VFO(3)

RX621で開発を進めていたところESP32が気になってきて調べてみると,
さらに安価で動作クロックも速く,しかもデュアルコア…
これは乗り換えるしかない,ということで  ESP32-DevKitC  を入手.20190206_125309~2.jpg
Arduino環境で開発できるようで,こちらを参考にさせていただきセットアップ.

ESP32のIO数があまり多くないので,ディスプレイはSPIで制御することにする.
幸い,OLED(NHD-1.69-160128UGC3) は,シリアル/パラレルどちらの接続もできる.
同じ解像度(160 x 128)のシリアル接続のLCDも用意して比較することにした.

20190213_024447.jpg

回路は下記のとおり.
LCDとOLEDは排他利用となる.Si5351は秋月電子のモジュール.

VFO.PNG

20190212_233108.jpg 20190212_233146.jpg

ディスプレイのインターフェース信号の配置が気持ち悪いが,ESP32内蔵のSPIを使うには
こうなってしまうようだ.
任意のピンでSPIができるようだが,その場合ライブラリによるソフトウェアSPIになり,転送速度がかなり遅くなるらしい.
以前,ダイアル表示のカウンタを作ったとき経験だが,ダイアルイメージの更新レートがおおよそ50ms以上になってくるとダイアルの動きがスムーズに見えなくなってくる感じだったので,これ以下にはしたい.

SPIのレジスタを直接操作しないと無理だろうなと思い,いろいろ調べてみると,
こちらのサイトに手掛かりがあり参考になった.
ESP32のリファレンスマニュアルも読んでみると,SPIには32bit x 16 (512bit)のバッファがあって,そこにデータを貯めておき(例では,半分の256bit),これを1ブロックとして一機に送出する方法らしい.これを必要回数繰り返す.
今回は,16bit/pixelx128x160=327680 bit 転送しないといけないので,
バッファをフルに使えば,327680/512=640回 となる.

以下のようなプログラム(抜粋)を組んで動作を確認した.
配列GRAM65k[][](16bitカラーのイメージデータ)をすべてディスプレイに転送する.

s1.png

オシロで波形を見てみると,1ブロック転送中はCSはアサートされたままになるようだ.
16bitごとにCSを区切らないといけないのでは?と思ったが,どうやらST7735やILI93xxといったディスプレイコントローラはその必要はないようだ.

肝心の転送時間だが,SPIクロック周波数が27MHzでおよそ12ms だった.
クロック周波数がディスプレイコントローラの動作範囲を超えているが,
「実力的にOK」との情報が多数あったのでそれに期待.

結果としては,上手く動作した.
20190212_220612.jpg

ただ,転送時間は12msだがダイアルイメージの描画処理に35msほどかかっている.
RX621のときは20ms以下だったのでかなり遅くなってしまったのは予想外だった.
CPUクロックが2倍以上なのにどういうことだろう?
当然ながら,速くなることを期待してたのでかなりテンションが下がる…
バックグラウンドで動いているfreeRTOSのせいかもしれないし,
デュアルコアも活かせてないし仕方ないか…

でもまあ,CPU自体RXよりかなり安価でRAMが520KBもあるのは捨てがたい.
現状,更新レートは目標通り50ms以下(12ms+35ms)にはなっていて,視覚的にもあまり違和感はないのでこのまま進めることにしよう.

次は,OLEDで動作確認しないと.

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