单片机从SPI Flash刷图片到TFT屏（单片机adc是什么意思）

快速刷屏

最近的一个项目用到了2.4寸TFT LCD屏，分辨率为240*320，其中客户对屏幕的响应速度不太满意，后来做了优化，结果尚可。

一　硬件平台介绍

主芯片采用新唐NUC126芯片，64PIN，主频72MHz，内部Flash为256KB，内部RAM为20KB。

TFT LCD屏控制器为ST7789，屏幕采用8位并口。

由于图片资源较多，使用了8M字节 SPI Flash保存图片数据。图片像素是RGB565格式保存，一个像素占2字节空间。

项目要求：在项目上，界面有全屏的背景图片，该图片保存在SPI Flash，在上层有一些参数，如电池电量、阻值、功率、电压、温度等，是可变的。这些参数是彩色的，甚至有的是透过背景显示的。

二 刷屏接口性能

NUC126 SPI速度，原厂理论上说可以到36Mbps(主频的一半)，但实测最高为28.75Mbps = 144M/5.（PLL频率为144M）

因为RAM只有20KB，代码已经使用了10KB左右，剩余的RAM很有限。所以采取的方式是按行读出，读一行刷一行。

刷屏效果很差，能看到显示屏从上到下依次刷数据。

三 刷屏速度优化

1 为了快速将图片数据刷到屏幕上，我使用了DMA控制，建立两个缓存（保存一行像素，各占480字节）以便进行乒乓操作，在将数据写入屏幕端的同时可以继续从SPI Flash读数据，减少了等待时间。

从外部SPI Flash读取数据到刷屏完成 所需要的时间为132MS。很明显能看到刷屏动作。

软件直接通过并口刷全屏单色（不需要从SPI Flash取数据）的时间为28MS。由此可见，大部分的时间消耗在从SPI Flash读取数据。

2 由于图片数据一个像素是RGB565格式保存的，也就是一个像素占2字节，将DMA传输位宽设为16位时，刷一幅全屏图片需要87MS，效果还是明显的；

同样的，将DMA数据宽度设为32位时，刷一幅全屏图片需要68MS。由此可见，DMA数据宽度不同，对传输效果有较大影响的。

3 以上都是按行读取，改为一次读两行数据，耗时65MS，一次读4行，耗时63MS，一行读8行，耗时63MS。最优的是一次读 4行。

四　总结及后续

MCU SPI速度受到了限制，远低于并口速度。通过DMA乒乓操作、DMA的传输优化大大提升了刷屏速度。

后续改善建议：

1 MCU选择SPI速度高的，一般SPI速度理论上可达到主频的一半。如SPI速度达到50Mbps，速度也会有明显提升。

2 MCU选择带有Qaud SPI（4 IO模式）功能的，如果用与NUC126引脚兼容的M452芯片，使用Qaud SPI，从SPI Flash读取数据的速度应该还会有较大提升。

3 在UI设计时，也要尽量考虑到不要全屏切换，全屏切换的数据量很大，对硬件的要求也高，局部刷新，或者大部分区域采用单色。