硬件JPEG的图片解码功能讲解

　　本章节为大家讲解硬件JPEG的图片解码功能，实际项目用到的地方比较多，一方面通过硬件JPEG可以加速图片解码，另一方面是JPEG图片比较小。
　　58.1 初学者重要提示
　　学习本章节前，务必优先学习第57章，需要对JPEG的基础知识有个认识。
　　测试STM32H7硬件JPEG解码800*480图片性能，全部通过SDRAM缓存数据，解码10ms，显示9ms 。
　　由于JPEG图片较小，本章配套例程是将其转换为C数组后，直接添加到工程里面。
　　58.2 硬件JPEG驱动设计
　　58.2.1 硬件JPEG驱动设计框架
　　为了方便大家理解JPEG驱动的实现，先看下面JPEG的驱动设计框架：
　　
　　下面为大家讲解具体的驱动实现。
　　58.2.2 第1步：JPEG配置
　　JPEG的配置比较简单，仅需如下代码即可：
　　JPEG_HandleTypeDef JPEG_Handle;
　　JPEG_Handle.Instance = JPEG;
　　HAL_JPEG_Init（&JPEG_Handle）;
　　58.2.3 第2步：启动JPEG解码
　　启动JPEG的代码如下：
　　1. #define CHUNK_SIZE_IN （（uint32_t）（64 * 1024）） /* 输入数据大小，单位字节 */
　　2. #define CHUNK_SIZE_OUT （（uint32_t）（64 * 1024）） /* 输出数据大小，单位字节 */
　　3.
　　4. /*
　　5. ******************************************************************************************************
　　6. * 函 数 名： JPEG_Decode_DMA
　　7. * 功能说明： JPEG解码
　　8. * 形 参： hjpeg JPEG_HandleTypeDef句柄指针
　　9. * FrameSourceAddress 数据地址
　　10. * FrameSize 数据大小
　　11. * DestAddress 目的数据地址
　　12. * 返 回 值： HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功
　　13. * HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出
　　14. ******************************************************************************************************
　　15. */
　　16. uint32_t JPEG_Decode_DMA（JPEG_HandleTypeDef *hjpeg， uint32_t FrameSourceAddress ，uint32_t FrameSize，
　　17. uint32_t DestAddress）
　　18. {
　　19. JPEGSourceAddress = FrameSourceAddress ;
　　20. FrameBufferAddress = DestAddress;
　　21. Input_frameIndex = 0;
　　22. Input_frameSize = FrameSize;
　　23.
　　24. /* 设置标志，0表示开始解码，1表示解码完成 */
　　25. Jpeg_HWDecodingEnd = 0;
　　26.
　　27. /* 启动JPEG解码 */
　　28. HAL_JPEG_Decode_DMA（hjpeg ，（uint8_t *）JPEGSourceAddress ，CHUNK_SIZE_IN ，
　　29. （uint8_t *）FrameBufferAddress ，CHUNK_SIZE_OUT）;
　　30.
　　31. return HAL_OK;
　　32. }
　　下面将程序设计中几个关键地方做个阐释：
　　第1行，解码过程中，每次加载的数据大小，如果解码的图片大小比这个数值小是没关系的。
　　第2行，解码过程中，每次输出的数据大小。
　　第25行，用此变量做解码完成标志。
　　第28行，启动JPEG解码，关于此函数的讲解在第57章的4.3小节有详细说明。
　　58.2.4 第3步：MDMA配置
　　硬件JPEG数据的加载和输出都是通过MDMA做数据传输，代码如下：
　　1. /*
　　2. ******************************************************************************************************
　　3. * 函 数 名： HAL_JPEG_MspInit
　　4. * 功能说明： 初始化JEPG所需要的底层
　　5. * 形 参： JPEG_HandleTypeDef句柄指针
　　6. * 返 回 值： 无
　　7. ******************************************************************************************************
　　8. */
　　9. void HAL_JPEG_MspInit（JPEG_HandleTypeDef *hjpeg）
　　10. {
　　11. /* 这两个变量务必设置为静态局部变量或者全局变量，因为退出后，JPEG句柄还要使用 */
　　12. static MDMA_HandleTypeDef hmdmaIn;
　　13. static MDMA_HandleTypeDef hmdmaOut;
　　14.
　　15. /* 使能JPEG时钟 */
　　16. __HAL_RCC_JPGDECEN_CLK_ENABLE（）;
　　17.
　　18. /* 使能MDMA时钟 */
　　19. __HAL_RCC_MDMA_CLK_ENABLE（）;
　　20.
　　21. /* 使能JPEG中断并配置优先级 */
　　22. HAL_NVIC_SetPriority（JPEG_IRQn， 0x07， 0x00）;
　　23. HAL_NVIC_EnableIRQ（JPEG_IRQn）;
　　24.
　　25. /* JPEG输入的MDMA配置 ###########################################*/
　　26. hmdmaIn.Instance = MDMA_Channel7; /* 使用MDMA通道7 */
　　27. hmdmaIn.Init.Priority = MDMA_PRIORITY_HIGH; /* 优先级高 */
　　28. hmdmaIn.Init.Endianness = MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE; /* 小端格式 */
　　29. hmdmaIn.Init.SourceInc = MDMA_SRC_INC_BYTE; /* 源地址字节递增 */
　　30. hmdmaIn.Init.DestinationInc = MDMA_DEST_INC_DISABLE; /* 目的地址无自增 */
　　31. hmdmaIn.Init.SourceDataSize = MDMA_SRC_DATASIZE_BYTE; /* 源地址数据宽度字节 */
　　32. hmdmaIn.Init.DestDataSize = MDMA_DEST_DATASIZE_WORD; /* 目的地址数据宽度字节 */
　　33. hmdmaIn.Init.DataAlignment = MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE; /* 小端，右对齐 */
　　34. hmdmaIn.Init.SourceBurst = MDMA_SOURCE_BURST_32BEATS; /* 源数据突发传输，32次 */
　　35. hmdmaIn.Init.DestBurst = MDMA_DEST_BURST_16BEATS; /* 目的数据突发传输，16次 */
　　36.
　　37. hmdmaIn.Init.SourceBlockAddressOffset = 0; /* 用于block传输，buffer传输用不到 */
　　38. hmdmaIn.Init.DestBlockAddressOffset = 0; /* 用于block传输，buffer传输用不到 */
　　39.
　　40. hmdmaIn.Init.Request = MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_TH; /* JPEG的FIFO阀值触发中断 */
　　41. hmdmaIn.Init.TransferTriggerMode = MDMA_BUFFER_TRANSFER; /* 使用MDMA的buffer传输 */
　　42. hmdmaIn.Init.BufferTransferLength = 32; /* 每次传输32个字节，JPEG的FIFO阀值是32字节 */
　　43.
　　44. /* 关联MDMA的句柄到JPEG */
　　45. __HAL_LINKDMA（hjpeg， hdmain， hmdmaIn）;
　　46.
　　47. /* 先复位，然后配置MDMA */
　　48. HAL_MDMA_DeInit（&hmdmaIn）;
　　49. HAL_MDMA_Init（&hmdmaIn）;
　　50.
　　51. /* JPEG输出的MDMA配置 ###########################################*/
　　52. hmdmaOut.Instance = MDMA_Channel6; /* 使用MDMA通道6 */
　　53. hmdmaOut.Init.Priority = MDMA_PRIORITY_VERY_HIGH; /* 优先级最高 */
　　54. hmdmaOut.Init.Endianness = MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE; /* 小端格式 */
　　55. hmdmaOut.Init.SourceInc = MDMA_SRC_INC_DISABLE; /* 源数据地址禁止自增 */
　　56. hmdmaOut.Init.DestinationInc = MDMA_DEST_INC_BYTE; /* 目的数据地址字节自增 */
　　57. hmdmaOut.Init.SourceDataSize = MDMA_SRC_DATASIZE_WORD; /* 源地址数据宽度字 */
　　58. hmdmaOut.Init.DestDataSize = MDMA_DEST_DATASIZE_BYTE; /* 目的地址数据宽度字节 */
　　59. hmdmaOut.Init.DataAlignment = MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE; /* 小端，右对齐 */
　　60. hmdmaOut.Init.SourceBurst = MDMA_SOURCE_BURST_32BEATS; /* 源数据突发传输，32次 */
　　61. hmdmaOut.Init.DestBurst = MDMA_DEST_BURST_32BEATS; /* 目的数据突发传输，16次 */
　　62.
　　63. hmdmaOut.Init.SourceBlockAddressOffset = 0; /* 用于block传输，buffer传输用不到 */
　　64. hmdmaOut.Init.DestBlockAddressOffset = 0; /* 用于block传输，buffer传输用不到 */
　　65.
　　66. hmdmaOut.Init.Request = MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_TH; /* JPEG的FIFO阀值触发中断 */
　　67. hmdmaOut.Init.TransferTriggerMode = MDMA_BUFFER_TRANSFER; /* 使用MDMA的buffer传输 */
　　68. hmdmaOut.Init.BufferTransferLength = 32; /* 每次传输32个字节，JPEG的FIFO阀值是32字节 */
　　69.
　　70. /* 先复位，然后配置MDMA */
　　71. HAL_MDMA_DeInit（&hmdmaOut）;
　　72. HAL_MDMA_Init（&hmdmaOut）;
　　73.
　　74. /* 关联MDMA的句柄到JPEG */
　　75. __HAL_LINKDMA（hjpeg， hdmaout， hmdmaOut）;
　　76.
　　77. /* 使能MDMA中断并配置优先级 */
　　78. HAL_NVIC_SetPriority（MDMA_IRQn， 0x08， 0x00）;
　　79. HAL_NVIC_EnableIRQ（MDMA_IRQn）;
　　80. }
　　下面将程序设计中几个关键地方做个阐释：
　　这个函数在用户调用HAL_JPEG_Init时会被调用到。
　　第12-13行，这两个变量一定要设置为静态局部变量或者全局变量，因为此函数退出后，JPEG句柄还要使用。如果设置为局部变量，退出函数后，这两个变量占用的栈空间会被释放。
　　第16-23行，使能JPEG时钟，MDMA时钟以及JPEG中断。
　　第26-49行，JPEG通过MDMA实现输入数据配置，这部分知识点会在后面章节专门为大家讲解。当前直接调用即可。
　　第52-75行，同上，这里是JPEG通过MDMA实现输出数据配置。
　　第78-79行，这步别忘了，要用到MDMA中断。
　　58.2.5 第4步：JPEG输入数据更新
　　如果用户设置每次解码的数据小于JPEG文件大小，那么就需要通过此函数更新：
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： HAL_JPEG_GetDataCallback
　　* 功能说明： JPEG回调函数，用于从输入地址获取新数据继续解码
　　* 形 参： hjpeg JPEG_HandleTypeDef 句柄指针
　　* NbDecodedData 上一轮已经解码的数据大小，单位字节
　　* 返 回 值： 无
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　void HAL_JPEG_GetDataCallback（JPEG_HandleTypeDef *hjpeg， uint32_t NbDecodedData）
　　{
　　uint32_t inDataLength;
　　/* 更新已经解码的数据大小 */
　　Input_frameIndex += NbDecodedData;
　　/* 如果当前已经解码的数据小于总文件大小，继续解码 */
　　if（ Input_frameIndex 《 Input_frameSize）
　　{
　　/* 更新解码数据位置 */
　　JPEGSourceAddress = JPEGSourceAddress + NbDecodedData;
　　/* 更新下一轮要解码的数据大小 */
　　if（（Input_frameSize - Input_frameIndex） 》= CHUNK_SIZE_IN）
　　{
　　inDataLength = CHUNK_SIZE_IN;
　　}
　　else
　　{
　　inDataLength = Input_frameSize - Input_frameIndex;
　　}
　　}
　　else
　　{
　　inDataLength = 0;
　　}
　　/* 更新输入缓冲 */
　　HAL_JPEG_ConfigInputBuffer（hjpeg，（uint8_t *）JPEGSourceAddress， inDataLength）;
　　}
　　58.2.6 第5步：JPEG输出数据更新
　　根据用户在函数HAL_JPEG_Decode_DMA中配置每次解码时输出的数据大小，需要通过此函数更新输出地址：
　　1. /*
　　2. ******************************************************************************************************
　　3. * 函 数 名： DMA2D_Copy_YCbCr_To_RGB
　　4. * 功能说明： YCbCr转RGB输出
　　5. * 形 参： pSrc： 数据源地址
　　6. * pDst： 数据目的地址
　　7. * x： X轴首地址
　　8. * y： Y轴首地址
　　9. * xsize： 目的区域的X轴大小，即每行像素数
　　10. * ysize： 目的区域的Y轴大小，即行数
　　11. * PixelFormat： 目标区颜色格式
　　12. * ChromaSampling ： YCbCr Chroma sampling ： 4:2：0， 4:2：2 or 4:4：4
　　13. * 返 回 值： 无
　　14. ******************************************************************************************************
　　15. */
　　16. static void DMA2D_Copy_YCbCr_To_RGB（uint32_t *pSrc，
　　17. uint32_t *pDst，
　　18. uint16_t x，
　　19. uint16_t y，
　　20. uint16_t xsize，
　　21. uint16_t ysize，
　　22. uint32_t PixelFormat，
　　23. uint32_t ChromaSampling）
　　24. {
　　25. uint32_t cssMode = DMA2D_CSS_420;
　　26. uint32_t inputLineOffset = 0;
　　27. uint32_t destination = 0;
　　28.
　　29. /* 处理输入行偏移 */
　　30. if（ChromaSampling == JPEG_420_SUBSAMPLING）
　　31. {
　　32. cssMode = DMA2D_CSS_420;
　　33.
　　34. inputLineOffset = xsize % 16;
　　35. if（inputLineOffset ！= 0）
　　36. {
　　37. inputLineOffset = 16 - inputLineOffset;
　　38. }
　　39. }
　　40. else if（ChromaSampling == JPEG_444_SUBSAMPLING）
　　41. {
　　42. cssMode = DMA2D_NO_CSS;
　　43.
　　44. inputLineOffset = xsize % 8;
　　45. if（inputLineOffset ！= 0）
　　46. {
　　47. inputLineOffset = 8 - inputLineOffset;
　　48. }
　　49. }
　　50. else if（ChromaSampling == JPEG_422_SUBSAMPLING）
　　51. {
　　52. cssMode = DMA2D_CSS_422;
　　53.
　　54. inputLineOffset = xsize % 16;
　　55. if（inputLineOffset ！= 0）
　　56. {
　　57. inputLineOffset = 16 - inputLineOffset;
　　58. }
　　59. }
　　60.
　　61. /* 输出地址，特别注意末尾乘以2对应RGB565，如果输出格式是ARGB8888，需要乘以4 */
　　62. destination = （uint32_t）pDst + （（y * g_LcdWidth） + x） * 2;
　　63.
　　64.
　　65. /* DMA2D采用存储器到存储器模式，并且执行FPC颜色格式转换， 这种模式是前景层作为DMA2D输入 */
　　66. DMA2D-》CR = 0x00010000UL | （1 《《 9）;
　　67. DMA2D-》OOR = g_LcdWidth - xsize;
　　68.
　　69. /* 输出格式 */
　　70. DMA2D-》OPFCCR = PixelFormat
　　71. | （DMA2D_REGULAR_ALPHA 《《 20）
　　72. | （DMA2D_RB_REGULAR 《《 21）;
　　73.
　　74. /* 前景层输入格式 */
　　75. DMA2D-》FGPFCCR = DMA2D_INPUT_YCBCR
　　76. | （DMA2D_REPLACE_ALPHA 《《 16）
　　77. | （DMA2D_REGULAR_ALPHA 《《 20）
　　78. | （DMA2D_RB_REGULAR 《《 21）
　　79. | （0xFFU 《《 24）
　　80. | （cssMode 《《 18）;
　　81.
　　82. DMA2D-》FGOR = inputLineOffset;
　　83. DMA2D-》NLR = （uint32_t）（xsize 《《 16） | （uint16_t）ysize;
　　84. DMA2D-》OMAR = （uint32_t）destination;
　　85. DMA2D-》FGMAR = （uint32_t）pSrc;
　　86.
　　87. /* 启动传输 */
　　88. DMA2D-》CR |= DMA2D_CR_START;
　　89.
　　90. /* 等待DMA2D传输完成 */
　　91. while （DMA2D-》CR & DMA2D_CR_START） {}
　　92. }
　　下面将程序设计中几个关键地方做个阐释：
　　第30-59行，获取输入行偏移。
　　第62行，计算输出地址，特别注意末尾乘以2对应RGB565颜色格式，如果输出格式是ARGB8888，需要乘以4。变量g_LcdWidth表示显示屏的宽度，单位像素。
　　第66行，DMA2D采用存储器到存储器模式，并且执行FPC颜色格式转换， 这种模式是前景层作为DMA2D输入。
　　第67行，输出行偏移，行偏移的意思就是一行结束到下一行开始的距离，单位像素个数。
　　第70-72行，输出格式配置。
　　第75-80行，前景层输入格式。
　　第82行，输入行偏移。
　　第83行，总传输次数。
　　第84行，数据传输目的地址。
　　第85行，数据传输源地址。
　　第88-91行，启动DMA2D传输，并等待传输完成。
　　58.3 硬件JPEG驱动移植和使用
　　JPEG移植比较简单：
　　第1步：复制decode_dma.c和decode_dma.h到自己的工程目录，并添加到工程里面。
　　第2步：这几个驱动文件主要用到HAL库的JPEG和MDMA驱动文件，简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。
　　第3步，应用方法看本章节配套例子即可。
　　58.4 实验例程设计框架
　　通过程序设计框架，让大家先对配套例程有一个全面的认识，然后再理解细节，本次实验例程的设计框架如下：
　　
　　第1阶段，上电启动阶段：
　　这部分在第14章进行了详细说明。
　　第2阶段，进入main函数：
　　第1步，硬件初始化，主要是MPU，Cache，HAL库，系统时钟，滴答定时器，LED ，LCD，和SDRAM。
　　第2步，解码一张480*272的JPEG格式图片，并将其显示到LCD上。
　　58.5 实验例程说明（MDK）
　　配套例子：
　　V7-036_硬件JPEG实现图片解码显示
　　实验目的：
　　学习STM32H7的硬件JPEG解码。
　　实验内容：
　　解码一张480*272大小的JPEG图片并显示。
　　上电后串口打印的信息：
　　波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
　　
　　程序设计：
　　系统栈大小分配：
　　
　　RAM空间用的DTCM：
　　
　　硬件外设初始化
　　硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： bsp_Init
　　* 功能说明： 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
　　* 形 参：无
　　* 返 回 值： 无
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　void bsp_Init（void）
　　{
　　/* 配置MPU */
　　MPU_Config（）;
　　/* 使能L1 Cache */
　　CPU_CACHE_Enable（）;
　　/*
　　STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟：
　　- 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
　　- 设置NVIV优先级分组为4。
　　*/
　　HAL_Init（）;
　　/*
　　配置系统时钟到400MHz
　　- 切换使用HSE。
　　- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
　　*/
　　SystemClock_Config（）;
　　/*
　　Event Recorder：
　　- 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
　　- 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第8章
　　*/
　　#if Enable_EventRecorder == 1
　　/* 初始化EventRecorder并开启 */
　　EventRecorderInitialize（EventRecordAll， 1U）;
　　EventRecorderStart（）;
　　#endif
　　bsp_InitKey（）; /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
　　bsp_InitTimer（）; /* 初始化滴答定时器 */
　　bsp_InitUart（）; /* 初始化串口 */
　　bsp_InitExtIO（）; /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed（）前执行 */
　　bsp_InitLed（）; /* 初始化LED */
　　bsp_InitI2C（）; /* 初始化I2C总线 */
　　TOUCH_InitHard（）; /* 初始化触摸芯片，LCD面板型号的检查也在此函数，所以要在函数LCD_InitHard前调用 */
　　LCD_InitHard（）; /* 初始化LCD */
　　}
　　MPU配置和Cache配置：
　　数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区和SDRAM。由于SDRAM要用于LCD的显存，方便起见，直接将其配置为WT模式。
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： MPU_Config
　　* 功能说明： 配置MPU
　　* 形 参： 无
　　* 返 回 值： 无
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　static void MPU_Config（ void ）
　　{
　　MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
　　/* 禁止 MPU */
　　HAL_MPU_Disable（）;
　　/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back， Read allocate，Write allocate */
　　MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
　　MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
　　MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
　　MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
　　MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
　　MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
　　MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
　　MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
　　MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
　　MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
　　MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
　　HAL_MPU_ConfigRegion（&MPU_InitStruct）;
　　/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
　　MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
　　MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
　　MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
　　MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
　　MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
　　MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
　　MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
　　MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
　　MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
　　MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
　　MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
　　HAL_MPU_ConfigRegion（&MPU_InitStruct）;
　　/* 配置SDRAM的MPU属性为Write through， read allocate，no write allocate */
　　MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
　　MPU_InitStruct.BaseAddress = 0xC0000000;
　　MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_32MB;
　　MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
　　MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
　　MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
　　MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
　　MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2;
　　MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
　　MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
　　MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
　　HAL_MPU_ConfigRegion（&MPU_InitStruct）;
　　/*使能 MPU */
　　HAL_MPU_Enable（MPU_PRIVILEGED_DEFAULT）;
　　}
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： CPU_CACHE_Enable
　　* 功能说明： 使能L1 Cache
　　* 形 参： 无
　　* 返 回 值： 无
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　static void CPU_CACHE_Enable（void）
　　{
　　/* 使能 I-Cache */
　　SCB_EnableICache（）;
　　/* 使能 D-Cache */
　　SCB_EnableDCache（）;
　　}
　　主功能：
　　主程序实现如下操作：
　　启动1个200ms的自动重装定时器，让LED2每200ms翻转一次。
　　LCD第1个图：使用DMA2D刷色块。
　　LCD第2个图：显示ARGB8888位图。
　　LCD第3个图：显示RGB565位图。
　　LCD第4个图：两个位图混合。
　　LCD第5个图：Alpha透明度200的位图显示。
　　LCD第6个图：Alpha透明度100的位图显示。
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： main
　　* 功能说明： c程序入口
　　* 形 参： 无
　　* 返 回 值： 错误代码（无需处理）
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　int main（void）
　　{
　　uint16_t ucBright; /* 背光亮度（0-255） */
　　FONT_T tFont; /* 定义一个字体结构体变量，用于设置字体参数 */
　　/* 设置字体参数 */
　　{
　　tFont.FontCode = FC_ST_16; /* 字体代码 16点阵 */
　　tFont.FrontColor = CL_WHITE; /* 字体颜色 */
　　tFont.BackColor = CL_BLUE; /* 文字背景颜色 */
　　tFont.Space = 0; /* 文字间距，单位 = 像素 */
　　}
　　bsp_Init（）; /* 硬件初始化 */
　　PrintfLogo（）; /* 打印例程名称和版本等信息 */
　　PrintfHelp（）; /* 打印操作提示 */
　　/* 延迟200ms再点亮背光，避免瞬间高亮 */
　　bsp_DelayMS（200）;
　　LCD_ClrScr（CL_BLUE）;
　　/* 界面整体显示完毕后，再打开背光，设置为缺省亮度 */
　　bsp_DelayMS（100）;
　　ucBright = BRIGHT_DEFAULT;
　　LCD_SetBackLight（ucBright）;
　　/* 第1个图：使用DMA2D刷色块 ##############################################################*/
　　LCD_DispStr（24， 2， “DMA2D刷色块”， &tFont）;
　　_DMA2D_Fill（（void *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*20*2 + 24*2）， /* 显示起始地址（24， 20） */
　　128， /* 色块长 */
　　128， /* 色块高 */
　　g_LcdWidth-128， /* 色块行偏移 */
　　CL_RED， /* 色块颜色 */
　　LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565）; /* 色块颜色格式 */
　　/* 第2个图：显示ARGB8888位图 ##############################################################*/
　　LCD_DispStr（176， 2， “刷ARGB8888位图”， &tFont）;
　　_DMA2D_DrawAlphaBitmap（（void *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*20*2 + 176*2）， /* 显示起始地址（176， 20） */
　　（void *）_aclufei， /* 位图地址 */
　　128， /* 位图长 */
　　128， /* 位图高 */
　　0， /* 位图行偏移 */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565）; /* 目标区颜色格式 */
　　/* 第3个图：显示RGB565位图 ##############################################################*/
　　LCD_DispStr（328， 2， “刷RGB565位图”， &tFont）;
　　_DMA2D_Copy（（uint32_t *）_acmickey， /* 位图地址 */
　　（uint32_t *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*20*2 + 328*2）， /* 显示起始地址（328， 20） */
　　128， /* 位图长 */
　　128， /* 位图高 */
　　0， /* 位图行偏移 */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565）; /* 目标区颜色格式 */
　　/* 第4个图：两个位图混合 ##############################################################*/
　　LCD_DispStr（24， 150， “两个位图混合”， &tFont）;
　　_DMA2D_AlphaBlendingBulk（（uint32_t *）_aclufei， /* 前景层位图地址 */
　　0， /* 前景层行偏移 */
　　（uint32_t *）_acsuolong， /* 背景层位图地址 */
　　0， /* 背景层行偏移 */
　　（uint32_t *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*168*2 + 24*2）， /* 显示起始地址（24， 168） */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　128， /* 目标区长 */
　　128）; /* 目标区高 */
　　/* 第5个图：Alpha透明度200的位图显示 #######################################################*/
　　LCD_DispStr（176， 150， “Alpha透明度200”， &tFont）;
　　_DMA2D_MixColorsBulk（（uint32_t *）_achuoying， /* 位图地址 */
　　0， /* 位图行偏移 */
　　（uint32_t *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*168*2 + 176*2）， /* 显示起始地址（176， 168） */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　128， /* 目标区长 */
　　128， /* 目标区高 */
　　200）; /* 位图显示透明度200 */
　　/* 第6个图：Alpha透明度100的位图显示 ####################################################*/
　　LCD_DispStr（328， 150， “Alpha透明度100”， &tFont）;
　　_DMA2D_MixColorsBulk（（uint32_t *）_achuoying， /* 位图地址 */
　　0， /* 位图行偏移 */
　　（uint32_t *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*168*2 + 328*2）， /* 显示起始地址（328， 168） */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　128， /* 目标区长 */
　　128， /* 目标区高 */
　　100）; /* 位图显示透明度200 */
　　bsp_StartAutoTimer（0， 200）; /* 启动1个200ms的自动重装的定时器，软件定时器0 */
　　while （1）
　　{
　　bsp_Idle（）;
　　/* 判断软件定时器0是否超时 */
　　if（bsp_CheckTimer（0））
　　{
　　/* 每隔200ms 进来一次 */
　　bsp_LedToggle（2）;
　　}
　　}
　　}
　　58.6 实验例程说明（IAR）
　　配套例子：
　　V7-036_硬件JPEG实现图片解码显示
　　实验目的：
　　学习STM32H7的硬件JPEG解码。
　　实验内容：
　　解码一张480*272大小的JPEG图片并显示。
　　LCD界面显示效果如下：
　　上电后串口打印的信息：
　　波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
　　
　　程序设计：
　　系统栈大小分配：
　　
　　RAM空间用的DTCM：
　　
　　硬件外设初始化
　　硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： bsp_Init
　　* 功能说明： 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
　　* 形 参：无
　　* 返 回 值： 无
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　void bsp_Init（void）
　　{
　　/* 配置MPU */
　　MPU_Config（）;
　　/* 使能L1 Cache */
　　CPU_CACHE_Enable（）;
　　/*
　　STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟：
　　- 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
　　- 设置NVIV优先级分组为4。
　　*/
　　HAL_Init（）;
　　/*
　　配置系统时钟到400MHz
　　- 切换使用HSE。
　　- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
　　*/
　　SystemClock_Config（）;
　　/*
　　Event Recorder：
　　- 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
　　- 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第8章
　　*/
　　#if Enable_EventRecorder == 1
　　/* 初始化EventRecorder并开启 */
　　EventRecorderInitialize（EventRecordAll， 1U）;
　　EventRecorderStart（）;
　　#endif
　　bsp_InitKey（）; /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
　　bsp_InitTimer（）; /* 初始化滴答定时器 */
　　bsp_InitUart（）; /* 初始化串口 */
　　bsp_InitExtIO（）; /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed（）前执行 */
　　bsp_InitLed（）; /* 初始化LED */
　　bsp_InitI2C（）; /* 初始化I2C总线 */
　　TOUCH_InitHard（）; /* 初始化触摸芯片，LCD面板型号的检查也在此函数，所以要在函数LCD_InitHard前调用 */
　　LCD_InitHard（）; /* 初始化LCD */
　　}
　　MPU配置和Cache配置：
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： MPU_Config
　　* 功能说明： 配置MPU
　　* 形 参： 无
　　* 返 回 值： 无
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　static void MPU_Config（ void ）
　　{
　　MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
　　/* 禁止 MPU */
　　HAL_MPU_Disable（）;
　　/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back， Read allocate，Write allocate */
　　MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
　　MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
　　MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
　　MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
　　MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
　　MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
　　MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
　　MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
　　MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
　　MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
　　MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
　　HAL_MPU_ConfigRegion（&MPU_InitStruct）;
　　/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
　　MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
　　MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
　　MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
　　MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
　　MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
　　MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
　　MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
　　MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
　　MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
　　MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
　　MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
　　HAL_MPU_ConfigRegion（&MPU_InitStruct）;
　　/* 配置SDRAM的MPU属性为Write through， read allocate，no write allocate */
　　MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
　　MPU_InitStruct.BaseAddress = 0xC0000000;
　　MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_32MB;
　　MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
　　MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
　　MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
　　MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
　　MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2;
　　MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
　　MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
　　MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
　　HAL_MPU_ConfigRegion（&MPU_InitStruct）;
　　/*使能 MPU */
　　HAL_MPU_Enable（MPU_PRIVILEGED_DEFAULT）;
　　}
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： CPU_CACHE_Enable
　　* 功能说明： 使能L1 Cache
　　* 形 参： 无
　　* 返 回 值： 无
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　static void CPU_CACHE_Enable（void）
　　{
　　/* 使能 I-Cache */
　　SCB_EnableICache（）;
　　/* 使能 D-Cache */
　　SCB_EnableDCache（）;
　　}
　　主功能：
　　主程序实现如下操作：
　　启动1个200ms的自动重装定时器，让LED2每200ms翻转一次。
　　解码一张480*272大小的JPEG图片并显示。
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： main
　　* 功能说明： c程序入口
　　* 形 参： 无
　　* 返 回 值： 错误代码（无需处理）
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　int main（void）
　　{
　　uint16_t ucBright; /* 背光亮度（0-255） */
　　FONT_T tFont; /* 定义一个字体结构体变量，用于设置字体参数 */
　　/* 设置字体参数 */
　　{
　　tFont.FontCode = FC_ST_16; /* 字体代码 16点阵 */
　　tFont.FrontColor = CL_WHITE; /* 字体颜色 */
　　tFont.BackColor = CL_BLUE; /* 文字背景颜色 */
　　tFont.Space = 0; /* 文字间距，单位 = 像素 */
　　}
　　bsp_Init（）; /* 硬件初始化 */
　　PrintfLogo（）; /* 打印例程名称和版本等信息 */
　　PrintfHelp（）; /* 打印操作提示 */
　　/* 延迟200ms再点亮背光，避免瞬间高亮 */
　　bsp_DelayMS（200）;
　　LCD_ClrScr（CL_BLUE）;
　　/* 界面整体显示完毕后，再打开背光，设置为缺省亮度 */
　　bsp_DelayMS（100）;
　　ucBright = BRIGHT_DEFAULT;
　　LCD_SetBackLight（ucBright）;
　　/* 第1个图：使用DMA2D刷色块 ##############################################################*/
　　LCD_DispStr（24， 2， “DMA2D刷色块”， &tFont）;
　　_DMA2D_Fill（（void *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*20*2 + 24*2）， /* 显示起始地址（24， 20） */
　　128， /* 色块长 */
　　128， /* 色块高 */
　　g_LcdWidth-128， /* 色块行偏移 */
　　CL_RED， /* 色块颜色 */
　　LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565）; /* 色块颜色格式 */
　　/* 第2个图：显示ARGB8888位图 ##############################################################*/
　　LCD_DispStr（176， 2， “刷ARGB8888位图”， &tFont）;
　　_DMA2D_DrawAlphaBitmap（（void *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*20*2 + 176*2）， /* 显示起始地址（176， 20） */
　　（void *）_aclufei， /* 位图地址 */
　　128， /* 位图长 */
　　128， /* 位图高 */
　　0， /* 位图行偏移 */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565）; /* 目标区颜色格式 */
　　/* 第3个图：显示RGB565位图 ##############################################################*/
　　LCD_DispStr（328， 2， “刷RGB565位图”， &tFont）;
　　_DMA2D_Copy（（uint32_t *）_acmickey， /* 位图地址 */
　　（uint32_t *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*20*2 + 328*2）， /* 显示起始地址（328， 20） */
　　128， /* 位图长 */
　　128， /* 位图高 */
　　0， /* 位图行偏移 */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565）; /* 目标区颜色格式 */
　　/* 第4个图：两个位图混合 ##############################################################*/
　　LCD_DispStr（24， 150， “两个位图混合”， &tFont）;
　　_DMA2D_AlphaBlendingBulk（（uint32_t *）_aclufei， /* 前景层位图地址 */
　　0， /* 前景层行偏移 */
　　（uint32_t *）_acsuolong， /* 背景层位图地址 */
　　0， /* 背景层行偏移 */
　　（uint32_t *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*168*2 + 24*2）， /* 显示起始地址（24， 168） */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　128， /* 目标区长 */
　　128）; /* 目标区高 */
　　/* 第5个图：Alpha透明度200的位图显示 #######################################################*/
　　LCD_DispStr（176， 150， “Alpha透明度200”， &tFont）;
　　_DMA2D_MixColorsBulk（（uint32_t *）_achuoying， /* 位图地址 */
　　0， /* 位图行偏移 */
　　（uint32_t *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*168*2 + 176*2）， /* 显示起始地址（176， 168） */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　128， /* 目标区长 */
　　128， /* 目标区高 */
　　200）; /* 位图显示透明度200 */
　　/* 第6个图：Alpha透明度100的位图显示 ####################################################*/
　　LCD_DispStr（328， 150， “Alpha透明度100”， &tFont）;
　　_DMA2D_MixColorsBulk（（uint32_t *）_achuoying， /* 位图地址 */
　　0， /* 位图行偏移 */
　　（uint32_t *）（SDRAM_LCD_BUF1 + g_LcdWidth*168*2 + 328*2）， /* 显示起始地址（328， 168） */
　　g_LcdWidth-128， /* 目标区行偏移 */
　　128， /* 目标区长 */
　　128， /* 目标区高 */
　　100）; /* 位图显示透明度200 */
　　bsp_StartAutoTimer（0， 200）; /* 启动1个200ms的自动重装的定时器，软件定时器0 */
　　while （1）
　　{
　　bsp_Idle（）;
　　/* 判断软件定时器0是否超时 */
　　if（bsp_CheckTimer（0））
　　{
　　/* 每隔200ms 进来一次 */
　　bsp_LedToggle（2）;
　　}
　　}
　　}
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： main
　　* 功能说明： c程序入口
　　* 形 参： 无
　　* 返 回 值： 错误代码（无需处理）
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　int main（void）
　　{
　　bsp_Init（）; /* 硬件初始化 */
　　PrintfLogo（）; /* 打印例程名称和版本等信息 */
　　/* 延迟200ms再点亮背光，避免瞬间高亮 */
　　bsp_DelayMS（200）;
　　LCD_ClrScr（CL_BLUE）;
　　/* 界面整体显示完毕后，再打开背光，设置为缺省亮度 */
　　bsp_DelayMS（100）;
　　LCD_SetBackLight（BRIGHT_DEFAULT）;
　　TestJpeg（）; /* JPEG测试 */
　　}
　　/*
　　*********************************************************************************************************
　　* 函 数 名： TestJpeg
　　* 功能说明： 硬件JPEG测试
　　* 形 参： 无
　　* 返 回 值： 无
　　*********************************************************************************************************
　　*/
　　void TestJpeg（void）
　　{
　　int iTimeStart， iTimeEnd;
　　FONT_T tFont; /* 定义一个字体结构体变量，用于设置字体参数 */
　　char buf0［100］;
　　char buf1［100］;
　　/* 设置字体属性 */
　　tFont.FontCode = FC_ST_16; /* 字体选择宋体16点阵，高16x宽15） */
　　tFont.FrontColor = CL_RED; /* 字体颜色设置为红色 */
　　tFont.BackColor = CL_MASK; /* 文字背景颜色，透明 */
　　tFont.Space = 0; /* 字符水平间距， 单位 = 像素 */
　　/* 第1步：JPEG初始化 ###########################################*/
　　JPEG_Handle.Instance = JPEG;
　　HAL_JPEG_Init（&JPEG_Handle）;
　　iTimeStart = bsp_GetRunTime（）;
　　JPEG_Decode_DMA（&JPEG_Handle， （uint32_t）_ac1， sizeof（_ac1） ， SDRAM_APP_BUF）;
　　/* 第2步：等待JPEG解码完成 ###########################################*/
　　while（Jpeg_HWDecodingEnd == 0）{}
　　iTimeEnd = bsp_GetRunTime（）;
　　sprintf（buf0， “STM32H7硬件JPEG解码480*272图片时间=%dms”， iTimeEnd- iTimeStart）;
　　/* 第3步：获取JPEG图片信息###########################################*/
　　HAL_JPEG_GetInfo（&JPEG_Handle， &JPEG_Info）;
　　/* 第4步：绘制JPEG图片到显示屏###########################################*/
　　iTimeStart = bsp_GetRunTime（）;
　　DMA2D_Copy_YCbCr_To_RGB（（uint32_t *）SDRAM_APP_BUF， /* JEPG解码后的数据 */
　　（uint32_t *）SDRAM_LCD_BUF1， /* 这里是显存地址 */
　　0 ，
　　0，
　　JPEG_Info.ImageWidth，
　　JPEG_Info.ImageHeight，
　　LTDC_PIXEL_FORMAT_RGB565，
　　JPEG_Info.ChromaSubsampling）;
　　iTimeEnd = bsp_GetRunTime（）;
　　LCD_DispStr（0， 0， buf0， &tFont）;
　　sprintf（buf1， “STM32H7硬件JPEG显示480*272图片时间=%dms”， iTimeEnd- iTimeStart）;
　　LCD_DispStr（0， 18， buf1， &tFont）;
　　bsp_StartAutoTimer（0， 200）; /* 启动1个200ms的自动重装的定时器，软件定时器0 */
　　/* 进入主程序循环体 */
　　while （1）
　　{
　　bsp_Idle（）;
　　/* 判断软件定时器0是否超时 */
　　if（bsp_CheckTimer（0））
　　{
　　/* 每隔200ms 进来一次 */
　　bsp_LedToggle（2）;
　　}
　　}
　　}
　　58.7 总结
　　本章节涉及到的知识点比较重要，以后做GUI移植也要用到，可以大大加速GUI的JPEG解码速度。