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[STM32N6] 【STM32N6570-DK测评】6、BSP+Utilities下LCD相关库函数使用

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 楼主| sujingliang 发表于 2025-5-10 11:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
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stm32n, STM32, TI, STM, ST, BSP, CD
本帖最后由 sujingliang 于 2025-5-10 11:18 编辑

通常在ST开发板中处理与屏幕相关的功能，需要用到LTDC和DMA2D，其中涉及硬件功能的开启和引脚的定义，如果不是官方开发板还需要初始化LCD，为了方便绘图还需要自己写一些绘制图形的函数。

这些工作占用很多的时间，费时费力。而且对于不同开发板还要重复进行这些工作。

那么如何快速地跳过以上工作，直接进入绘图创意阶段呢。ST给了解决方案就是BSP LCD+Utilities LCD通用绘图库。
BSP LCD库负责与开发板硬件驱动，并提供基本的绘图接口函数。
Utilities LCD通用绘图库建立在BSP LCD提供的基本接口函数之上，并扩展了一些与硬件无关的绘图函数可以在各个开发板通用。

下面用例子开启绘图实践

一、准备
首先准备一个空的工程，可以点灯程序或者用STM32CubeMX配置一个最简单工程。

需要了解的：
路径主要文件
BSP LCD C:\Users\用户名\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_N6_V1.1.1\Drivers\BSP\STM32N6570-DKstm32n6570_discovery_lcd.c
stm32n6570_discovery_lcd.h
Utilities LCD C:\Users\用户名\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_N6_V1.1.1\Utilities\lcd stm32_lcd.c
stm32_lcd.h


在工程中添加BSP和Utilities LCD的源文件
28.png
将上述路径加到Include Paths里。
另外把C:\Users\用户名\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_N6_V1.1.1\Drivers\BSP\Components\Common也加到Include Paths里，因为用到其中lcd.h

在stm32n6xx_hal_conf.h中开启
复制
  1. #define HAL_DMA2D_MODULE_ENABLED
    

  2. #define HAL_LTDC_MODULE_ENABLED
    

  3. #define HAL_RIF_MODULE_ENABLED  
29.png
将上面这些库函数加入工程。

RIF（Resource Isolation Framework，资源隔离框架） 主要作用是为硬件主设备（Master）和从设备（Slave）设置安全（Secure）和特权（Privileged）属性，确保系统在 多核/多域环境（如ARM TrustZone）下的安全隔离和权限控制。
由于建立工程是选择了安全域应用，需要配置RIF，防止非安全域（Non-Secure）非法访问安全域（Secure）资源。

二、RIF初始化
main函数中：
复制
  1. /* Update the RIF config for the used peripherals */
    

  2.   RIMC_MasterConfig_t RIMC_master = {0};
    

  3.   RIMC_master.MasterCID = RIF_CID_1;
    

  4.   RIMC_master.SecPriv = RIF_ATTRIBUTE_SEC | RIF_ATTRIBUTE_PRIV;
    

  5.   HAL_RIF_RIMC_ConfigMasterAttributes(RIF_MASTER_INDEX_DCMIPP, &RIMC_master);
    

  6.   HAL_RIF_RIMC_ConfigMasterAttributes(RIF_MASTER_INDEX_DMA2D, &RIMC_master);
    

  7.   HAL_RIF_RIMC_ConfigMasterAttributes(RIF_MASTER_INDEX_LTDC1 , &RIMC_master);
    

  8.   HAL_RIF_RIMC_ConfigMasterAttributes(RIF_MASTER_INDEX_LTDC2 , &RIMC_master);
    

  9.   HAL_RIF_RIMC_ConfigMasterAttributes(RIF_MASTER_INDEX_VENC  , &RIMC_master);
    

  10.   HAL_RIF_RISC_SetSlaveSecureAttributes(RIF_RISC_PERIPH_INDEX_DMA2D  , RIF_ATTRIBUTE_SEC | RIF_ATTRIBUTE_PRIV);
    

  11.   HAL_RIF_RISC_SetSlaveSecureAttributes(RIF_RISC_PERIPH_INDEX_DCMIPP , RIF_ATTRIBUTE_SEC | RIF_ATTRIBUTE_PRIV);
    

  12.   HAL_RIF_RISC_SetSlaveSecureAttributes(RIF_RISC_PERIPH_INDEX_CSI    , RIF_ATTRIBUTE_SEC | RIF_ATTRIBUTE_PRIV);
    

  13.   HAL_RIF_RISC_SetSlaveSecureAttributes(RIF_RISC_PERIPH_INDEX_LTDC   , RIF_ATTRIBUTE_SEC | RIF_ATTRIBUTE_PRIV);
    

  14.   HAL_RIF_RISC_SetSlaveSecureAttributes(RIF_RISC_PERIPH_INDEX_LTDCL1 , RIF_ATTRIBUTE_SEC | RIF_ATTRIBUTE_PRIV);
    

  15.   HAL_RIF_RISC_SetSlaveSecureAttributes(RIF_RISC_PERIPH_INDEX_LTDCL2 , RIF_ATTRIBUTE_SEC | RIF_ATTRIBUTE_PRIV);
上面多配置了一些外设，实际用到的是DMA2D、LTDC。

三、LCD配置
继续在main函数中增加：
复制
  1.  /* Init LCD */
    

  2.   BSP_LCD_Init(0, LCD_ORIENTATION_LANDSCAPE);
功能
  • 初始化LCD硬件，包括配置控制器（如LTDC）、背光、像素格式等。
  • 底层操作

  • 硬件初始化：

    • 配置GPIO（数据线、控制信号线）。
    • 初始化显示控制器（如STM32的LTDC或FSMC接口）。
    • 设置像素格式（如RGB565、ARGB8888）。

  • 背光控制：

    • 启用背光电源（如PWM调光）。

  • 显存分配：

    • 为帧缓冲区（Framebuffer）分配内存（内部SRAM或外部SDRAM）




简单地说这个BSP函数完成了所有LCD的硬件和软件驱动，包括LCD驱动、硬件配置、LTDC、DMA2D等等，这些使用者不用考虑：
可以和MX_LTDC_Init(void);MX_DMA2D_Init(void);void HAL_DMA2D_MspInit(DMA2D_HandleTypeDef* hdma2d)；void HAL_LTDC_MspInit(LTDC_HandleTypeDef* hltdc)甚至中断回调说再见了。

再增加一句：
复制
  1. UTIL_LCD_SetFuncDriver(&LCD_Driver);
完成了 Utilities LCD到 BSP LCD的绑定，可以用 Utilities LCD进行绘图操作了。

在stm32n6xx_hal_conf.h中有如下说明：
复制
  1. 1. How To use this driver:
    

  2. --------------------------
    

  3.    - This driver is a generic driver that provides basic display services. It should
    

  4.      be used by any platform once LCD is initialized and following draw methods are
    

  5.      registered:
    

  6.          BSP_LCD_DrawBitmap
    

  7.          BSP_LCD_DrawHLine
    

  8.          BSP_LCD_DrawVLine
    

  9.          BSP_LCD_FillRect
    

  10.          BSP_LCD_ReadPixel
    

  11.          BSP_LCD_WritePixel
    

  12.          BSP_LCD_GetXSize
    

  13.          BSP_LCD_GetYSize
    

  14.          BSP_LCD_SetActiveLayer
    


  15. 

  16.    - At application level, once the LCD is initialized, user should call UTIL_LCD_SetFuncDriver()
    

  17.      API to link board LCD drivers to BASIC GUI LCD drivers.
    

  18.      User can then call the BASIC GUI services:
    

  19.          UTIL_LCD_SetFuncDriver()
    

  20.          UTIL_LCD_SetLayer()
    

  21.          UTIL_LCD_SetDevice()
    

  22.          UTIL_LCD_SetTextColor()
    

  23.          UTIL_LCD_GetTextColor()
    

  24.          UTIL_LCD_SetBackColor()
    

  25.          UTIL_LCD_GetBackColor()
    

  26.          UTIL_LCD_SetFont()
    

  27.          UTIL_LCD_GetFont()
    

  28.          UTIL_LCD_Clear)
    

  29.          UTIL_LCD_ClearStringLine()
    

  30.          UTIL_LCD_DisplayStringAtLine()
    

  31.          UTIL_LCD_DisplayStringAt()
    

  32.          UTIL_LCD_DisplayChar()
    

  33.          UTIL_LCD_GetPixel()
    

  34.          UTIL_LCD_SetPixel()
    

  35.          UTIL_LCD_FillRGBRect()
    

  36.          UTIL_LCD_DrawHLine()
    

  37.          UTIL_LCD_DrawVLine()
    

  38.          UTIL_LCD_DrawBitmap()
    

  39.          UTIL_LCD_FillRect()
    

  40.          UTIL_LCD_DrawLine()
    

  41.          UTIL_LCD_DrawRect()
    

  42.          UTIL_LCD_DrawCircle()
    

  43.          UTIL_LCD_DrawPolygon()
    

  44.          UTIL_LCD_DrawEllipse()
    

  45.          UTIL_LCD_FillCircle()
    

  46.          UTIL_LCD_FillPolygon()
    

  47.          UTIL_LCD_FillEllipse()
就是在绑定过程中BSP需提供一些基本的函数注册到UTIL，然后就可以使用UTIL开头的绘图函数。

四、一个简单的例子
上面通过2个函数完成了LCD配置，下面开始画图


复制
  1.     UTIL_LCD_SetFont(&Font16);
    


  2. 

  3.     UTIL_LCD_SetTextColor(UTIL_LCD_COLOR_WHITE);
    

  4.     UTIL_LCD_SetBackColor(UTIL_LCD_COLOR_BLUE);
    


  5. 

  6.     UTIL_LCD_Clear(UTIL_LCD_COLOR_BLUE);
    

  7.     
    


  8. 

  9.     UTIL_LCD_DisplayStringAtLine(0, (uint8_t *)"Hello STM32!");
    

  10.     
    

  11.     UTIL_LCD_DrawRect(10, 50, 100, 50, UTIL_LCD_COLOR_RED);
    

  12.     UTIL_LCD_FillCircle(150, 75, 25, UTIL_LCD_COLOR_GREEN);
设置字体、前景色、背景色、清屏、显示字符串，画矩形，画圆

6.jpg

五、一个动图的例子
复制
  1. void Run_Circle_Animation(void)
    

  2. {
    

  3.     int32_t x, y;
    

  4.     float angle = 0.0f;
    

  5.     float angle_step = 2 * 3.14159f / ANIMATION_STEPS;
    

  6.     
    

  7.     // 轨道参数（椭圆）
    

  8.     uint16_t orbit_x_radius = LCD_WIDTH/2 - CIRCLE_RADIUS - 10;
    

  9.     uint16_t orbit_y_radius = LCD_HEIGHT/2 - CIRCLE_RADIUS - 10;
    

  10.     
    

  11.     while(1)
    

  12.     {
    

  13.         // 计算圆形位置
    

  14.         x = LCD_WIDTH/2 + (int32_t)(orbit_x_radius * cosf(angle));
    

  15.         y = LCD_HEIGHT/2 + (int32_t)(orbit_y_radius * sinf(angle));
    

  16.         
    

  17.         // 清除上一帧
    

  18.         UTIL_LCD_SetTextColor(UTIL_LCD_COLOR_BLACK);
    

  19.         UTIL_LCD_FillCircle(x, y, CIRCLE_RADIUS,UTIL_LCD_COLOR_BLUE);
    

  20.         
    

  21.         // 更新角度
    

  22.         angle += angle_step;
    

  23.         if(angle >= 2*3.14159f) angle = 0;
    

  24.         
    

  25.         // 计算新位置
    

  26.         x = LCD_WIDTH/2 + (int32_t)(orbit_x_radius * cosf(angle));
    

  27.         y = LCD_HEIGHT/2 + (int32_t)(orbit_y_radius * sinf(angle));
    

  28.         
    

  29.         // 绘制新圆形
    

  30.         UTIL_LCD_SetTextColor(UTIL_LCD_COLOR_RED);
    

  31.         UTIL_LCD_FillCircle(x, y, CIRCLE_RADIUS,UTIL_LCD_COLOR_RED);
    

  32.         
    

  33.         // 绘制轨道（椭圆）
    

  34.         UTIL_LCD_SetTextColor(UTIL_LCD_COLOR_BLUE);
    

  35.         UTIL_LCD_DrawEllipse(LCD_WIDTH/2, LCD_HEIGHT/2, orbit_x_radius, orbit_y_radius,UTIL_LCD_COLOR_WHITE);
    

  36.         
    

  37.         HAL_Delay(DELAY_MS);
    

  38.     }
    

  39. }


tutieshi_480x272_5s.gif

六、LCD打印日志
lcd_trace库函数位于：C:\Users\用户\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_N6_V1.1.1\Utilities\lcd_trace
可以提供在LCD上打印日志的功能
31.png
在工程中添加lcd_trace的源文件，添加Include Paths
配置使用微库use MicroLIB
加入如下代码:
复制
  1. UTIL_LCD_TRACE_Init();
    

  2.                 
    

  3. UTIL_LCD_TRACE_SetHeader((uint8_t*)"Trace header");
    

  4.                 
    

  5. UTIL_LCD_TRACE_SetFooter((uint8_t*)"this is footer");
    


  6. 

  7.   /* USER CODE END 2 */
    


  8. 

  9.   /* Infinite loop */
    

  10.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    

  11.   while (1)
    

  12.   {
    

  13. LCD_UsrTrace("Hello World!\n");
    

  14. LCD_DbgTrace("Hello World! LCD_DbgTrace\n");
    

  15. LCD_ErrTrace("System Clock: %d MHz\n", SystemCoreClock/1000000);
    

  16. HAL_Delay(1000);
    

  17.     /* USER CODE END WHILE */
    


  18. 

  19.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    

  20.   }


tutieshi_480x853_4s.gif


七、总结

BSP和Utility下提供的库功能还是非常丰富的，可以极大减少个人代码量，快速进入应用逻辑的开发阶段。如果说有缺点就是需要去学习去适应，理解各个库之间的调用关系。


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probedog 发表于 2025-6-5 17:33 | 显示全部楼层
支持下。。。。
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AdaMaYun 发表于 2025-6-8 22:55 | 显示全部楼层
BSP很不错的内核
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gejigeji521 发表于 2025-6-11 12:13 | 显示全部楼层
提供的这个只适合它这个屏幕，换一个就要修改了吧
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Ketose 发表于 2025-7-8 15:58 | 显示全部楼层
收一块STM32N6开发板。
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szt1993 发表于 2025-7-8 19:36 | 显示全部楼层
ST的库文件还是比较齐全的
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