关键字：FMC，8080, TouchGFX

1. 引言  

本文档基于NUCLEO-H563ZI + X-NUCLEO-GFX02Z1硬件平台，使用

STM32CubeMX从零开始一步一步配置，介绍了FMC 8080显示接口的TouchGFX工程的

移植步骤。

2. STM32CubeMX配置过程

X-NUCLEO-GFX02Z1扩展板为STM32 Nucleo-144板添加了图形用户界面功能。需要

注意的是GFX02Z1 GUI扩展板有2个版本AZ1和AZ2，其中AZ1所用的IL19341，AZ2

所用的驱动芯片是ST7789V。两个版本的驱动IC寄存器基本相同，因此开发用的是同一套代

码。

图1. NUCLEO-H563ZI + X-NUCLEO-GFX02Z1硬件平台

针对FMC 8080接口LCD的TouchGFX工程，需要配置的外设涉及到CRC、FMC、

GPDMA1、GPIO、ICACHE、X-CUBE-FREERTOS、X-Cube-TOUCHGFX。下面来介绍

STM32CubeMX工程的配置，以及后续添加相应的驱动代码。

                     

2.1. 新建IOC工程

双击打开STM32CubeMX软件，按照图中1-5步骤操作，MCU型号输入

STM32H563ZITx 进行选择。

图2. 新建STM32CubeMX工程

然后点击“Project Manager”,配置工程名称，如图所示。

图3. 配置工程名称

                   

2.2. CRC

如果要使用TouchGFX，必须使能CRC循环冗余校验计算单元，配置保持默认

图4. 使能CRC

2.3. FMC 配置

FMC是灵活存储控制器的简写，所有带F(S)MC的STM32 MCU均支持Intel 8080和

Motorola 6800 模式，STM32H5具有FMC外设，所以STM32H5也支持8080协议的

LCD。图 5所示MIPI-DBI A或B类型的显示器，其像素数据在显示器GRAM中更新。因此

需要MCU把待刷新的图像数据通过FMC，按照8080模式，发送到显示器GRAM中。

图5. MIPI-DBI A 或B类型的显示器接口示例

在FMC配置界面中，需要对图中参数进行配置，这里一一进行介绍。

                       

FMC_NE：STM32H5一共有4个FMC_NE，FMC模块的NE信号是用于控制外部存储

器的片选信号，它的作用是使能或禁用外部存储器的访问。查看原理图，这里用到了

FMC_NE1。

Memory type：选择LCD Interface，把它作为LCD显示接口。

LCD Register Select：LCD 的寄存器选择（Register Select，简称 RS）信号是用于控制

LCD模块访问数据寄存器或指令寄存器的信号。当RS信号为低电平时，LCD模块将访问指

令寄存器，当RS信号为高电平时，LCD模块将访问数据寄存器。这个需要查看原理图，看看

RS 信号使用了哪个Pin，这里用到了PE4，对应FMC_A20，那么我们选择A20。这个引脚

的选择还与代码中FMC_BANK1_MEM的宏定义相关FMC_BANK1_MEM被定义为

0x60100000。

数据总线选择8bit。

图6. FMC配置参数

图7. FMC 时序参数

参考UM2905手册的Table 2来进行配置来配置FMC的引脚，如果是其他板子，需要根

据这个类似的引脚对应关系来进行配置。

图8. LCD 的IO配置

                       

2.4. GPDMA

为减轻CPU负荷，可以使用GPDMA协助数据传输。GPDMA可配置为链表模式和标准

请求模式。由于GPDMA 1个块最多传输64KB，而本项目一帧的数据量超过64KB，故采用

链表模式来提高传输速率。具体配置如下，然后使能GPDMA中断。

图9. GPDMA配置

2.5. GPIO

有LCD相关的GPIO有LCD_RESET和LCD_TE。其中LCD_RESET作为LCD的复位引

脚，配置成输出模式，LCD_TE接LCD的TE信号，配置成外部中断模式，并开启中断。

图10. GPIO配置

2.6. ICACHE

为了提高系统性能，打开ICACHE，这里是默认配置。如果为了更低功耗，可以把它配置

为Direct-mapped ICACHE (1-way cache)。

图11. ICACHE配置

2.7. SYS

由于SysTick被RTOS使用，这里系统时钟的时基选择TIM6。

图12. 系统时基来源配置

                       

2.8. X-CUBE-FREERTOS

TouchGFX可以运行在有RTOS和无RTOS的工程中，本工程移植的是带有RTOS，

RTOS选择FreeRTOS。如图所示：新建一个任务来运行TouchGFX，任务名称和入口函数请

参照图中的配置。

图13. RTOS任务配置

配置TOTAL_HEAP_SIZE 为50000，该值过小容易导致堆溢出。

图14. RTOS堆大小设置

                       

2.9. X-CUBE-TOUCHGFX

Interface：由于 Parallel RGB(FMC)的 FMC Data Size 仅支持 16bits，而本工程的FMC

仅用到了8 bit，所以这里Interface选择Custom。如果需要16bit数据传输，则可以选择

Parallel RGB(FMC)

对于8080接口的LCD，由于LCD自带RAM，FrameBuffer Strategy 也是支持Partial

Buffer 的。这里内部RAM足够放下2个帧缓存区，选择Double Buffer。

Application Tick Source：应用滴答时钟来源，选择Custom，本工程使用的是TE中断

来对TouchGFX引擎作触发，需要在中断处理函数中添加相应代码。对没有TE信号的

LCD，需要额外一个定时器来做触发，定时器定期（例如16ms）来调用图16中的

LCD_SignalTearingEffectEvent。

图15. TouchGFX 配置

void LCD_SignalTearingEffectEvent(void) 
{ 
// VSync has occurred, increment TouchGFX engine vsync counter 
HAL::getInstance()->vSync(); 
// VSync has occurred, signal TouchGFX engine 
OSWrappers::signalVSync(); 
if (refreshRequested && !displayRefreshing) 
{ 
// Swap frame buffers immediately instead of waiting for the task to be scheduled in. 
// Note: task will also swap when it wakes up, but that operation is guarded and will 
not have 
// any effect if already swapped. 
touchgfx::HAL::getInstance()->swapFrameBuffers(); 
displayRefreshing = true; 
/* Transmit framebuffer */ 
LCD_IO_SendDataDMA((uint8_t*)TFTframebuffer, DISPLAY_WIDTH * DISPLAY_HEIGHT * 
2); 
} 
} 

图16. TE中断中的处理函数

Use DMA2D Accelerator(ChromART)：由于 STM32H563没有DMA2D，这里选择

No。对于有DMA2D功能的MCU，这里应该选择Yes，来提高系统性能。DMA2D主要用

来做数据搬运，例如可以将Flash中的图片素材搬运到RAM中，也可以用来做渲染。

Real-Time Operating System：选择 CMSIS_RTOS_V2。对于不需要操作系统的应用，

选择NoOS。

其他参数的配置参考模板配置即可，每个参数下边都有含义解释。

2.10. Clock Configuration

图17. 时钟树配置

                     

至此，外设配置基本完成，选择所使用的IDE（本文选择STM32CubeIDE），点击

Generate Code 按钮，生成代码。然后使用TouchGFX Designer打开

ApplicationTemplate.touchgfx.part。需要在中断处理函数中添加相应代码。

图18. 第一次生成的TouchGFX 文件夹

3. 添加代码

通过TouchGFX Designer重新生成代码后，客户仅需要在TouchGFX/Target文件夹下

的TouchGFXHAL.cpp和TouchGFXHAL.hpp添加相应的代码，主要包括表1中的函数。注

意：generated 的文件夹是不允许用户修改的。更详细的介绍，大家可以直接看对应的代码

注释。大家可以通过代码比较添加对应的代码。

static volatile uint8_t DisplayEnabled = 0; 
static volatile bool displayRefreshing = false; 
static volatile bool refreshRequested = false; 
static uint16_t* TFTframebuffer = 0; 
static bool isAZ2 = false; 
extern "C" DMA_HandleTypeDef handle_GPDMA1_Channel6; 
void initLCD(void); 
void setDisplayWindow(uint32_t Xpos, uint32_t Ypos, uint32_t Width, uint32_t Height); 
static void DMA_TxCpltCallback(DMA_HandleTypeDef* hdma); 
static void DMA_TxErrorCallback(DMA_HandleTypeDef* hdma);

图19. 用到的函数变量

表1. 函数列表

/* FMC registers */ 
#define FMC_BANK1_REG                       ((uint16_t *) 0x60000000) 
#define FMC_BANK1_MEM                       ((uint16_t *) (0x60000000 | 0x0100000)) 
 
#define DISPLAY_SLEEP_OUT                 0x11U   /* Sleep out register */ 
#define DISPLAY_RAM_CTRL                  0xB0U   /* RAM Control */ 
#define DISPLAY_PIXEL_FORMAT              0x3AU   /* Pixel Format register */ 
#define DISPLAY_PV_GAMMA_CTRL             0xE0U   /* Positive Voltage Gamma Control */ 
#define DISPLAY_NV_GAMMA_CTRL             0xE1U   /* Negative Voltage Gamma Control */ 
#define DISPLAY_TEON                      0x35U   /* Tearing Effect Line ON */ 
#define DISPLAY_GRAM                      0x2CU   /* GRAM register */ 
#define DISPLAY_ON                        0x29U   /* Display on register */ 
#define DISPLAY_CASET                     0x2AU   /* Colomn address register */ 
#define DISPLAY_RASET                     0x2BU   /* Raw address register */ 
#define DISPLAY_RDID3                     0xDCU   /* Read ID 3 register */ 
#define DISPLAY_IFCTL                     0xF6U   /* Interface Control register */ 
 
/* Display Data */ 
#define DISPLAY_FORMAT_RBG565             0x55U   /* Pixel format RGB565 : 16 bpp */ 
#define DISPLAY_WIDTH                     0xF0U   /* Width 240 pixels */ 
#define DISPLAY_HEIGHT                    0x140U  /* Height 320 pixels */

图20. TouchGFXHAL.hpp 添加的代码

4. 小结

以上就是FMC 8080接口LCD的TouchGFX工程的移植步骤，完成以上配置之后就

可以在UI界面上添加控件来验证效果了。

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