如何一步一步地优化LVGL的丝滑度

经过一番周折将LVGL移植到了STM32F407单片机上，底层驱动的LCD是st7789，移植时的条件和环境如下：

●LVGL用的是单缓冲，一次刷新10行；

●刷新函数用的是最原始的一个一个打点的方式；

●ST7789底层发送数据用的是软件spi；

在这些环境下，刷屏就是在拉窗帘，特别慢。

接下来，一步一步地进行优化。

软件SPI→硬件SPI

将硬件SPI改成软件SPI，其实效果并没有什么提升，甚至可以说毫无改进。

注意，这里SPI虽然只用发送，但是接收的代码也不能省略，要不然没效果，千万注意。

虽然硬件SPI相比软件SPI没什么改善，但是硬件SPI可以结合DMA使用。

硬件SPI+DMA

结合LCD屏幕的指针自增进行区域批量赋值，不再一个一个地打点了，而是一次性填充整个区域。

Lvgl的打点调用如下

刷屏函数如下

使用DMA之后，效果提升比较明显，页面切换几乎是瞬间完成，但是还是有闪烁的感觉。

这里有一些问题需要注意下。

不知道为什么，DMA操作8位时能用，操作16位时就不好用了，虽然也把spi和DMA都改成了操作16位，还是不行，所以暂时使用8位；

理论上来说SPI的位数和DMA的位数应该是独立的，一个是发送的字节单位，一个是搬运的字节单位；暂时没搞明白，就统一使用8位吧。

另外，spi的时钟不能太低

估计是太慢的话，spi发送的速度跟不上DMA搬运数据的速度，spi的数据会被冲掉；

再就是SPI的发送和DMA的发送是可以共存的。

ST7789的驱动里涉及到发送指令和发送数据，如果是一次性的数据发送，可以使用DMA，也可以使用SPI

使用spi发送

使用dma发送

考虑到使用DMA来刷新屏幕数据可以结合lvgl的缓冲，所以上面选用spi的发送方式，然后DMA专门用来刷数据；

前面我是独立于lvgl，在LCD的驱动里给DMA专门又开了个内存空间

但其实，可以直接使用lvgl开辟的显存空间，重复申请就浪费了加倍的空间了，也省去了数据复制的步骤了。

但这样又有个问题，那就是颜色像素是个16位的数组，我DMA操作的是8位的数据，前面说了，DMA操作16位的不知道为啥不好使，所以这里面肯定要有些转化，或者解决DMA不能搬运16位数据的原因。怎么办呢？

继续往下看。

SPI+DMA+LVGL双缓冲

参考：LVGL非全尺寸双显存—SPI+DMA（中断刷新） - 哔哩哔哩

配置lvgl为双缓冲

注意下面的别忘了同步修改。

然后将上面三个静态变量的声明放到外面去，因为这里是在函数内部，属于局部静态变量，后面需要全局使用，就会识别不到，因此要上升成全局变量。

在使用LVGL的双缓冲时，DMA初始化时的发送地址可以先设置为双缓存的第一个空间，此时，将LCD的初始化函数直接放在lv_port_disp_template.c中，并且传递进入第一个缓冲区的地址。

之前单独为DMA开辟的发送空间可以去掉。

接下来开始改造刷新函数

Lvgl双缓冲的切换是lvgl自动进行的，我们不用去处理指针切换和数据交替填充的操作，只需要在刷新函数里获取对应的颜色数据的地址，就是当前要发送的数据地址，是lvgl已经帮我们切换好了双缓冲的指针。

在disp_flush函数里我们直接填充数据，接口不变。

同时有一个考虑：DMA发送数据时，之前是强行死循环等待DMA发送完成

我们现在将其改成DMA传输完成中断的方式来进行，然后在DMA传输完成中断里通知lvgl进行下一次刷新，也就是将lv_disp_flush_ready(disp_drv);函数放到DMA中断里去，这样就又有了问题，那就是这个通知函数里的disp_drv是个局部变量，想要挪到外部，就得借助一个中间的全局变量，因此，再定义一个全局的变量，类型和disp_drv的类型一致

同时，考虑到DMA一次只能发送一个字节的数据，因此我们将color_p强行转换成8位数据类型的指针。

于是，刷新函数disp_flush如下：

接下来，就要继续改造打点函数了

我们先计算下，DMA一次最多能发送65535个数据，我配置的是8位的，也就是一次最多能发送65535个字节，一个像素2个字节，那么就是说一次最多能发送32767个像素，如果屏幕是320*240的，那么一次最多能发送102行，所以，设置双缓冲时，我们的缓冲大小不要超过102行，我们这里先将缓冲设置成20行，也就是每次刷新，可以直接使用DMA发完，不必让DMA也分次发送。

DMA使能函数调整

另外，别忘了配置DMA的传输完成中断

然后按照上面说过的思路在lv_port_disp_template.c文件中写上DMA的传输完成中断，并在里面放置通知函数。

在这一过程中，其实有个隐含的答案，那就是上面提过的，关于像素是16位的，但是DMA只能处理8位数据的问题。

其实，DMA所识别的起始地址，就是个32位的地址，不管目标数据本身是什么类型，只要把首地址传给DMA即可，DMA从首地址开始，按照DMA配置的位数来搬运数据，DMA并不关心这个地址原来本身是什么类型的数据。

所以，LVGL传过来的是地址，我们只要把地址转成uint32_t然后传递给DMA，DMA就会按照初始化时配置的位数来搬运，它才不管你原来的数据是多少位的。

至此，DMA+LVGL双缓冲已完成，编译下载运行看看效果。

运行后，发现颜色不大对，原来是红绿蓝，现在变成了青紫黄，这种情况，就想到了一个颜色配置项LV_COLOR_16_SWAP，把它改成1。

再编译下载运行

颜色正常，速度也还挺好。

当然，如果想要再快，可以使用全屏幕双缓冲，此时，SRAM空间不够的话就可以将其放在外部SRAM中，用空间来换时间。我这个项目到这里帧率为35，已经够用了，就不再优化了。后续有特别的需要再说吧。