STM32 media 보드 - TFT LCD 제어 PART1

◎ TFT LCD 제어

이번글에서 제어 해보고 하는 LCD는 4.3 인치 TFT LCD 입니다. LCD 드라이브는 RA8875 라는 칩셋이 적용되고 MCU와 연결되어 TFT LCD 동작을 진행 합니다. 
STM32F407xx (Cortex-M4) 시리즈 부터는 데이터 시트에 보면 LCD에 병렬 인터페이스(8080/6800 모드)를 기본적으로 지원합니다. 8080과 6800은 주변 장치 간의 병렬 통신 인터페이스 라고 할수 있습니다. 대략 요약을 해보자면

 

1. 8080 병렬 모드 (Intel 8080 인터페이스)

    ● 데이터 버스 : 8비트

    ● 제어 신호
       - RD (Read) : 데이터 읽기

       - WR (Write) : 데이터 쓰기
       - CS (Chip Select) : 장치 선택

    ● 주소 및 데이터 멀티플렉싱

    ● 동기식 / 비동기식 통신 지원

2. 6800 병렬 모드 (Motorola 6800 인터페이스)

    ● 데이터 버스 : 8비트

    ● 제어 신호 :

        - E (Enable) : 데이터 전송 제어

        - R/W (Read/Write) : 읽기 / 쓰기 방향 설정

     ● 상대적으로 더 단순한 제어 방식

     ● 클록 동기화 메커니즘 차이 

※ 병렬 통신 인터페이스들은 특히 LCD 및 그래픽 장치에 많이 적용되고 있습니다.

과거에는 이런 병렬통신 인터페이스들은 직접 GPIO 에서 제어를 했습니다. STM32F407xx  부터는 FSMC( Flexible Static Memory Controller ) 고성능 메모리 컨트롤러를 적용하여 많은 용량에 그래픽 데이터를 전송 하게 할수 있습니다. 
현재 구현 하고자 하는 TFT LCD 드라이버 칩셋은 RA8875 입니다.

https://www.raio.com.tw/en/index.html

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LCD 구현을 위해서는 우선 구성된 회로도와 RA8875 datasheet 가 필요 합니다.

우선 위 회로도를 참고하여 MCU 와 RA8875에 포트 초기화 부터 진행 해야 합니다.

 

RA8875에 주요 특징들중 하나는 위에서 언급한것 처럼 8080 병렬 모드로 데이터 버스를 구성 한다는 겁니다. 현재 회로도를 보면 D0~D15 까지 데이터 버스를 구성한것을 확인할수 있습니다. 그리고 나머지 chip select 되는 부분이나 이런 부분들에 대해서도 모두 포트 초기화를 진행 합니다.

위 글은 stm32cubeMX 로 LCD 드라이브에 핀을 구성한 그림입니다. 위에 처럼 진행 하면 자동으로 포트 초기화 코드를 생성해 줍니다.

/*
*********************************************************************************************************
*	함수명: LCD_CtrlLinesConfig
*	기능설명: LCD 
*	매개변수: 없음
*	반환값: 없음
*********************************************************************************************************
*/
static void LCD_CtrlLinesConfig(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    HAL_GPIO_WritePin(TP_INT_GPIO_Port, TP_INT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(LCD_BUSY_GPIO_Port, LCD_BUSY_Pin, GPIO_PIN_RESET);

    /*Configure GPIO pin : LCD_PWM_Pin */
    GPIO_InitStruct.Pin = LCD_PWM_Pin;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(LCD_PWM_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

    /*Configure GPIO(PORTE) pins : PE7 PE8 PE9 PE10
                           PE11 PE12 PE13 PE14
                           PE15 */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10
                        |GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14
                        |GPIO_PIN_15;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_FSMC;
    HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_13
                          |GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1
                          |GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_FSMC;
  HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : TP_NCS_Pin */
  GPIO_InitStruct.Pin = TP_NCS_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(TP_NCS_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : TP_INT_Pin */
  GPIO_InitStruct.Pin = TP_INT_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(TP_INT_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : LCD_BUSY_Pin */
  GPIO_InitStruct.Pin = LCD_BUSY_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(LCD_BUSY_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
}

이렇게 해서 포트 초기화 구성은 완료 되었습니다. 다음 글에서는 TFT LCD 제어에 가장 핵심이 되는 RA8875 에 동작 방식과 그것을 어떤 방식으로 구현 하는지 정리해 보겠습니다.