【DigiKey好物畅享】NXP FRDM-MCXN236开发板ST7789屏幕实践.docx (546.3 KB)
前言
上一期我们使用了 FRDM-MCXN236 开发版完成了 PulseSensor 的使用，从 ADC 与 CTIMER 模块入手窥见了这款开发版丰富的功能。这一次，我将移植之前在 STM32F103 上实现的简易 ST7789 驱动，并借此探索这款 MCU 的性能潜力。
驱动硬件抽象层
之前所写的 ST7789 驱动是将硬件抽象层与驱动分离开的，这使得我们的移植非常方便。硬件抽象层主要由各个模块的初始化与去初始化、发送指令（SPI）、引脚的输出电平控制组成的。其中，本次我们主要关注 SPI 的配置，其他地方将简略介绍。
引脚配置
由于篇幅限制，这里只给出引脚的连接表：
| 屏幕 | 单片机 | 功能 |
|---|---|---|
| SDI | P4_0 | SDO 主机发、从机收 |
| SDO | P4_2 | SDI 主机收、从机发（本驱动事实上未用到） |
| CS | P4_3 | PCS(0) 片选信号控制 |
| SCK | P4_1 | SCK SPI时钟信号 |
| LED | P1_5 | 控制屏幕背光开启/关闭 |
| DC | P1_7 | 控制屏幕处于数据/指令接收模式 |
| RST | P1_19 | 屏幕复位 |
SPI 配置
基础配置
我们选用的是 FLEXCOMM2 模块，并使用 CMSIS SPI API 来使用 SPI，其底层是 LPSPI 驱动。
最基础的配置就是使用 Interrupt 模式、12MHz 时钟频率（FLEXCOMM模块的默认时钟）、500000bps（默认波特率，可以说相当保守了），片选信号将由模块自动处理（PCS）。综上，可以把所有模块初始化的函数都导向统一的 InitPins 函数（由配置工具管理），SPI 发送函数的实现调用 CMSIS SPI API 即可。
完成上述配置后，在主程序里调用便可以点亮屏幕并显示内容。不过填充屏幕时即可发现，速度不是一般的慢，所以我们接下来要探索一下这块板子的潜力了。
eDMA
我们都知道，STM32 上具有 DMA 模块，在 MCXN236 上一样也是有的，即 eDMA 模块。eDMA 模块可以帮助快速搬移数据，减少 CPU 的压力。要启用 eDMA 模式，只需要在配置工具中开启 DMA0 外设，并将 SPI 外设的工作模式修改为 eDMA 即可。
开启之后，就可以观察到刷新速度相比中断模式快了很多，但是仍然不够快，波特率设置的太保守了，能不能再快点呢？
时钟超频
还记得上一篇文章中提到的时钟配置吗？借助配置工具，时钟配置起来十分简单。通过观察 FLEXCOMM 模块的时钟来源可知，FLEXCOMM模块的默认时钟源来自于 FRO_12M，仅能提供 12MHz 的时钟，这还没有 STM32F103 APB2 的默认时钟快呢。但是我们可以选择 pll_clk_div 作为时钟源，pll_clk_div 可以提供 pll0_clk (150MHz) /1 (分频系数为1) 的时钟（即 150MHz），由此我们切换到 pll_clk_div 作为源，在进行 CLKDIV 分频之后就可以作为 FLEXCOMM 模块的时钟源了。
经过测试，在分频系数为 /2 （75MHz） 时 SPI 仍可以正常工作，不过 ST7789 处理能力有限，其实开到 /3 （50MHz） 即可，重新设置波特率，就可以发现现在刷屏速度非常之快。
总结
经过对 ST7789 驱动移植的探索，我深深的体会到了这款开发板的功能与性能之强大。在未来，这款开发版一定能借助其出色的扩展性与强大的性能大有所为。