RT-Thread-基于RT-Thread+RA6M4的5寸屏电脑状态实时显示RT-Thread问答社区

基于RT-Thread+RA6M4的5寸屏电脑状态实时显示

发布于 2022-07-11 16:17:53 浏览：664 订阅该版

[tocm]

# 应用的背景：
在PC使用过程中，会不时的卡顿，经常是不知名的软件CPU占用率过高，或是内存使用过多的原因，而且总是要打开任务管理器查看原因，有时卡顿时，还打不开任务管理器，所以，在桌面上设计一个可以实时显示PC硬件运行状态的终端屏，用于显示PC的部分硬件信息，包括CPU与GPU的使用率、温度等。
此项目也旨在熟悉RA6M4的芯片功能，与RT-Thread与RA6M4的综合使用。
## 实现功能：
RA6M4使用Buses外设，通过SSD1963芯片，驱动一块5寸的RGB液晶屏，来显示电脑的运行状态，硬件信息。
显示界面使用lvgl进行设计，向RA6M4中移植lvgl库。
电脑与RA6M4通过USB转TTL电路进行通讯。

# 整体系统框架：

RT-Thread使用情况概述:
在调试阶段，RT-Thread将finsh控制台串口设置成串口1。原串口7引脚与bus引脚复用冲突。
最后项目应用时，由串口1来进行与PC机的通讯，finsh功能不再使用。
由于RTT还没有支持Bus外设，由原生库进行处理初始化。
## 硬件框架：

![clipboard.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/61c094f505344c8f96b482dd1b032080.png "clipboard.png")

设计一块可以直接插接在RA6M4开发板上的扩展板，包括液晶屏驱动、USB转TTL，net、SD card等电路。
项目需要使用的就是LCD驱动与USB转TTL串口功能。其他功能暂不使用。
扩展板与开发板接口统一，可直接插在开发板上。
将RA6M4开发板上的NC的两个引脚与5V做跳线，直接由开发板向扩展板进行供电，方便调试时的接线。
扩展板使用kicad进行设计，3D图与实物图如下所示：

![clipboard.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/3058b37661868ba6ed676befb501e952.png.webp "clipboard.png")

![微信图片_20220711160542.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/8a1e941c97d58a5b525f076166cf60d7.jpg.webp "微信图片_20220711160542.jpg")

## 软件框架说明：

![clipboard.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/50f71773b2b5472394b5102debb18c59.png "clipboard.png")

整个软件代码，使用RT-Thread Studio进行工程管理与编译，RT-Thread Studio版本2.2.3；RT-Thread版本4.1.0。
软件模块说明：
RT-Thread使用的硬件驱动有：串口模块、GPIO模块。
使用的组件有：msh shell组件。
由于RT-Thread并没有对ex bus外设进行支持，相应的操作并没有使用RT-Thread的软件包，而是用寄存器直接配置的方式。

HardwareSerialMonitor.exe以管理员权限打开，指定好串口。
HardwareSerialMonitor的地址：https://github.com/koogar/HardwareSerialMonitor/releases

![clipboard.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/14451902148e1f5ad46d0d06a73e1888.png "clipboard.png")

# 作品完整图片

![微信图片_20220711160546.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/ca934206cbaf1520e55dedef9f801a1f.jpg.webp "微信图片_20220711160546.jpg")

# 视频演示效果

[de929c5e83c59506e1b2ea2f8ff69127.mp4](https://club.rt-thread.org/file_download/3c3de64fd95253ba)

# 代码地址：
https://gitee.com/jinyi7016/ra6-m4_-pc_-state

# 具体关键步骤：
安装sc_v2021-10_fsp_v3.5.0，并配置System:BUS
如下图所示。

![clipboard.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/32ed03ca34664ecb9a1c015c658df613.png.webp "clipboard.png")
CS使用的是CS1，根据数据手册上的地址映射来确定外设的访问地址。

![clipboard.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/e7d2c86f114549f61d780c273fc28a4e.png.webp "clipboard.png")
```c
#define Cmd_Reg  ( *(volatile uint16_t *) 0x81000000)
#define Data_Reg ( *(volatile uint16_t *)   0x81060000)
```

根据数据手册的寄存器说明，对BUS外设进行初始化，使用16bit模式。RA6M4的BUs与STM32的FSMC是类似的，但似乎是没有相应的API来直接配置，只能是按寄存器来配置了。
好在此类外设的配置并不复杂，关键的模式与时序配置就可以了。
代码如下：

```c
    R_BUS->CSb[1].CR_b.BSIZE = 0; //16bit
    R_BUS->CSb[1].CR_b.EMODE = 0; //小端
    R_BUS->CSa[1].MOD_b.WRMOD = 1; //字节模式
    R_BUS->CSb[1].CR_b.EXENB = 1; //enable

R_BUS->CSRECEN = 0x3e00;//0x0002;
    R_BUS->CSa[1].WCR2_b.CSON = 3; //CS wait clock cycles
    R_BUS->CSa[1].WCR2_b.RDON = 3; //RD wait clock cycles
    R_BUS->CSa[1].WCR2_b.WRON = 3; //SR wait clock cycles

R_BUS->CSa[1].WCR1_b.CSRWAIT = 8; //Read Cycle Wait Select
    R_BUS->CSa[1].WCR1_b.CSWWAIT = 8; //Write Cycle Wait Select

R_BUS->CSa[1].WCR2_b.CSWOFF = 1; //Write-Access CS Extension Cycle Select
    R_BUS->CSa[1].WCR2_b.WDOFF = 3; //Write Data Output Extension Cycle Select

```

初始化LCD驱动芯片SSD1963，实现打点等功能。
下载lvgl的源码，移植到工程中，具体代码，参见gitee中。

![clipboard.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/d9a728a7120175d72e643b43e8c111d5.png "clipboard.png")

根据RTT的官方文档，移植相应的函数：https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/packages-manual/lvgl-docs/introduction

使用NXP的lvgl设计工具对界面进行设计。将生成的代码移植到工程中，由于其对lvgl8.2的支持还是有些问题，要修改一些头文件。
并将生成的代码的头文件路径添加到工程中。

![clipboard.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220711/b7f1d9a8a5b7829e469f7322092ac254.png.webp "clipboard.png")

在进程中进行数据的刷新与chart增加数据。

串口设备的使用，参考官方文档：https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/uart/uart_v1/uart

## 注意事项：
此项目源码根据自身电脑的硬件信息进行了适配，串口数据的解析是匹配了本机的电脑硬件信息，其他的电脑上的运行，可能要进行相应的修改。
本文使用的HardwareSerialMonitor是HardwareSerialMonitor_v1.1c，其他版本的程序，可能要进行数据解析的调整。调试时，可先用虚拟串口增收HardwareSerialMonitor的数据进行分析后再解析。
本项目上位机运行的程序路径为：HardwareSerialMonitor-main\OHM\DEPRECIATED\HardwareSerialMonitor_v1.1c\HardwareSerialMonitor\bin\Release\HardwareSerialMonitor.exe；(Run as admin)