LAT1443 TouchGFX 图形渲染没有刷新DCache导致的花屏问题分析

1、引言

在嵌入式图形应用系统中，当 CPU 执行帧缓冲渲染操作时，建议使用数据缓存（DCache）来提高系统性能，但使用 Cortex-M7 执行帧缓冲处理时有时可能会遇到数据不一致导致的花屏问题。

2、问题描述

要避免 DCache 引起的数据不一致问题，可将帧缓冲区域缓存属性配置为透写模式（Write-through）。透写模式易于管理，无需通过软件执行缓存维护，对于数据一致性更安全，但它会对帧缓冲区生成大量单次写入操作，可能会影响整体系统性能。为了更高的性能，可以把帧缓冲区配置成 Normal write-back, write and read allocate（TEX=1, C=1, B=1）模式，简称 WBWA，关于根据 TEX, C, B, and S 参数来配置不同的MPU 属性，可以参考 PM0253 Table 91. TEX, C, B, and S encoding 表格。但 TouchGFX在执行完图形渲染操作后如果没有执行刷新 DCache 操作，可能会产生部分花屏现象。

3、问题分析与定位

通过查看生成的 TouchGFXHAL.cpp，会看到相关提示信息，每当 TouchGFX 引擎执行完渲染操作时都会调用 flushFrameBuffer 函数，以通知 TouchGFX 框架已执行刷新。

如果帧缓冲区被配置成 WBWA 模式，Write back 模式在数据更新时只写入 Cache，这样做的优点是速度快；但如果数据还未同步到物理内存时，LTDC（或其他主机）就对此内存进行访问，则可能会引发数据不一致问题，进而产生部分花屏现象。

4、问题解决

当执行完 flushFrameBuffer 之后，需要调用 SCB_CleanInvalidateDCache()函数，该函数的作用是 Clean & Invalidate DCache，添加该函数后花屏问题消失。

5、小结

出现花屏的问题可能多种多样，对于由于数据不一致导致的花屏，可以通过添加以上代码解决。在有多主设备访问同一内存区域的场景下，也需要注意类似问题。