关键字：SPI LCD， GPDMA
1. 引言
客户需要评估STM32U5+SPI LCD整屏刷新时的显示效果。一般SPI LCD都内置了
GRAM，在使用TouchGFX时都会选用部分帧缓冲以节省内存。客户需要整屏刷新，并尽
量节省内存，则需要使用单帧缓冲的方式。
2. 问题
本文使用STM32U575 NUCLEO板与X-NUCLEO-GFX01M1板上的SPI LCD进行了
测试。此LCD分辨率为320x240，16bpp色深，整屏传输时数据量为153600字节。而
U5的GPDMA一次数据传输要小于64K，因此LCD整屏传输需要由多次DMA传输完
成。利用U5的GPDMA链表模式，可将帧缓冲的数据组织到一个链表中，由DMA一次
性传输完成即可实现LCD的整屏刷新。
在实际调试中却发现，在准备好GPDMA链表后，调用HAL_SPI_Transmit_DMA函
数启动链表传输后，屏幕显示不完整，也没有DMA传输完成回调。
2.1. SPI 及GPDMA LinkedList配置
X-NUCLEO-GFX01M1板的LCD控制命令为8bit，像素数据为RGB565，因此在初
始化SPI外设时，需要定义datasize 为8bit，而在用DMA传输像素数据时，需要将高
低字节对调，因此要将DMA的源数据位宽、目的数据位宽都为HALFWORD，并且使用
GPDMA的数据处理功能完成高低字节对调。
在使用GPDMA数据处理功能时，SPI的初始化配置中，需要将FifoThreshold配置
为SPI_FIFO_THRESHOLD_02DATA或更大的偶数。
图1. SPI初始化代码
在GPDMA链表的初始化中，使用DataExchange配置对HALFWORD进行高低字
节对调，通过配置3个链表节点来完成整屏像素数据的传输，前两次分别传输(64*1024
2)字节，第三次传输剩下的像素数据。
图2. GPDMA链表初始化代码
2.2. 问题及解决
在启动SPI DMA传输前，将DMA通道与链表关联，SPI外设也要与DMA通道关
联，然后就能使用HAL_SPI_Transmit_DMA函数开始SPI传输。但这样并没有完成整屏
数据的传输。调试发现，SPI显示传输完成，而DMA却处于BUSY状态。
图3. SPI DMA与链表关联
查看HAL_SPI_Transmit_DMA 函数，在配置SPI寄存器时，由于DMA通道配置为
Linear 模式，这样会配置SPI CR2寄存器值为当前传输大小(64*1024-2)，如下图：
图4. HAL_SPI_Transmit_DMA 代码片段
这样，在SPI传输完链表第一个节点的数据后，SPI状态寄存器显示已经传输完成，导
致链表后续节点无DMA请求而无法进行传输。
在SPI不确定传输数据大小时，需要将TSIZE配置为0。因此可以将DMA模式修改
成DMA_LINKEDLIST_CIRCULAR。这样在链表的3个节点配置均传输完成后，会产生
DMA完成中断。
图5. 启动SPI DMA传输
另外，在TSIZE配置为0时，SPI不会产生传输完成标志。因此在DMA传输完成
后，不能马上disable SPI或者将SPI片选拉高。因为DMA传输完成仅表示DMA将数
据传输到SPI的TX FIFO中，而SPI还需要一点时间将FIFO中的数据发送出去。
3. 小结
在使用STM32U5的GPDMA链表模式进行SPI通信时，需要将SPI的TSIZE配置为
0，才能使链表的多个节点配置逐个执行，完成所有数据的发送。
意法半导体公司及其子公司 （"ST"）保留随时对 ST 产品和 / 或本文档进行变更的权利，恕不另行通知。买方在订货之前应获取关于 ST 产 品的最新信息。 ST 产品的销售依照订单确认时的相关 ST 销售条款。 买方自行负责对 ST 产品的选择和使用， ST 概不承担与应用协助或买方产品设计相关的任何责任。 ST 不对任何知识产权进行任何明示或默示的授权或许可。 转售的 ST 产品如有不同于此处提供的信息的规定，将导致 ST 针对该产品授予的任何保证失效。 ST 和 ST 徽标是 ST 的商标。若需 ST 商标的更多信息，请参考 www.st.com/trademarks。所有其他产品或服务名称均为其 各自所有者的财 产。 本文档是ST中国本地团队的技术性文章，旨在交流与分享，并期望借此给予客户产品应用上足够的帮助或提醒。若文中内容存有局限或与ST 官网资料不一致，请以实际应用验证结果和ST官网最新发布的内容为准。您拥有完全自主权是否采纳本文档（包括代码，电路图等）信息， 我们也不承担因使用或采纳本文档内容而导致的任何风险。 本文档中的信息取代本文档所有早期版本中提供的信息。 © 2020 STMicroelectronics - 保留所有权利