ILI9341: 增加 DMA/纯阻塞 两种传输 + 每次 flush 日志，便于定位错位/残留
- ILI9341_USE_DMA 开关：1=DMA+同步等待，0=纯阻塞SPI(不用DMA)，同一入口 - ILI9341_LOG_EN/LOG_EVERY：每次(或每N次)flush 打印 方式/区域/字节/耗时/ 错误码/累计错误/超时/缓冲地址(判断是否落在AXI SRAM) - DWT 微秒计时；纯阻塞路径无 D-Cache/DMA 一致性问题，用于对照 - README 增加两种模式对照判读表
This commit is contained in:
zhy200308
+132
-24
@@ -1,4 +1,5 @@
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#include "ili9341.h"
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#include "uart4.h" /* Debug_Printf：刷新日志 */
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/*
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* ILI9341 驱动 —— 全异步 DMA 重写版
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@@ -42,6 +43,34 @@ static volatile uint8_t lcd_xfer_done = 1; /* 1=空闲/已完成 */
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static volatile uint32_t lcd_spi_err = 0; /* 最近一次 SPI 错误码 */
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static volatile uint32_t lcd_start_tick = 0;
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/* ---- 诊断统计 ---- */
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static uint32_t lcd_flush_cnt = 0; /* flush 总次数 */
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static uint32_t lcd_err_cnt = 0; /* SPI 错误次数 */
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static uint32_t lcd_timeout_cnt = 0; /* 传输超时次数 */
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/* ================= DWT 微秒计时（用于日志里的传输耗时） ================= */
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static void LCD_DWT_Init(void)
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{
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#if defined(DWT) && defined(CoreDebug)
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CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
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DWT->CYCCNT = 0;
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DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
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#endif
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}
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static uint32_t LCD_Micros(uint32_t start_cyc)
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{
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#if defined(DWT)
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uint32_t now = DWT->CYCCNT;
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uint32_t diff = now - start_cyc; /* 32 位自然回绕 */
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uint32_t cyc_per_us = SystemCoreClock / 1000000U;
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return (cyc_per_us != 0U) ? (diff / cyc_per_us) : diff;
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#else
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(void)start_cyc;
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return 0U;
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#endif
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}
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/* ================= 阻塞式低层写命令/数据（仅用于初始化与设窗口） ================= */
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static void LCD_WriteCmd(uint8_t cmd)
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@@ -98,6 +127,8 @@ void ILI9341_Init(void)
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LCD_CS_HIGH();
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LCD_BL_ON();
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LCD_DWT_Init();
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||||
LCD_Reset();
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LCD_WriteCmd(0x01); /* Software reset */
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@@ -234,26 +265,15 @@ static void LCD_SPI_WaitShiftEmpty(void)
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__DSB();
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}
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/* ================= LVGL 刷新入口（DMA 加速，任务内同步等待完成） ================= */
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/* ================= 两种传输实现 =================
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* 均为“同步返回”：函数返回时该块像素一定已完整写入面板。
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* 返回值：0=成功，1=超时/出错（已尽力恢复）。 */
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void ILI9341_FlushArea_DMA(uint16_t x, uint16_t y,
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||||
uint16_t w, uint16_t h,
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const uint16_t *data,
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||||
ILI9341_FlushDoneCb done_cb,
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void *user_data)
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/* (A) DMA 传输 + 任务内同步等待 */
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static uint8_t LCD_Xfer_DMA(const uint16_t *data, uint32_t byte_len)
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{
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||||
uint32_t byte_len;
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||||
uint32_t t0;
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||||
if (w == 0 || h == 0 || data == NULL)
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||||
{
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if (done_cb) done_cb(user_data);
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return;
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}
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||||
byte_len = (uint32_t)w * h * 2U;
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||||
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||||
LCD_SetWindow(x, y, x + w - 1U, y + h - 1U);
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||||
uint8_t fail = 0;
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||||
/* DMA 读取前 clean D-Cache，确保面板拿到最新像素 */
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||||
LCD_CleanDCache(data, byte_len);
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@@ -269,32 +289,120 @@ void ILI9341_FlushArea_DMA(uint16_t x, uint16_t y,
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||||
{
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||||
lcd_xfer_done = 1;
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||||
LCD_CS_HIGH();
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||||
if (done_cb) done_cb(user_data);
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||||
return;
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||||
return 1;
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||||
}
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||||
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||||
/* 任务内同步等待：中断只把 lcd_xfer_done 置 1，这里轮询等待。
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* 传输一小块通常 1~2ms 即完成；50ms 超时兜底防止硬件卡死。
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||||
* 这样每次 flush 返回时，这块像素一定已经完整写入面板——不会出现
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||||
* “LVGL 提前复用缓冲 / 擦除区没写完”导致的移动残留。 */
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||||
/* 中断只把 lcd_xfer_done 置 1，这里轮询等待；50ms 超时兜底。 */
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||||
t0 = HAL_GetTick();
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||||
while (lcd_xfer_done == 0U)
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{
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||||
if ((HAL_GetTick() - t0) > 50U)
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||||
{
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||||
HAL_SPI_Abort(&hspi1);
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||||
/* 传输异常，重建 SPI，避免坏状态带入后续帧 */
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||||
if (HAL_SPI_DeInit(&hspi1) == HAL_OK)
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||||
{
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||||
HAL_SPI_Init(&hspi1);
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||||
}
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||||
lcd_xfer_done = 1;
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||||
lcd_timeout_cnt++;
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||||
fail = 1;
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||||
break;
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||||
}
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||||
}
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||||
LCD_SPI_WaitShiftEmpty();
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||||
LCD_CS_HIGH();
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||||
return fail;
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||||
}
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/* (B) 纯阻塞 SPI（完全不用 DMA，CPU 直推）
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||||
* CPU 经缓存读数据，无 DMA/D-Cache 一致性问题；用于对照排查。 */
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static uint8_t LCD_Xfer_Poll(const uint16_t *data, uint32_t byte_len)
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||||
{
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||||
HAL_StatusTypeDef st;
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||||
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||||
lcd_xfer_done = 1; /* 阻塞方式无“在途”状态 */
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||||
lcd_spi_err = 0;
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||||
lcd_start_tick = HAL_GetTick();
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||||
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||||
LCD_CS_LOW();
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||||
LCD_DC_DATA();
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||||
/* byte_len 上限 = 单块缓冲字节数 < 65535，可一次发完 */
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||||
st = HAL_SPI_Transmit(&hspi1, (uint8_t *)data, (uint16_t)byte_len, 100);
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||||
|
||||
LCD_SPI_WaitShiftEmpty();
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||||
LCD_CS_HIGH();
|
||||
|
||||
return (st == HAL_OK) ? 0U : 1U;
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||||
}
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||||
/* ================= LVGL 刷新入口（按开关选择传输方式，带日志） ================= */
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void ILI9341_FlushArea_DMA(uint16_t x, uint16_t y,
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||||
uint16_t w, uint16_t h,
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||||
const uint16_t *data,
|
||||
ILI9341_FlushDoneCb done_cb,
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||||
void *user_data)
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||||
{
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||||
uint32_t byte_len;
|
||||
uint8_t fail;
|
||||
uint32_t cyc0;
|
||||
uint32_t us;
|
||||
|
||||
if (w == 0 || h == 0 || data == NULL)
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||||
{
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||||
if (done_cb) done_cb(user_data);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
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||||
byte_len = (uint32_t)w * h * 2U;
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||||
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||||
LCD_SetWindow(x, y, x + w - 1U, y + h - 1U);
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||||
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||||
#if defined(DWT)
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cyc0 = DWT->CYCCNT;
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||||
#else
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||||
cyc0 = 0U;
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||||
#endif
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#if (ILI9341_USE_DMA)
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||||
fail = LCD_Xfer_DMA(data, byte_len);
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||||
#else
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||||
fail = LCD_Xfer_Poll(data, byte_len);
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||||
#endif
|
||||
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||||
us = LCD_Micros(cyc0);
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||||
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||||
lcd_flush_cnt++;
|
||||
if (fail || lcd_spi_err) lcd_err_cnt++;
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||||
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||||
#if (ILI9341_LOG_EN)
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||||
if ((lcd_flush_cnt % ILI9341_LOG_EVERY) == 0U)
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{
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/* 一行一条，便于两种方式对比：
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* 方式 / 序号 / 区域 / 字节数 / 传输耗时us / 是否失败 / SPI错误码 /
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||||
* 累计错误 / 累计超时 / 数据缓冲地址(判断是否落在 0x24xxxxxx=AXI SRAM) */
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||||
Debug_Printf("[LCD] %s #%lu (%u,%u %ux%u) len=%lu t=%luus fail=%u err=0x%lX "
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||||
"eC=%lu toC=%lu buf=0x%08lX\r\n",
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#if (ILI9341_USE_DMA)
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||||
"DMA ",
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||||
#else
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||||
"POLL",
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#endif
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||||
(unsigned long)lcd_flush_cnt,
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||||
(unsigned)x, (unsigned)y, (unsigned)w, (unsigned)h,
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||||
(unsigned long)byte_len,
|
||||
(unsigned long)us,
|
||||
(unsigned)fail,
|
||||
(unsigned long)lcd_spi_err,
|
||||
(unsigned long)lcd_err_cnt,
|
||||
(unsigned long)lcd_timeout_cnt,
|
||||
(unsigned long)(uint32_t)data);
|
||||
}
|
||||
#else
|
||||
(void)us;
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||||
#endif
|
||||
|
||||
if (done_cb) done_cb(user_data);
|
||||
}
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||||
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||||
@@ -27,6 +27,25 @@ extern "C" {
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||||
* 不会级联导致长时间白屏。
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* ============================================================ */
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/* ============================================================
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* 诊断/调试开关
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* ILI9341_USE_DMA : 1 = 用 DMA 搬运像素（+任务内同步等待）
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* 0 = 纯阻塞 SPI（完全不用 DMA，CPU 直推）
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* 两种方式共用同一入口 ILI9341_FlushArea_DMA()，
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* 切换后对比日志即可判断“错位/残留”是否与 DMA 相关。
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* ILI9341_LOG_EN : 1 = 每次 flush 打印一行日志（走 UART4 Debug_Printf）
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* ILI9341_LOG_EVERY: 每多少次 flush 打印一次（1=每次；调大可减轻串口负担）
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* ============================================================ */
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#ifndef ILI9341_USE_DMA
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#define ILI9341_USE_DMA 1
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||||
#endif
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#ifndef ILI9341_LOG_EN
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||||
#define ILI9341_LOG_EN 1
|
||||
#endif
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#ifndef ILI9341_LOG_EVERY
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#define ILI9341_LOG_EVERY 1U
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#endif
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/* 面板原生（未旋转）分辨率 */
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#define ILI9341_NATIVE_WIDTH 240U
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#define ILI9341_NATIVE_HEIGHT 320U
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@@ -69,6 +69,51 @@ STM32H7 的坑：**DMA1/DMA2 无法访问 DTCM(0x20000000)**，能访问 AXI SRA
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## 4.5 诊断：DMA vs 纯阻塞 + 日志（排查错位/残留）
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在 `ILI9341.h` 顶部有三个开关：
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```c
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#define ILI9341_USE_DMA 1 // 1=DMA搬运(+任务内同步等待) 0=纯阻塞SPI(不用DMA)
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#define ILI9341_LOG_EN 1 // 1=每次flush打印一行日志(UART4)
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#define ILI9341_LOG_EVERY 1U // 每N次flush打印一次(串口太卡就调大，如 8/16)
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```
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两种传输走**同一个入口** `ILI9341_FlushArea_DMA()`，只是内部实现不同，
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所以切换 `ILI9341_USE_DMA` 后其它代码无需改动，直接对比现象与日志即可判断
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“错位/残留”到底和 DMA / D-Cache 有没有关系。
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日志格式（UART4，115200 或工程设定波特率）：
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```
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[LCD] DMA #1234 (20,115 46x40) len=3680 t=210us fail=0 err=0x0 eC=0 toC=0 buf=0x24000000
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│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ └ 数据缓冲地址：必须是 0x24xxxxxx(AXI SRAM)；
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│ │ │ │ │ │ │ │ │ └ 累计超时次数 若是 0x2000xxxx(DTCM) 说明 scatter 没生效
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│ │ │ │ │ │ │ │ └ 累计错误次数
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│ │ │ │ │ │ │ └ 本次 SPI 错误码(HAL ErrorCode)
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│ │ │ │ │ │ └ 本次是否失败(1=超时/出错)
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│ │ │ │ │ └ 本次传输耗时(微秒, DWT 计时)
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│ │ │ │ └ 本次字节数
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│ │ │ └ 区域宽x高
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│ │ └ 区域左上角(x,y)
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│ └ flush 序号
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└ 传输方式: DMA / POLL
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```
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**怎么判断：**
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| 现象 | 结论 |
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|---|---|
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| `POLL` 模式画面**干净**、`DMA` 模式**错位** | 问题在 DMA / D-Cache 一致性（缓冲没 clean 干净、或缓冲不在 AXI） |
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||||
| 两种模式**都错位** | 与 DMA 无关，是**面板刷新撕裂**（需 TE 同步）或上层逻辑 |
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| 日志里 `buf=0x2000xxxx` | scatter 没生效，缓冲落在 DTCM，DMA 读到错/旧数据 → 先修内存放置 |
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| `err=` 非 0 或 `eC` 持续增长 | SPI 总线错误（接线/速率/干扰），先降 `BaudRatePrescaler` 验证 |
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| `toC` 增长 | 传输超时，DMA/中断未触发，查 NVIC/时钟 |
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||||
| `t=` 远大于预期(如 >20ms) | SPI 太慢/被阻塞，撕裂概率大增 |
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> 串口日志是**阻塞发送**，会显著拖慢刷新、改变时序。判断完请把 `ILI9341_LOG_EN`
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> 关回 0（或把 `ILI9341_LOG_EVERY` 调大），否则时序失真、也会掩盖真实表现。
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## 5. 参数与调优
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- `DISP_BUF_LINES`（lv_port_disp.c，默认 20）：单块缓冲行数。越大单次 DMA 越长、
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