【STM32H7S78-DK测评】基于TouchGFX搭建汽车G显示副屏
STM32H7S78-DK搭载高性能STM32H7S78 单片机，基于Arm Cortex-M7内核，主频可达600MHz，处理性能高达1284 DMIPS。这为其强大的图形处理能力提供了坚实的硬件基础。图形加速硬件，内置NeoChrom GPU，支持2D和2.5D图形加速，以及JPEG编解码器。这使得STM32H7S78能够轻松应对复杂的图形处理任务，实现高性能ARM A架构处理器效果。灵活的存储解决方案：集成64KB的bootflash存储器，支持多种外部存储接口，如xSPI、SD/SDIO/MMC和FMC。这为用户提供了丰富的存储选择，便于存储和访问大量的图形数据。可以进行流畅的人机交互和丰富的用户界面。 小米SU7很有个性的，车型的中控屏上方配备了用于显示G值的原型码表。这一设计不仅体现了小米汽车对于驾驶体验的重视，也展示了其在智能化、数字化方面的创新实力。通过实时显示G值，驾驶员可以更加直观地了解车辆的加速性能以及行驶状态，从而做出更加精准的驾驶判断。本次公开一个基于TouchGFX的设计一款G显示副屏，TouchGFX是一款针对STM32微控制器进行了优化的免费高级图形软件框架。它包含易于使用的拖放式图形构建PC工具TouchGFX Designer以及强大的优化图形处理内核TouchGFX引擎，TouchGFX大大简化了GUI开发过程。
开始设计：
思路：首先设计一个背景图，创建小圆点控件。在TouchGFX Designer中，使用圆形控件或其他形状控件来创建小圆点。设置控件的初始属性，如大小、颜色和透明度。添加位置控制逻辑，在TouchGFX的代码中，添加逻辑来处理小圆点的位置控制。可以使用触摸事件监听器来捕捉用户的触摸滑动动作，并根据滑动距离更新小圆点的位置。实现坐标更新：编写代码来更新小圆点的坐标。确保更新后的坐标在屏幕的有效范围内。实际引用是解析车载总线CAN，解析陀螺仪数据。
代码开发：基于freertos 开发，cubeMX资源配置：
static void MX_LTDC_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN LTDC_Init 0 */
/* USER CODE END LTDC_Init 0 */
LTDC_LayerCfgTypeDef pLayerCfg = {0};
/* USER CODE BEGIN LTDC_Init 1 */
/* USER CODE END LTDC_Init 1 */
hltdc.Instance = LTDC;
hltdc.Init.HSPolarity = LTDC_HSPOLARITY_AL;
hltdc.Init.VSPolarity = LTDC_VSPOLARITY_AL;
hltdc.Init.DEPolarity = LTDC_DEPOLARITY_AL;
hltdc.Init.PCPolarity = LTDC_PCPOLARITY_IPC;
hltdc.Init.HorizontalSync = 4;
hltdc.Init.VerticalSync = 4;
hltdc.Init.AccumulatedHBP = 12;
hltdc.Init.AccumulatedVBP = 12;
hltdc.Init.AccumulatedActiveW = 812;
hltdc.Init.AccumulatedActiveH = 492;
hltdc.Init.TotalWidth = 820;
hltdc.Init.TotalHeigh = 506;
hltdc.Init.Backcolor.Blue = 0;
hltdc.Init.Backcolor.Green = 0;
hltdc.Init.Backcolor.Red = 0;
if (HAL_LTDC_Init(&hltdc) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
pLayerCfg.WindowX0 = 0;
pLayerCfg.WindowX1 = 800;
pLayerCfg.WindowY0 = 0;
pLayerCfg.WindowY1 = 480;
pLayerCfg.PixelFormat = LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565;
pLayerCfg.Alpha = 255;
pLayerCfg.Alpha0 = 0;
pLayerCfg.BlendingFactor1 = LTDC_BLENDING_FACTOR1_CA;
pLayerCfg.BlendingFactor2 = LTDC_BLENDING_FACTOR2_CA;
pLayerCfg.FBStartAdress = 0;
pLayerCfg.ImageWidth = 800;
pLayerCfg.ImageHeight = 480;
pLayerCfg.Backcolor.Blue = 0;
pLayerCfg.Backcolor.Green = 0;
pLayerCfg.Backcolor.Red = 0;
if (HAL_LTDC_ConfigLayer(&hltdc, &pLayerCfg, 0) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN LTDC_Init 2 */
/* USER CODE END LTDC_Init 2 */
}
/**
* @brief GPIO Initialization Function
* @param None
* @retval None
*/
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_1 */
/* USER CODE END MX_GPIO_Init_1 */
/* GPIO Ports Clock Enable */
__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
/*Configure GPIO pin Output Level */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOF, FRAME_RATE_Pin|RENDER_TIME_Pin|MCU_ACTIVE_Pin|VSYNC_FREQ_Pin, GPIO_PIN_RESET);
/*Configure GPIO pin Output Level */
HAL_GPIO_WritePin(LCD_EN_GPIO_Port, LCD_EN_Pin, GPIO_PIN_SET);
/*Configure GPIO pin Output Level */
HAL_GPIO_WritePin(LCD_BL_CTRL_GPIO_Port, LCD_BL_CTRL_Pin, GPIO_PIN_SET);
/*Configure GPIO pins : FRAME_RATE_Pin RENDER_TIME_Pin VSYNC_FREQ_Pin */
GPIO_InitStruct.Pin = FRAME_RATE_Pin|RENDER_TIME_Pin|VSYNC_FREQ_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;
HAL_GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pin : MCU_ACTIVE_Pin */
GPIO_InitStruct.Pin = MCU_ACTIVE_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(MCU_ACTIVE_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pin : LCD_EN_Pin */
GPIO_InitStruct.Pin = LCD_EN_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(LCD_EN_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pin : TP_IRQ_Pin */
GPIO_InitStruct.Pin = TP_IRQ_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(TP_IRQ_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pin : LCD_BL_CTRL_Pin */
GPIO_InitStruct.Pin = LCD_BL_CTRL_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(LCD_BL_CTRL_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
/* EXTI interrupt init*/
HAL_NVIC_SetPriority(TP_IRQ_EXTI_IRQn, 5, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(TP_IRQ_EXTI_IRQn);
/* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */
/* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */
}
效果展示：
https://v.youku.com/v_show/id_XNjQzNjk4ODUyMA==.html
统一的界面设计软件和QT一样 是动态的吗？运行速度、反应速度怎么样？ 副屏？两块显示屏么 在TouchGFX Designer中进行图形界面设计，包括创建背景图、添加控件（如小圆点、按钮、文本等）并设置其属性。对于G显示副屏，可能需要设计特定的仪表盘样式，以直观展示车辆的加速度信息。 具有足够的性能和存储空间来支持TouchGFX的运行和图形渲染。 合理利用TouchGFX的图形加速功能，减少CPU的负担。 如果使用实时操作系统（RTOS），确保TouchGFX与RTOS兼容，并正确配置任务调度。 在STM32CubeMX中安装TouchGFX软件包，并正确配置相关参数。 在设计时考虑未来的扩展性，以便在需要时能够轻松添加新功能或升级硬件 注意单片机的内存资源有限，合理分配和管理内存资源，避免内存泄漏或溢出。
使用高效的内存分配算法和数据结构，以提高内存利用率。 利用TouchGFX Designer进行GUI设计，创建符合汽车G显示副屏需求的界面元素，如背景图、小圆点控件等。 根据实际需求对TouchGFX进行性能优化，如减少渲染时间、降低CPU占用率等，以提高系统的响应速度和稳定性。 对 TouchGFX 应用进行性能优化。优化图像资源的加载和显示方式，采用合适的压缩算法减少图像数据量，提高加载速度；合理使用动画效果和过渡效果，避免过度复杂的动画导致帧率下降；对于频繁更新的显示内容，采用局部更新机制，减少不必要的重绘操作，提高显示效率。 提供故障处理机制，如异常检测、错误提示等，以便在出现问题时能够及时发现并解决。 将解析后的G值数据实时显示在G显示副屏上，确保数据的准确性和实时性。同时，注意数据的单位转换和格式化，以便驾驶员能够直观地理解数据。 基于TouchGFX搭建汽车G显示副屏需要注意硬件选择与配置、TouchGFX软件配置与优化、数据解析与显示、安全与可靠性以及用户体验与合规性等方面。
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