEV_ACTIVE;
}

/* 初始化 LCDC */
LCDC_MCUInit(LCDC, &LCDC_MCUInitStruct);
/* 使能 LCDC */
LCDC_Cmd(LCDC, ENABLE);

发送命令序列以初始化 LCD
- 发送命令和参数的接口分别为：
```
/* 发送命令 */
LCDC_MCUIOWriteCmd(LCDC, cmd);
```
```
/* 发送命令参数 */
LCDC_MCUIOWriteData(LCDC, data);
```
小心
- 请设置正确的初始化序列，否则可能无法正常显示。

设置预设命令，以写 Ram 的命令码 0x2C 为例

/* 设置预设命令： write_ram */
u8 wram_cmd = 0x2C;
LCDC_MCUSetPreCmd(LCDC, &wram_cmd, 1);

切换 IO 模式至 DMA 模式

/* 关闭 LCDC */
LCDC_Cmd(LCDC, DISABLE);

Lcdc_McuDmaCfgDef LCDC_MCUDmaCfgStruct;
/* 设定同步方式 */
LCDC_MCUDmaCfgStruct.TeMode = 0;  /* DISABLE */
/* 设定 DMA 模式 */
LCDC_MCUDmaCfgStruct.TriggerDma = LCDC_TRIGGER_DMA_MODE;
LCDC_MCUDmaMode(LCDC, &LCDC_MCUDmaCfgStruct);

根据步骤 2 分配的地址，配置给 LCDC
```
LCDC_DMAImgCfg(LCDC, 0x60001000);
```
使能 LCDC
```
LCDC_Cmd(LCDC, ENABLE);
```
在需要更新像素数据时，触发 LCDC 发送像素数据
```
LCDC_MCUDMATrigger(LCDC);
```

应用示例

SDK 提供了如下功能示例，帮助开发者了解和使用 LCDC 功能：

raw_lcdc_display_rgb_st7262 演示如何使用 RGB 接口 DMA 自动模式 驱动 RGB LCD；
raw_lcdc_display_srgb_st7272a 演示如何使用 RGB 接口驱动 SRGB LCD ；
raw_lcdc_display_mcu_ili9806 演示如何使用 MCU 接口 DMA 触发模式 驱动 MCU LCD。

备注

要了解示例支持的芯片，请查看示例路径下的 README.md 文件。

API 参考

要详细了解和使用相关 API，请参阅 {SDK}\component\soc\amebaxxxx\fwlib\include\ameba_lcdc.h 。

常见问题排查

LCD 没有显示内容

背光电压检查
- 确认背光电压是否符合 LCD 手册中的要求。
输出像素格式与接口位宽匹配
- 确认配置的输出像素格式与接口位宽是否匹配接口支持。
帧率设置
- 确保配置的帧率达到 LCD 的最低要求。
RGB LCD 专用检查
- 确认信号 HV 参数与信号极性符合 LCD 要求。
MCU LCD 专用检查
- 验证初始化命令序列是否正确发送并符合 LCD 手册的要求。

LCD 显示内容不符合预期

像素数据验证

检查内存中存储的像素数据，通过 dump 方法确认其与预期写入的内容一致。

像素格式设定

检查内存中的像素数据，与接口数据的转换是否符合预期。

LCD 显示抖动较严重

帧率调整
- 如果帧率设置过快，尝试降低帧率，观察抖动现象是否得到改善。

产品概览

芯片

通过应用选择芯片

万物互联

Wi-Fi 语音

智能显示

智能语音

Carplay 盒子

通过功能选择芯片

HiFi DSP 系列

Cortex-A Linux 系列

显示系列

Audio 系列

图像处理系列

通过功能选择芯片

Wi-Fi 6 + BLE 系列

Wi-Fi 2.4G/5G + BLE 系列

Wi-Fi + 经典蓝牙系列

Wi-Fi R-MESH 系列

Wi-Fi 超低功耗

智能影音

智能音频

声学前端算法

Wi-Fi

系统

系统安全

智能语音

声学前端算法

多媒体

SDK与开发资源

FreeRTOS

Linux

HiFi DSP

Zephyr

工具

VSCode使用指南

硬件设计

数据手册

支持

支持的芯片

概述

功能特性

接口支持

像素格式转换器

可编程的面板时序控制

多种中断类型支持

LCDC 工作模式

RGB/SRGB 接口模式

MCU 接口模式

DMA 模式

开发流程

RGB LCD 开发流程

硬件配置

软件配置

MCU LCD 开发流程

硬件配置

软件配置

应用示例

API 参考

常见问题排查

LCD 没有显示内容

LCD 显示内容不符合预期

LCD 显示抖动较严重

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