STM32F469开发板-黑科技助推图形显示

随着可穿戴设备、智能家居等物联网应用的纵向高速发展，人们寄希望于这些产品也能具有像智能手机一样直观的图形交互界面，这使厂商对微控制器图形处理显示的性能也越来越高。针对这样的现象，最近，意法半导体推出了全新系列的STM32F469/479微控制器，通过整合高性能的ARM Cortex-M4处理器、Chrom-ART Accelerator技术及已被广泛用于智能手机和平板电脑的MIPI-DSI技术，大大提升了即时处理速度以及图形处理显示性能，为那些需要实现图形交互界面的物联网应用提供了杀手级的功能。此次爱板网也有幸第一时间体验到了基于STM32F469系列MCU的STM32F469 Discovery开发板，一起来见识一下吧。

STM32F469 Discovery开发板

STM32F469同样采用的是STM32F系列经典的蝴蝶包装，但不同的是，第一眼看到并不仅仅是一块简单的开发板，而是一整块大黑屏幕，竟然有点息屏美学的意味，忍不住赞叹一番。

 

 

取出开发板后能很直观到看清整个屏幕，4英寸的LCD显示屏，和当年的iphone4用的可是同样大的屏幕，是不是有种感叹，世界发展的太快，开发板都这么玩了。

 

 

在开发板正面屏幕两侧则是一些LED以及MEMS麦克风，背面的话是整个板卡的核心器件，说起来，这个格局调调和ST的STM32F7 Discovery开发板非常相似。使用过ST Discovery开发套件的工程师都知道，ST探索套件可以让用户非常方便、快速地开发应用程序，而板载的硬件外设基本都是用于更好的评估微控制器的功能，按照国际惯例，我们就先具体来看看STM32F469 Discovery板卡到底有些什么资源。

 

 

具体的资源如下：

STM32F469NIH6微控制器，采用BGA216封装

16MB SDRAM、16MB SPI Nor Flash

USB OTG FS

MicroSD卡、I2C扩展接口

SAI音频DAC，一个立体声耳机输出接口

3个MEMS数字麦克风

SDRAM、四通道SPI闪存

4.0英寸带电容屏的彩色LCD-TFT，分辨率800*480

4个LED指示灯、用户按钮、复位按钮

Arduino UNO扩展接口

板载ST-LINK/ V2-1，提供了一个嵌入式调试器和编程的STM32微控制器，支持mbed

不出意外，STM32F469 Discovery同样支持mbed项目，看来以后的ST系列开发套件都将沿这个趋势“进化”了。

STM32F469 Discovery板卡的硬件系统框图如下：

 

 

再来看下板卡上的核心微控制器STM32F469NIH6，这也是全球首款集成MIPI-DSI接口的MCU，听起来还挺“诈唬”人的，MIPI-DSI即移动产业处理器接口的显示标准规范，该串行接口通过少量引脚即可连接显示器，并能够提高支持的显示分辨率。我们通常能在网上智能手机、平板的拆解中看到，至于微控制器集成MIPI接口，那还真是闻所未闻，看来STM32F469NIH6理所当然的拿下全球首款的称号了。

 

 

STM32F469NIH6基于高性能的ARM Cortex-M4处理器，集成FPU单元以及DSP，最大主频支持180MHz，内部集成2MB Flash、384 KB SRAM超大存储空间，丰富的外设资源包括SPI、FMC、以太网MAC、SDMMC、USB FS，摄像头接口、I2S等接口，具体可以参考下面的硬件系统框图。（点击图片放大）

 

 

当然，此次微控制器最重要的还是搭载的图形处理、显示方面的资源，包括：

Chrom-ART加速器

TFT LCD控制器

MIPI-DSI接口

Chrom-ART Accelerator是一个2D直接记忆体存取外设，在非常低的CPU负载条件下即可实现先进的图形处理功能，能够直接存取、解码以及混合图像资料，并直接输出到LCD液晶显示器，配合内部的TFT LCD控制器以及MIPI-DSI接口，可以说相得益彰，从这几点上看，STM32F469NIH6针对图形处理显示方面的努力，还真是蛮拼的，我们接下来就上电启动板子，看看实际的效果如何。

上电启动

STM32F469 Discovery提供了3种不同的供电方式，分别是miniUSB、USB OTG以及Arduino扩展接口供电，并且不同的供电对应不同的跳帽选择，如下图所示。

 

 

我们就以最常用的ST-LINK V2-1 USB接口供电，插上电源，板卡运行出厂默认的RTOS系统，1.2版本的，基本功能包括音频、视频播放，游戏、家居监控等功能。

 

 

另外，还有一个特别特别重要的功能Touch GFX，什么是Touch GFX？

TouchGFX是一个独特的软件框架，可以在低性能的硬件上实现媲美智能手机上的图形用户界面（GUI），一句话，如果你有在MCU上跑图形用户界面的需求，一旦你用了Touch GFX，那就再也回不去了。

点开Touch GFX，里面有几个功能项，如下图所示。

 

 

用户控制Demo，里面包括了日历，传感器等显示功能。

 

 

TouchGFX展示Demo，包括介绍什么是TouchGFX等。

 

 

图表的Demo

 

 

另外，TouchGFX还内置了一个Bird Eat Coin游戏的Demo。

重头戏来了！！！

这是一个非常直观的呈现Chrom-ART加速功能效果的游戏Demo，如下图所示，我们关闭Chrom-ART加速功能，MCU的占用率大概在75%左右。

 

 

当打开Chrom-ART加速功能，MCU的占用率瞬间降到了4%左右，而且在玩这游戏的时候明显感觉到更加流畅。

 

 

另外，我们也在测试了下在开启和关闭Chrom-ART时的功耗，将万用表连接到开发板的电流测试跳帽处，如下图所示。（设备有些简陋，用的是普通的万用表，难免有所误差，测试结果供参考）

在关闭Chrom-ART加速功能时，测得的电流大概为101.9mA。

 

 

而当开启Chrom-ART加速功能时，测得的电流大概在97.0mA，两者之间也有相差5mA的电流，确实在处理复杂图形的时候，开启Chrom-ART加速功能在大大降低MCU的占用率后能有效的减少功能，非常不错。

 

 

从这个TouchGFX功能的演示来看，无论是物联网设备，还是大多数的工业应用，简单而直观的触摸型控制越来越受重视，而在此之前，像STM32F469一样可以胜任复杂图形处理的MCU并不多见，现在，我们使用STM32F469 Discovery开发板，通过TouchGFX，真正意义上带来了一套低成本、低功耗的图形解决方案，是不是很棒！

小结

介绍了意法半导体最新推出的STM32F469 Discovery开发板，板卡搭载核心微控制器STM32F469NIH6，基于一颗性能强大的低功耗32位ARM Cortex-M4处理器，辅以Chrom-ART加速和ART Accelerator存取加速技术，新产品可提升图形处理性能、即时处理速度以及内核对程式记忆体的存取速度。通过整合加速器和MIPI-DSI介面，STM32F469NIH6能够独立执行要求严格的即时系统控制、监视等应用任务，无需另外搭载性能更强大、能耗更高的处理器，真正做到低成本、低功耗的图形交互界面功能，这对目前广阔的物联网、工业现场控制等领域无疑是一个优异的参考设计方案，有兴趣的工程师可以多多关注。