# ILI9341 + LVGL 驱动说明（重写版）

STM32H750 · SPI1 · DMA1_Stream2 · LVGL v8

本次重写的目标：**彻底解决移动物体残留/拖影** 与 **长时间运行白屏**，
并让 SPI/DMA 时序自同步、可稳定构建运行。

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## 1. 问题根因与对应改动

| 旧版问题 | 根因 | 新版做法 |
|---|---|---|
| 移动方块留下残影/线条 | `disp_flush()` 里做软件 90° 转置，坐标/尺寸与 LVGL 失效区域不严格一致，且多一层 `rot_buf→dma_buf` 拷贝 | **硬件旋转**：面板 MADCTL 直接设横屏，LVGL 坐标 = 面板坐标，刷新区与失效区严格 1:1，转置整段删除 |
| 长时间运行白屏 | ① DMA 源缓冲可能被链接器放进 **DTCM**，而 DMA1 无法访问 DTCM；② 阻塞式信号量 + 出错 `Abort`，SPI 状态一乱就级联白屏 | ① 缓冲用 `.lcd_ram` 段**强制放入 AXI SRAM**；② 传输超时后重建 SPI 自恢复，单次异常不级联 |
| 刷新时序/竞态 | 中断里 `lv_disp_flush_ready`、ISR 内 `Abort`、完成被收尾两次等竞态，会丢失“擦除”写入 → 移动物体残留 | **DMA 加速 + 任务内同步等待**：中断只置完成标志，等待/收尾/回调全在任务里做；flush 返回时该块像素一定已完整写入，杜绝提前复用缓冲/擦除未写完 |
| 字节序靠 CPU 逐像素交换 | `LV_COLOR_16_SWAP=0`，驱动里手工打包 | `LV_COLOR_16_SWAP=1`，LVGL 直接产出面板字节序，DMA 直接搬运 |

> 备注：旧 `ILI9341.h` 里关于 “CS=PB12 未配置为输出” 的警告是**过时的**——
> `main.h`/`gpio.c` 已把 PB12 配为推挽输出，CS 时序正常，无需改动。

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## 2. 数据通路

```
LVGL 渲染 → buf_1/buf_2 (.lcd_ram, AXI SRAM, 32B 对齐)
          → disp_flush()  : 裁剪坐标，直接调 ILI9341_FlushArea_DMA()
          → FlushArea_DMA : 设窗口(2A/2B/2C) → clean D-Cache → CS 低 → 启动 SPI DMA
                          → 任务内轮询等待 lcd_xfer_done（1~2ms，50ms 超时兜底）
                          → 等 SPI 移位排空 → CS 高 → done_cb(=lv_disp_flush_ready)
          → [DMA 完成] SPI1 中断 → HAL_SPI_TxCpltCallback → 仅置 lcd_xfer_done=1
          → [出错]     HAL_SPI_ErrorCallback → 记录错误 + 置 lcd_xfer_done=1，任务侧恢复
          → [兜底]     超时(或 ServiceWatchdog) → Abort + 重建 SPI
```

关键不变量：`flush_cb` **返回时该块像素一定已完整写入面板**，LVGL 不会提前复用
缓冲，“擦除”写入不会丢失。中断只做“置标志”一件事，不在中断里调用 LVGL、不在
中断里 `Abort`，从根上消除竞态。

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## 3. 内存放置（最关键，务必确认）

STM32H7 的坑：**DMA1/DMA2 无法访问 DTCM(0x20000000)**，能访问 AXI SRAM(0x24000000)。

- 自定义链接脚本：`MDK-ARM/motor_ili9341_lcd.sct`
  - `RW_IRAM1 @0x20000000`（DTCM）：普通变量/堆栈，**不放** DMA 缓冲。
  - `RW_IRAM2 @0x24000000`（AXI SRAM）：`*(.lcd_ram)` 显式放这里 + 其余 RW。
- 工程已改用该脚本：`motor_ili9341.uvprojx` 中
  `<umfTarg>0</umfTarg>` + `<ScatterFile>.\motor_ili9341_lcd.sct</ScatterFile>`。
- 所有交给 DMA 的缓冲都用 `LCD_RAM_ATTR`（= `.lcd_ram` 段 + 32B 对齐）修饰，
  见 `lv_port_disp.c` 的 `buf_1/buf_2`。

> 在 Keil 里若手改内存布局，请始终保证 `.lcd_ram` 落在 AXI SRAM。

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## 4. 方向/镜像调节

方向完全由 `ILI9341_SetRotation()` 的 MADCTL 决定（默认 `1` = 横屏 320×240，
`MADCTL=0x28`）。若烧录后镜像/上下颠倒，只需换 MADCTL：

- 横屏：`0x28` ↔ `0xE8`
- 竖屏：`0x48` ↔ `0x88`

换方向后如果分辨率变了，同步修改 `lv_port_disp.c` 的
`MY_DISP_HOR_RES / MY_DISP_VER_RES`。

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## 5. 参数与调优

- `DISP_BUF_LINES`（lv_port_disp.c，默认 20）：单块缓冲行数。越大单次 DMA 越长、
  刷新越连续；越小越省 RAM。两块共 `320*行数*2*2` 字节。DMA 单次字节数须 < 65535。
- `ILI9341_ServiceWatchdog(180)`（freertos.c 任务循环）：超时(ms)兜底恢复，建议
  150~200ms。正常刷新根本走不到看门狗，它只处理硬件级卡死。
- SPI 速度：`spi.c` 的 `BaudRatePrescaler`。残影/花屏排查时可先降速验证接线。

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## 6. 对外 API（ILI9341.h）

```c
void     ILI9341_Init(void);                 // 初始化 + 默认横屏
void     ILI9341_SetRotation(uint8_t r);     // 0/1/2/3
void     ILI9341_FillScreen(uint16_t color); // 阻塞，初始化清屏用
void     ILI9341_FillRect(...);              // 阻塞
uint16_t ILI9341_Color565(r,g,b);
void     ILI9341_FlushArea_DMA(x,y,w,h,data,done_cb,user); // 异步，LVGL 用
uint8_t  ILI9341_IsBusy(void);
void     ILI9341_ServiceWatchdog(uint32_t timeout_ms);     // 任务里周期调用
```

`FlushArea_DMA` 的 `data` 必须已是面板字节序（由 `LV_COLOR_16_SWAP=1` 保证），
且位于 DMA 可访问内存。

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## 7. 构建与验证清单

1. Keil 打开工程 → 确认 Options → Linker 使用 `motor_ili9341_lcd.sct`（本工程已配置）。
2. 编译无警告地通过；`.map` 里确认 `buf_1/buf_2/.lcd_ram` 地址在 `0x24xxxxxx`。
3. 烧录后：
   - 蓝色方块左右移动**无残留线条/拖影**；
   - 长时间（数十分钟以上）运行**不白屏、不冻结**；
   - 若镜像/颠倒，按第 4 节调 MADCTL。

> 本仓库环境无法编译/烧录 STM32，以上第 2、3 步需在 Keil + 硬件上确认。
> 第 3 节的内存放置是唯一强依赖工具链的点，请务必核对 `.map`。