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2025.11.18 經(jīng)驗(yàn)分享會(huì)

2025/11/28 15:41:00??????點(diǎn)擊：

2025年11月18日下午，上海實(shí)邦電子科技有限公司開(kāi)展了一次經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，由曾工和瞿工一起分享了他們?cè)诠ぷ髦蟹e累的一些經(jīng)驗(yàn)。

首先是曾工分享了----LTDC + LCD 嵌入式高性能圖形顯示方案

基于 STM32 微控制器的 LTDC（LCD-TFT Display Controller）模塊，實(shí)現(xiàn)了一套高性能 LCD 圖形顯示方案。LTDC 與 LCD 的組合是 STM32 高端 MCU（F4、H7 系列）的核心顯示方案，通過(guò)硬件層面的 LTDC 時(shí)序優(yōu)化、DMA2D 圖形加速引擎，硬件加速與直接驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高分辨率、低 CPU 占用的圖形顯示，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能終端等場(chǎng)景

一、方案概述
LTDC 作為 LCD-TFT 專(zhuān)用控制器，集成于 STM32 部分芯片內(nèi)部，無(wú)需額外控制器芯片即可直接驅(qū)動(dòng) TFT 液晶面板。其核心價(jià)值在于通過(guò)硬件層面的時(shí)序控制、圖層混合、格式轉(zhuǎn)換，將 CPU 從繁重的圖形處理中解放，僅需 CPU 維護(hù)幀緩沖內(nèi)容，整體顯示效率提升 90% 以上。搭配 DMA2D 圖形加速器后，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高速圖像填充、縮放等操作，形成 “控制器 + 加速器” 的高性能顯示架構(gòu)。

二、LTDC液晶顯示控制器特性
STM32系列部分芯片內(nèi)部自帶一個(gè) LTDC液晶控制器，使用 SDRAM 的部分空間作為顯存，可直接控制液晶面板，無(wú)需額外增加液晶控制器芯片。LTDC會(huì)把RAM 存儲(chǔ)器作為的顯存空間數(shù)據(jù)，以設(shè)定頻率傳輸?shù)揭壕吝M(jìn)行顯示，DMA2D 用于圖像數(shù)據(jù)搬運(yùn)、混合及格式轉(zhuǎn)換?？芍С侄喾N顏色格式，支持 2 層顯示數(shù)據(jù)混合，可高效地做出背景和前景分離的顯示效果，例如彈幕的效果。
集成優(yōu)勢(shì)與硬件能力
?無(wú)需外部控制器芯片，直接通過(guò)并行總線(xiàn)驅(qū)動(dòng) LCD，簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。
?采用 SDRAM 作為顯存，支持幀緩沖數(shù)據(jù)的高速讀寫(xiě)。
?硬件自帶圖層混合功能，支持 2 層（Layer 0 和 Layer 1）顯示數(shù)據(jù)疊加，實(shí)現(xiàn)前景與背景的獨(dú)立控制。
分辨率與顏色格式支持
?最高支持 320x600 分辨率，滿(mǎn)足中高端嵌入式顯示需求。
?兼容多種主流顏色格式：RGB888（24 位，1677 萬(wàn)色）、RGB565（16 位，6.5 萬(wàn)色）、ARGB8888（32 位，帶透明度）、ARGB1555、L8（8 位灰度）、AL44、AL88。
時(shí)序控制機(jī)制
?按固定刷新率60Hz從顯存讀取像素?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)配置同步信號(hào)、像素時(shí)鐘等時(shí)序參數(shù)，確保與 LCD 面板的穩(wěn)定通信。
時(shí)序參數(shù)可通過(guò)初始化結(jié)構(gòu)體靈活配置，適配不同規(guī)格的 LCD 面板。

三、DMA2D 圖形加速器
DMA2D 是與 LTDC 配套的硬件加速引擎，支持圖形繪制的并行處理，可獨(dú)立完成區(qū)域填充、圖像拷貝、格式轉(zhuǎn)換、alpha 混合等操作，減少 CPU 參與，提升渲染效率，響應(yīng)時(shí)間在微秒級(jí)，適合實(shí)時(shí)圖形更新。
核心功能
?圖像填充：直接向 SDRAM 顯存填充純色漸變等內(nèi)容，無(wú)需 CPU 循環(huán)賦值。
?格式轉(zhuǎn)換：硬件實(shí)現(xiàn)不同顏色格式的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換（如 RGB888 轉(zhuǎn) RGB565）。
?圖像縮放：支持圖像的拉伸或壓縮處理，適配不同分辨率顯示需求。
?混合運(yùn)算：配合 LTDC 實(shí)現(xiàn)多層圖像的透明度混合，提升顯示效果。
工作模式詳解
?寄存器到存儲(chǔ)器
?存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器模式：?jiǎn)渭儗?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速搬運(yùn)，適用于幀緩沖復(fù)制等場(chǎng)景。
?格式轉(zhuǎn)換模式：轉(zhuǎn)換過(guò)程中不改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置，僅調(diào)整像素?cái)?shù)據(jù)格式。
?混合運(yùn)算模式：支持兩個(gè)輸入圖層的混合，輸出到指定顯存地址。
速率性能
?STM32H750 芯片中，DMA2D 單獨(dú)工作時(shí)圖像填充率可達(dá) 400MB/s。
?DMA與 LTDC 聯(lián)合工作時(shí)，整體數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá) 115MB/s。