基于 RA8P1 的触摸屏演示工程
我们是全国大学生电子设计竞赛信息科技前沿专题赛的参赛队伍。本文是参赛作品中触摸显示部分整理出的学习例程：一个基于瑞萨 RA8P1 的触摸屏演示应用，驱动 ST7796 液晶屏（480×320）与 FT6336 电容触摸屏。文章重点介绍 RA8P1 平台资源的使用与工程配置，供参赛同学交流参考。## 一、RA8P1 平台介绍
RA8P1 是瑞萨旗舰级边缘 AI 异构 MCU，22ULL 台积电工艺，定位介于高端 MCU 与入门 MPU 之间，单核集成 CPU 双核 + 硬件 NPU，专门面向端侧视觉 / 语音 TinyML 场景，也是瑞萨首款搭载 1GHz Cortex-M85 的量产芯片。
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### 核心异构架构（三引擎架构）
1. **主运算核：Cortex-M85 @ 1GHz**
带 Helium MVE 矢量扩展、FPU 浮点、TrustZone 安全架构，CoreMark > 7300，负责 AI 前后处理、系统主控、图形渲染，性能接近入门 MPU。
2. **实时协核：Cortex-M33 @ 250MHz**
独立运行、低功耗实时域，接管电机控制、传感器采集、工业总线、低功耗休眠管理，不占用 M85 算力。
3. **AI 硬件加速：Ethos-U55 NPU @ 500MHz**
算力 256 GOPS（0.256 TOPS），专门加速 CNN/RNN 神经网络；相比纯 CPU 推理速度提升 24~33 倍、功耗大幅降低，支持 8bit 权重、8/16bit 激活量化模型。
### 本工程用到的 RA8P1 资源
| 资源 | 用途 | 引脚 |
| --- | --- | --- |
| Cortex-M85 主核（1GHz） | 运行 FreeRTOS 与 LVGL，UI 任务 + 主循环 | 无 |
| DAVE2D 2D 图形加速器 | LVGL 渲染加速，矩形填充、混合等由硬件完成 | 无 |
| SCI 串行通信接口 | SCI3 配置为 SPI 主机，驱动 LCD（60MHz）；SCI9 配置为 UART，输出调试日志 | SCI3 接 SCK-P311、MOSI-P310、MISO-P905；SCI9 接 TX-P209、RX-P208 |
| DMAC 直接存储器访问 | LCD SPI 收发的 DMA 通道（DMAC1/DMAC2），减轻 CPU 负担 | 无 |
| IIC 硬件 I2C 接口 | IIC2 主模式，读取 FT6336 触摸坐标寄存器 | SCL-P515、SDA-P514 |
| ICU 中断控制器 | 外部中断 IRQ13，接收触摸屏 INT 引脚信号 | P009 |
| IOPORT 引脚控制 | GPIO 控制 LCD 背光开关、触摸屏复位 | LCD 接 CS-P000、RST-P001、DC-P002、背光-P601；触摸 RST 接 P008 |
| Cortex-M33 实时协核 | 低功耗实时域，本工程未使用 | 无 |
| Ethos-U55 NPU | 256 GOPS 神经网络加速，本工程未使用 | 无 |
## 二、工程配置
### 1. 开发环境
- **IDE**：e2 studio（集成 RASC 外设配置器）
- **FSP 版本**：6.3.0
- **工具链**：arm-none-eabi-gcc 13.2（`-mcpu=cortex-m85`，链接启用 `--gc-sections` 自动丢弃未引用代码）
- **构建**：GNU make（e2 studio 自动生成构建脚本）
!(https://www.eefocus.com/forum/data/attachment/forum/202608/14/204648ge9n0tns4srnznyj.png)
### 2. 外设配置清单（FSP 配置项）
| 外设 | 用途 | 引脚 |
| --- | --- | --- |
| SPI（SCI3） | SPI 主机模式，位速率 60MHz，MSB 先行，LCD 命令与像素数据 | SCK-P311、MOSI-P310、MISO-P905 |
| DMAC（DMAC1/DMAC2） | SPI 收发传输通道，LCD 刷屏 DMA | 无 |
| I2C（IIC2） | 硬件主模式，7 位地址，FT6336 触摸 | SCL-P515、SDA-P514 |
| 外部中断（IRQ13） | 下降沿触发，触摸 INT 引脚 | P009 |
| UART（SCI9） | 8N1，无校验，printf 调试输出 | TX-P209、RX-P208 |
| GPIO | 背光、触摸复位，屏控制 | LCD 接 CS-P000、RST-P001、DC-P002、背光-P601；触摸 RST 接 P008 |
### 3. 系统与软件配置
- **FreeRTOS**：任务静态创建（`xTaskCreateStatic`），UI 任务栈 20KB；5ms 主循环周期
- **LVGL 9.5.0**（lv_conf.h）：
- `LV_USE_DRAW_DAVE2D 1` —— 开启 DAVE2D 硬件加速
- 颜色格式 RGB565，PARTIAL 渲染模式，双缓冲（两片 480×40）
- `LV_BUILD_EXAMPLES / LV_BUILD_DEMOS` 关闭（例程不需要示例代码）
- **外设打开方式**：外设不在系统启动时统一打开，而是由各驱动模块初始化时手动调用 open
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## 三、例程内容简介
例程为一个触摸屏交互演示，实现三个功能：
1. **纯白界面**：开机后屏幕纯白，无多余元素；
2. **单击画红点**：点击处出现 12×12 红色实心圆，多次点击红点累积显示；
3. **双击清屏**：400ms 内同一区域（≤30px）双击，清空全部红点恢复白屏；
!(https://www.eefocus.com/forum/data/attachment/forum/202608/14/204712suwpwu1pncqpduw6.png)
### 工程代码结构（src 目录）
| 文件/目录 | 职责 |
| --- | --- |
| `ui_thread_entry.c` | UI 线程入口与交互逻辑（画点/清屏） |
| `middleware/lvgl_port/` | LVGL 显示与触摸适配层（lv_port_disp / lv_port_touch） |
| `device/display/` | 显示抽象层（display_device） |
| `drivers/display/` | LCD 与触摸驱动（lcd_bus_spi / lcd_st7796 / lcd_touch_ft6336） |
| `system/isr.c` | 中断回调、printf 串口重定向 |
通过网盘分享的文件：触摸屏.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/1yQMbvkIYji3sWgDItF1RKg?pwd=newm 提取码: newm
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