Hallo,
ich möchte gerne ein 3.2 LCD Display von Sainsmart am Raspberry Pi
betreiben. Es gibt in Github ein Projekt
(https://github.com/notro/fbtft) welches Treiber für die SPI
Schnittstelle am R-Pi entwickelt.
Das Problem ist, dass das Display eine parallele Schnittstelle hat und
alleine für die Daten 16 Pins benötigt. Deswegen wird es an den R-Pi mit
einem seriell-parallel SPI Wandler angeschlossen. Die Schaltung habe ich
angehängt.
So weit ich es verstanden habe funktioniert die Schaltung folgendermaßen
:
Bei jedem Takt wird ein Bit an die Shift-Register gesendet. Gleichzeitig
zählt der 74hc4040 bis 16 und dann sendet es ein Signal an die
Strobe-Eingänge der Shift-Register und die Schicken ihre 16 gespeicherte
Bits an das Display. Gleichzeitig bekommt das Display ein Signal über
den Inverter, dass die Daten kommen.
Bitte, habe ich es richtig begriffen ? Ich bin in den Sachen
Digitaltechnik immer ein blutiger Anfänger.
Zu meinem Problem:
Abgesehen davon, dass ich eine Platine für diese Schaltung realisieren
muss erreicht man in der Praxis nur eine Taktfrequenz von 16Mhz was etwa
10FPS entspricht (Laut Wiki von dem fbtft Projekt). Mit einer höheren
Taktfrequenz könnte man mehr FPS rausholen.
Meine Idee wäre anstelle eines Zählers, 2x Shift-Register und Inverter
einen Mikrocontroller zu nehmen, der eine entpreschende Geschwindigkeit
(32Mhz) unterstütz. Dann könnte ich diese Schaltung event. nur mit einem
Chip ersetzen.
Könnt ihr mir bitte sagen ob diese Idee überhaupt sinnvoll ist und nach
welche Mikrocontroller würden sich dafür eignen ? Bisher habe ich nur
Erfahrungen mit Arduino, würde aber gerne eine Programierung eines
Mikrocontrollers erlernen.
Danke sehr - K
Hast du dir das auch gut überlegt? Die 30€ Rückfahrmonitore vom
Ebay-Chinesen funktionieren recht gut am Raspberry.
Im Netz gab es auch Seiten, wie man so einen Monitor auf 5 Volt umbaut
und am Raspberry ideal einstellt. Geht zwar über Analog - trotzdem
landen die Pixel 1:1 am Display.
Die 3,2 Sainsmart Monitore sind gerade im Ausverkauf und sehr günstig.
Klar kann ich mit mehr Geld weniger Aufwand haben. Ich möchte dabei aber
möglichst viel lernen und für mich selbst Sachen entdecken gerade auf
dem Gebiet der Digitaltechnik.
Habe ich also die Funktion der Schaltung richtig verstanden oder nicht ?
Und mit welchem Mikrocontroller könnte ich sie realisieren ?
Ich bin zwar nicht so der Experte für programmierbare Logik, aber ich
halte das ganze für eine ideale Anwendung für einen CPLD.
Wenn man einen mit 3V3 nimmt, hat man am Ende sogar wesentlich weniger
Bausteine auf der Platine.
Hier habe ich das GUZUNTY Projekt gefunden, sogar mit Beschreibung der
Ansteuerung eines SainSmart 3.2 Zoll TFT:
https://github.com/Guzunty/Pi/wiki/gz_lcd_driver-waveform
Vorteil des Projekts: Der RPI programmiert gleich den CPLD. Man braucht
also keinen externen JTAG Programmer.
Ansonsten würde ich aber einen TFT nehmen, denn man direkt per SPI
ansteuern kann.
Ich danke euch für die Tips. Dieser ARM Cortex-M3 STM32F103C8T6 Board
sieht sehr interessant aus. Könnte ich mit dem die Komplette oben
beschriebene Schaltung ersetzen ?
In der Beschreibung finde ich: Board JTAG interface, On-board Mini USB
Interface. Heißt es ich kann das development board direkt über USB und
einen virtuellen COM-Port Programmieren ohne einen externen JTAG
Programmierer ?
So weit ich es verstanden habe ist das Rasp-Pi der Taktgeber. Der
Entwickler-Board hat aber einen eigenen Kristall. Kann es auch mit
externem Taktgeber operieren ?
Danke für den Tipp mit dem 2.8 SPI Display, ich wusste nicht dass es sie
gibt. Der Unterschied in der Bilddiagonale ist nicht groß und man spart
sich sehr viel Arbeit.
Karel Mácha schrieb:> ARM Cortex-M3
ist nur zu empfehlen, wenn du mit uc-Programmierung Erfahrung hast,
ansonsten ist die Anpassung eines spi-Lcd an den rpi anspruchsvoll
genug.
Ich habe lediglich Erfahrung mit der Arduino Plattform. Neulich hatte
ich ein TIVA C Series board in der Hand. Diesen konnte ich mit dem Code
Composer in C programmieren. Man konnte auch die Wiring
Programmiersprache nehmen. Angeblich gibt es ein solches IDE für den
Cortex M3 https://github.com/leaflabs/maple-ide. Könnte ich in dem
maple-ide den oben erwähnten Board programieren ? Kann ich den externen
Tagktgeber verwenden ?
Übrigens danke euch sehr für eure guten Tips und Geduld.
Karel Mácha schrieb:> Kann ich den externen Tagktgeber verwenden ?
??? meinst du den spi-takt? der kommt vom Master, was sinnvollerweise
der sendende rpi ist.
Kauf dir das spi-lcd für 10€. Schließ es an deinen arduino an und bring
es dort zum laufen. Wenn das geklappt hat schließt du es an deine rpi an
und überträgst den arduino-Initialisierungscode auf den rpi.
Wenn du damit erfolgreich fertig bist, hast du genügend Erfahrung, um
den cortex-spi mit einem größeren LCD angehen zu können.
Grundschüler schrieb:> meinst du den spi-takt? der kommt vom Master, was sinnvollerweise> der sendende rpi ist.
Das habe ich verstanden. Wenn man den fbtft Treiber verwendet, kann man
auch den Takt angeben (16MHz, 32MHz), der für die Übertragung verwendet
wird. Die von mir oben angehängte Schaltung schafft die 32MHz aber
nicht.
Ich möchte das Display - welches ich bereits besitze - nicht an Arduino
oder einem anderen Mikrocontroller direkt betreiben. Ich möchte es
zusammen mit dem fbtft Treiber von nostro am R-Pi als Display verwenden.
Ich kann auch die obige Schaltung nachbauen - auf einer
Lochraster-Platine, oder eine Platine selbst entwerfen. Ich dachte, ich
kann diese Schaltung mit einem Mikrocontroller / Development Board
realisieren.
Meine Vorstellung war : der Mikrocontroller nimmt bei jedem Takt die 1/0
die von dem MOSI Pin am R-pi kommt, speichert sie ab und nach dem 16-ten
Bit schickt diese über seine Pins parallel an das Display und sendet
auch eine 0 an das WR Eingang am Display.
Verstehe ich hier etwas ganz falsch ?
Karel Mácha schrieb:> Meine Vorstellung war : der Mikrocontroller nimmt bei jedem Takt die 1/0> die von dem MOSI Pin am R-pi kommt, speichert sie ab und nach dem 16-ten> Bit schickt diese über seine Pins parallel an das Display und sendet> auch eine 0 an das WR Eingang am Display.
uC ist meiner Meinung der falsche Ansatz. Der STM32F103C8T6 hat zum
Beispiel auch nur max. 18 MHz SPI Takt. Dazu brauchst du noch CPU-Takte
um die Daten von SPI zum Display zu schieben. Viel gewonnen hat man da,
wenn überhaupt, nicht.
Besser schnellere Logikbausteine nehmen, gleich programmierbare Logik
(siehe oben) oder am besten Displays mit eingebautem SPI.
Stefan H. schrieb:> Der STM32F103C8T6 hat zum Beispiel auch nur max. 18 MHz SPI Takt.
Laut der Beschreibung hier
http://www.st.com/web/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1031/LN1565/PF164476?sc=internet/mcu/product/164476.jsp
kann der Cortex M3 bis zu 72Mhz. Dazu steht da "PLL for CPU clock" Ich
dachte der STM32F103C8T6 kann also von dem spi-takt angesteuert werden.
Stefan H. schrieb:> Dazu brauchst du noch CPU-Takte um die Daten von SPI zum Display zu schieben.
So ist es bei der oberen Schaltung auch oder verstehe ich es falsch ?
Ich schaue mir
Stefan H. schrieb:> Besser schnellere Logikbausteine nehmen
Könntest du mir bitte irgendwelche vorschlagen ?
Ich schaue mir die Programmierbare Logikbausteine an. Mein Wunsch ist
sich die Arbeit mit der Realisierung der oben beschriebenen Schaltung zu
erleichtern für vergleichbare Kosten. Ich möchte das Display nicht
wegwerfen un ich soll auch mit der Technologie nicht überfordert werden.
Ich danke allen die mir hier versuchen zu helfen.
Karel Mácha schrieb:>> Der STM32F103C8T6 hat zum Beispiel auch nur max. 18 MHz SPI Takt.>> Laut der Beschreibung hier> http://www.st.com/web/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1031/LN1565/PF164476?sc=internet/mcu/product/164476.jsp> kann der Cortex M3 bis zu 72Mhz. Dazu steht da "PLL for CPU clock" Ich> dachte der STM32F103C8T6 kann also von dem spi-takt angesteuert werden.
Vielleicht verstehe ich hier etwas falsch, aber kann es sein, dass du
SPI bzw Mikrocontroller im Algemeinen nicht ganz verstehst?
Es gibt den Mikrocontroller Takt in dem dieser sein Programm (etwa einen
Maschinenbefehl pro Takt) abarbeitet und es gibt den SPI Takt,
vorgegeben vom SPI-Master (in diesem Fall Raspberry Pi), der vorgibt wie
schnell Daten eingelesen werden (Ein Bit pro Takt). Der STM32 kann mit
dem eingebauten SPI Modul Daten mit maximal 18 MHz einlesen. Von da aus
muss das Programm die Daten abe noch zum Display weitergeben. Was noch
einige CPU Takte bei 72 MHz bedeutet
Du kannst natürlich ein Programm schreiben, dass das SPI Modul nicht
nutzt sondern alles in Software erledigt. Also die einzelnen Bits
einlesenm zu einem 16 Bit Datenwort zusammensetzen und dann an den TFT
ausgeben. Aber bei z.b 30 MHz SPI Takt und 72 MHz CPU Takt dürfte dieses
Programm nur etwa zwei AMaschinenbefehle lang sein - eher
unwahrscheinlich.
Verwende doch das von mir zitierte Guzunty. Die ganze Hardware kannst du
für ein paar Euro auf einer Lochrasterplatine aufbauen. Und die Software
ist auch schon fertig und kann mit ein paar Befehlen vom PI aus geladen
werden.
Stefan H. schrieb:> Du kannst natürlich ein Programm schreiben, dass das SPI Modul nicht> nutzt sondern alles in Software erledigt. Also die einzelnen Bits> einlesenm zu einem 16 Bit Datenwort zusammensetzen und dann an den TFT> ausgeben.
Geeenau so habe ich mir das vorgestellt. :-D So funktioniert die obige
Schaltung dachte ich nämlich. Sie braucht auch 16 spi-Takte um ein 16bit
Datenwort an das Display zu schicken. Ich dachte halt, dass ich diese’’n
Funktionsprinzip mit dem Cortex M3 schneller hin-bekomme.
Ich beschäftige mich gerade mit dem Guzunty. Ich habe gerade erst
entdeckt, dass es beim GitHub auch die Platinenlayouts gibt !!! Und die
XC9500XL kann man ab 1,50€ bestellen. Ich dachte zuerst, ich muss für so
~15€ ein Kit aus USA bestellen :-)
SPI_interface_circuit.png
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