LAT1443 TouchGFX 圖形渲染沒有刷新DCache導致的花屏問題分析

1、引言

在嵌入式圖形應用系統中，當 CPU 執(zhí)行幀緩沖渲染操作時，建議使用數據緩存（DCache）來提高系統性能，但使用 Cortex-M7 執(zhí)行幀緩沖處理時有時可能會遇到數據不一致導致的花屏問題。

2、問題描述

要避免 DCache 引起的數據不一致問題，可將幀緩沖區(qū)域緩存屬性配置為透寫模式（Write-through）。透寫模式易于管理，無需通過軟件執(zhí)行緩存維護，對于數據一致性更安全，但它會對幀緩沖區(qū)生成大量單次寫入操作，可能會影響整體系統性能。為了更高的性能，可以把幀緩沖區(qū)配置成 Normal write-back, write and read allocate（TEX=1, C=1, B=1）模式，簡稱 WBWA，關于根據 TEX, C, B, and S 參數來配置不同的MPU 屬性，可以參考 PM0253 Table 91. TEX, C, B, and S encoding 表格。但 TouchGFX在執(zhí)行完圖形渲染操作后如果沒有執(zhí)行刷新 DCache 操作，可能會產生部分花屏現象。

3、問題分析與定位

通過查看生成的 TouchGFXHAL.cpp，會看到相關提示信息，每當 TouchGFX 引擎執(zhí)行完渲染操作時都會調用 flushFrameBuffer 函數，以通知 TouchGFX 框架已執(zhí)行刷新。

如果幀緩沖區(qū)被配置成 WBWA 模式，Write back 模式在數據更新時只寫入 Cache，這樣做的優(yōu)點是速度快；但如果數據還未同步到物理內存時，LTDC（或其他主機）就對此內存進行訪問，則可能會引發(fā)數據不一致問題，進而產生部分花屏現象。

4、問題解決

當執(zhí)行完 flushFrameBuffer 之后，需要調用 SCB_CleanInvalidateDCache()函數，該函數的作用是 Clean & Invalidate DCache，添加該函數后花屏問題消失。

5、小結

出現花屏的問題可能多種多樣，對于由于數據不一致導致的花屏，可以通過添加以上代碼解決。在有多主設備訪問同一內存區(qū)域的場景下，也需要注意類似問題。