目标平台:CPKCOR-RA8D1B + CPKEXP-EKRA8X1,Zephyr 4.4.0。 成果:222x480 RGB565 通过 GLCDC → MIPI-DSI(1 lane,video mode)→ ST7796U 稳定显示。

显示链路

应用(LVGL/display_write)
  → GLCDC 显示控制器(lcdif,renesas,ra-glcdc)   显存在 SDRAM 0x68000000
  → MIPI-DSI host(mipi_dsi,renesas,ra-mipi-dsi) 1 lane video mode
  → ST7796U panel(H0233S001 模组)

关键参数

GLCDC(lcdif)

MIPI-DSI host

ST7796U 初始化

• 复位:P000(低有效),高 100ms → 低 1ms → 高 120ms

• 24 条 DCS 初始化序列(全部 LP 模式下发)见 drivers/display/display_st7796u_dsi.c,来自瑞萨 FSP 官方例程 mipi_cpkexp_ra8d1_ep

• MADCTL=0x48(MV=1 行列交换,BGR=1);CASET 49~270(222 列窗口),RASET 0~479

文件清单

应用目录(app/ra8d1_blink/)

Zephyr 源码树补丁(2 处,升级 Zephyr 需重新合入)

补丁 1 — GLCDC 驱动 stride 对齐修复:zephyr/drivers/display/display_renesas_ra.h/.c

• 背景:屏宽 222px(RGB565,444 字节/行)不满足 GLCDC 64 字节行对齐;原驱动 framebuffer 大小和读写路径按 222 算,hstride 却按 224 算,会错位越界

• 修复:framebuffer 大小、input.hsize/hstride、write/read 行步长统一用对齐行宽(224px);display_cyc 仍用 222(GLCDC 支持裁剪,FSP 例程同样写法);零拷贝路径增加 pitch == 对齐行宽 条件,不满足自动走内部 memcpy

• 对 ek_ra8d1 等已对齐宽度(480px)的板子行为不变

补丁 2 — DSI host 允许 LP blanking:zephyr/drivers/mipi_dsi/dsi_renesas_ra.c

• 原驱动硬编码 hsa/hbp/hfp_no_lp=1(blanking 期间强制 HS),带宽需求大增,本板 1-lane 配置下视频 FIFO 持续上溢(VBUFOVF),表现为画面闪烁、竖线错位

• 改为 0(与 FSP 例程一致);EK-RA8D1(1000MHz PLL、2 lane)带宽充裕,不受影响

调试过程中踩过的坑

1. out-of-tree 驱动的 zephyr_library() 失效:在应用 add_subdirectory(drivers) 上下文中,zephyr_library 产物不会挂进 zephyr.elf 链接——编译不报错、devicetree 正常,但设备初始化函数根本不执行(无任何日志)。改用 target_sources_ifdef(CONFIG_... app PRIVATE ...) 直接编入 app 目标解决。验证方法:nm zephyr.elf | grep <驱动init函数>。

2. LOG 不开等于瞎调:LOG_ERR 依赖 CONFIG_LOG=y 及模块 log level;blink 原始配置下驱动报错全部被静默。调试期开 CONFIG_LOG=y + CONFIG_DISPLAY_LOG_LEVEL_DBG=y + CONFIG_MIPI_DSI_LOG_LEVEL_DBG=y,并在关键路径加 printk。

3. DSI host 的 HBP/VBP 语义与 GLCDC 不同:需减去 sync 宽度(参照树内 display_ili9806e_dsi.h 的换算宏)。两者不一致时画面出现竖线错位(因 MADCTL MV=1 旋转,流内的帧/行边界错位在玻璃上表现为竖缝)、闪烁。

4. SDRAM 行地址偏移:板级 dts multiplex-addr-shift 误写 8-bit(照搬 ek_ra8d1),本板 W9825G6KB-6I 应为 9-bit(FSP 例程 readme 明确),已在 overlay 修正。

5. DSI 状态诊断:VMSR 寄存器(0x40346410)bit20=TIMERR、bit22=VBUFUDF、bit23=VBUFOVF;LINKSR(0x40346010)bit8=VRUN。main.c 里有每秒打印 + 写回清除的示例代码。

真机现象对照表

下一步:接入 LVGL

显存链路已就绪,LVGL 接入要点(参考 zephyr/boards/shields/rtkmipilcdb00000be/boards/ek_ra8d1.defconfig 和 zephyr/samples/subsys/display/lvgl/):

CONFIG_LVGL=y
CONFIG_LV_Z_MEM_POOL_SIZE=65536        # 按需,可放 SDRAM
CONFIG_LV_Z_VDB_ZEPHYR_REGION=y        # LVGL 显存 buffer 放 SDRAM 区域
CONFIG_LV_Z_VDB_ZEPHYR_REGION_NAME="SDRAM"
CONFIG_LV_Z_VDB_ALIGN=64               # 与 GLCDC 64 字节行对齐匹配
CONFIG_LV_COLOR_DEPTH_16=y             # RGB565

• LVGL 通过 chosen { zephyr,display = &lcdif; }; 找到显示设备(overlay 已配好)

• LVGL flush 的 buffer pitch=222 ≠ 对齐行宽 224,会自动走 GLCDC 驱动的内部 framebuffer memcpy 路径(补丁 1 保证正确);后续如需性能优化,可让 LVGL 按 224 对齐分配 buffer 走零拷贝路径