zhy200308
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- 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
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# ILI9341 + LVGL 驱动说明（重写版）
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STM32H750 · SPI1 · DMA1_Stream2 · LVGL v8
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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**，
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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
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| 旧版问题 | 根因 | 新版做法 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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> 备注：旧 `ILI9341.h` 里关于 “CS=PB12 未配置为输出” 的警告是**过时的**——
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> `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
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LVGL 渲染 → buf_1/buf_2 (.lcd_ram, AXI SRAM, 32B 对齐)
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→ disp_flush() : 裁剪坐标，直接调 ILI9341_FlushArea_DMA()
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→ FlushArea_DMA : 设窗口(2A/2B/2C) → clean D-Cache → CS 低 → 启动 SPI DMA
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→ 任务内轮询等待 lcd_xfer_done（1~2ms，50ms 超时兜底）
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→ 等 SPI 移位排空 → CS 高 → done_cb(=lv_disp_flush_ready)
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→ [DMA 完成] SPI1 中断 → HAL_SPI_TxCpltCallback → 仅置 lcd_xfer_done=1
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→ [出错] HAL_SPI_ErrorCallback → 记录错误 + 置 lcd_xfer_done=1，任务侧恢复
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→ [兜底] 超时(或 ServiceWatchdog) → Abort + 重建 SPI
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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
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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
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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）
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STM32H7 的坑：**DMA1/DMA2 无法访问 DTCM(0x20000000)**，能访问 AXI SRAM(0x24000000)。
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- 自定义链接脚本：`MDK-ARM/motor_ili9341_lcd.sct`
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- `RW_IRAM1 @0x20000000`（DTCM）：普通变量/堆栈，**不放** DMA 缓冲。
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- `RW_IRAM2 @0x24000000`（AXI SRAM）：`*(.lcd_ram)` 显式放这里 + 其余 RW。
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- 工程已改用该脚本：`motor_ili9341.uvprojx` 中
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`<umfTarg>0</umfTarg>` + `<ScatterFile>.\motor_ili9341_lcd.sct</ScatterFile>`。
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- 所有交给 DMA 的缓冲都用 `LCD_RAM_ATTR`（= `.lcd_ram` 段 + 32B 对齐）修饰，
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见 `lv_port_disp.c` 的 `buf_1/buf_2`。
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> 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
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方向完全由 `ILI9341_SetRotation()` 的 MADCTL 决定（默认 `1` = 横屏 320×240，
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`MADCTL=0x28`）。若烧录后镜像/上下颠倒，只需换 MADCTL：
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- 横屏：`0x28` ↔ `0xE8`
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- 竖屏：`0x48` ↔ `0x88`
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换方向后如果分辨率变了，同步修改 `lv_port_disp.c` 的
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`MY_DISP_HOR_RES / MY_DISP_VER_RES`。
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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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#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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[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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**怎么判断：**
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| 现象 | 结论 |
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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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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。
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- `ILI9341_ServiceWatchdog(180)`（freertos.c 任务循环）：超时(ms)兜底恢复，建议
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150~200ms。正常刷新根本走不到看门狗，它只处理硬件级卡死。
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- 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）
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void ILI9341_Init(void); // 初始化 + 默认横屏
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void ILI9341_SetRotation(uint8_t r); // 0/1/2/3
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void ILI9341_FillScreen(uint16_t color); // 阻塞，初始化清屏用
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void ILI9341_FillRect(...); // 阻塞
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uint16_t ILI9341_Color565(r,g,b);
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void ILI9341_FlushArea_DMA(x,y,w,h,data,done_cb,user); // 异步，LVGL 用
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uint8_t ILI9341_IsBusy(void);
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void ILI9341_ServiceWatchdog(uint32_t timeout_ms); // 任务里周期调用
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`FlushArea_DMA` 的 `data` 必须已是面板字节序（由 `LV_COLOR_16_SWAP=1` 保证），
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且位于 DMA 可访问内存。
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## 7. 构建与验证清单
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1. Keil 打开工程 → 确认 Options → Linker 使用 `motor_ili9341_lcd.sct`（本工程已配置）。
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2. 编译无警告地通过；`.map` 里确认 `buf_1/buf_2/.lcd_ram` 地址在 `0x24xxxxxx`。
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3. 烧录后：
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- 蓝色方块左右移动**无残留线条/拖影**；
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- 长时间（数十分钟以上）运行**不白屏、不冻结**；
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- 若镜像/颠倒，按第 4 节调 MADCTL。
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> 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。
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> 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`。
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