一、项目简介

    因最近有对人机交互的需求，对比了各种厂家的芯片，发现了一款极具性价比的屏驱MCU——华芯微特SWM34SVET6，自带8MB的SDRAM免去了复杂的SDRAM布线更方便驱动RGB接口屏幕，关键不到15元的价格也极其诱人，所以趁立创彩色丝印活动制作了这款SWM34SVET6-HMI开发板。

• SWM34S系列采用安谋科技"星辰"STAR-MC1内核，最高工作频率150MHz，512KB Flash，64KB SRAM，2、8、16MB SDRAM
• 1个RGB565接口(64Pin)，1个RGB888接口(100Pin)，JPEG硬件解码器，DMA2D
• USB OTG*1，I2C*2，SPI*2，UART*4，I2S*2，CAN*2，SDIO*1
• 5个32位高级定时器，3个比较器，4个运放，1个DAC，2个12位19通道SAR ADC
• 3.0-3.6V工作电压，-40℃-85℃工作温度范围，LQFP48/QFN80/LQFP64/LQFP100封装

(唯一感觉少了个VBAT外部供电，掉电时RTC无法继续工作)

二、硬件介绍

SWM341系列应用（使用注意事项）

1.主控电路

    主控芯片为预留出更多可用的IO口，采用RGB565接口输出，引出两路串口方便后续外设调试。因没有VBAT外部供电，所以未留出LSE时钟接口。

根据芯片数据手册可知VDDA12与CAP之间接1uF电容并靠近29脚，22引脚用作ISP在系统编程模式：当芯片上电后检测到ISP引脚持续5ms以上高电平后进入ISP模式，默认使用B12(RX)和B14(TX)作为串口通信使用。

通过手册知，SWM34S容忍5V的IO比较少，仅N4/N5/D15，所以就未使用我最爱的CH552G-DAPLink电路，改用排针接口下载。

这里还有一个从官方论坛中找的电平转换电路，SWM341系列是3.3v供电，如需要与5v供电MCU 进行串口通讯，需要做电平转换。可参考下图所示电路。(但仿真测试时低电平时未完全输出0V，有待验证)

对于电路的理解可以参考结合实际聊聊电平转换电路（常用电平转换电路总结）

2.供电电路

①芯片供电

    采用德州仪器的TLV62569DBVR进行5V降压供电，一款2.5-5.5V输入，0.6-5.5V/2A/1.5MHz输出的DC-DC电源芯片。

用不到4毛钱的价格即可以获得高达2A的电源供电，而且芯片与矽力杰的SY8089A1AAC电路几乎相同，无脑囤100K、22.1K、2.2uH和电源芯片就行了。

②屏幕供电

    因为喜欢用裸屏开发，所以开发板需要增加屏幕供电电路来对RGB屏幕实现供电。本次使用耀元鸿7寸RGB屏幕，根据屏幕手册可知屏幕需要VDDA、VGH、VGL、VCOM、DVDD四种不同电压供电。

根据厂家指导手册，屏幕供电使用拓尔微的STI3508电源芯片，STI3508支持2.5-7V输入，高达28V/3A/1MHz的可调升压输出，采用150K、10K电阻进行分压获得10.6V的供电电压。然后经过BAT54S双二极管的升压电路与负压电路获得所需的VGH、VGL电压。VCOM则使用两个电阻分压获得。

使用bat54s双二极管升压的背光电路解析

7寸屏的VGH和VGL

LCM驱动电压VGH&VGL产生电路原理分析

 

电路仿真分析如下：

③背光供电

    背光电路使用拓尔微的STI9287进行供电，通过改变R45阻值大小进行屏幕背光调节，通过IO口控制芯片EN使能引脚进行屏幕调光。

3.通信部分

    通信接口设计了一路USB转串口通信，方便直接使用数据线进行日志信息打印；一路USB-OTG电路，方便对USB功能开发(因对USB开发不熟悉，CC引脚接线有待验证)；一路485通信，使用螺钉式接线端子方便外接传感器进行组网通信。可换用SSP485N无极性RS-485收发器芯片更加方便接线。

4.存储部分

    EEPROM使用英锐芯的AD24C02，I2C总线上若不需要挂载过多器件，使用3毛钱无法修改I2C地址的串行电可擦除存储器即可。（无上拉电阻，使用时IO口配置为开漏上拉即可使用）

Nor-Flash使用一片带QSPI接口的W25Q128方便进行内存映射，另一片则使用SPI接口的ZD25WD20CTIGT进行字库图片等数据的存储。

SD卡座则使用XKTF-0803-0，一款小巧的拔插式Micro SD卡座。

5.屏幕部分

    RGB屏幕接口用了三个FPC座子，1个40Pin接口适用反客科技7寸(800*480)屏幕，另一个40Pin接口适用4.3寸RGB屏幕，50Pin接口则适用7/10.1寸RGB屏幕。因PCB空间有限，4.3寸与10.1寸屏幕的触摸接口暂未预留。

6.其他部分

①音频输出

    使用FM8002A进行单通道音频输出。

②时钟电路

    因SWM34S芯片无VBAT外部供电，则增加了一个DS1302时钟芯片提供时间数据。因DS1302支持2-5.5V供电所以使用超级电容作为备用电源供电。

③IO输入输出部分

    附有蜂鸣器、LED状态提示电路、三路ADC采集电路与7路ULN2003驱动电路，通过排针与螺钉式接线端子进行连接。

三、开发板测试

参考华芯微特官方例程与反客科技SWM34S开发板例程，对工程参考并移植，修改为自己熟悉的工程目录框架。

在实际使用时发现开发板预留电源接口不够多，串口通信或ADC采集时没有参考GND接口，后续有待提高。

论坛：

华芯微特官方论坛

21ic论坛，已停用但还有很多关于SWM34的讨论资料

资料：

华芯微特SWM34S官网资料下载链接

21ic论坛快速获取华芯微特官方资料链接：华芯微特官方最新资料百度网盘链接，提取码byv2

BBS论坛SYNWIT系列MCU的应用开发资料：百度网盘资料链接，提取码500L

开发板测试程序：https://gitee.com/Muub/SWM34_HMI_Core_Board

1.反客7寸(800*480分辨率)屏幕测试

2.4.3寸(480*272分辨率)屏幕测试

3.7寸(1024*600分辨率)屏幕测试

屏幕分辨率较大时，刷屏状态会比较明显

4.基础外设测试

配合官方例程编写开发板测试程序日志打印如下：

5.LVGL运行测试

①基础测试

lvgl_conf.h中默认显示刷新周期改为1ms，最大170FPS左右，刷新流畅。

②基准性能Demo测试

③窗口部件demo测试

触摸控制部件时还是会肉眼可见的卡顿

单缓冲配置下：触摸响应快但是滑动时界面刷新非常卡顿。

全屏幕双缓冲：触摸响应变慢不适合快速触摸的UI，屏幕刷新撕裂感减轻。

④音乐播放器demo测试

6.视频播放

通过读取SD卡内的avi文件播放，撕裂感低。

7.音频文件制作

    音频文件制作参考立创【游戏机扩展板】文档资料，可以通过sndrec32.exe将.wav文件另存为8bit + 采样率 + 单声道的WAV音频；或者使用waveshop修改音频为8bit+采样率+单通道的WAV音频。优先建议使用waveshop可以对音频文件进行裁剪与音量调整。

音频文件修改完成后，使用WinHex软件将.wav文件中的音频数据提取为十六进制数组，在WinHex中找到"data"后的一个字符为数据起始位，一直选中到最后，然后通过编辑复制选块为C源码并复制到工程文件中即可。

使用DAC+DMA+TIM对音频文件进行输出。

8.程序资源分配

    SWM34S内部资源有64KB SRAM，512KB Flash，8MB SDRAM。SRAM可作普通程序运行缓存使用，而屏幕显存与LVGL资源可配置到SDRAM空间去，内部Flash有512KB，存储大量图片字库等文件是远远不够的，可以通过SD卡或者Nor Flash先存储素材资源，程序运行时可以将数据读取到SDRAM而加快程序运行。

    在需要大存储的程序中，参考官方例程与反客科技的配置，图片字库数据需要分散加载配置，将数组指定到片外Flash，然后通过外部Flash下载算法下载到W25Q128，通过配置的sct分散加载文件，将Flash数据上电先存储到SDRAM然后执行程序。

ARM Compiler armlink User Guide Version 5.06 分散加载功能，Keil MDK的sct分散加载文件详解

    对于个别 UI 素材长期需要显示的情况，在满足数据量不大于用户预设的 SDRAM 空间前提下，我们划分一块 SDRAM区域，在上电后立即将所用到的全部 UI 素材数据放置于该块 SDRAM 区域内，这意味该区域在用户 UI 框架运行前就已经分配完成，且在程序的整个运行期间都不做任何变动，如此可在需要显示图片时可直接调用图片源。（以空间换时间，速度较快，空间容量要求较大）当 SDRAM 空间足以一次性容纳用户的全部 UI 图片素材时，优先使用此种方式！ 

     对于个别 UI 素材不经常使用，且数据量十分庞大（如全屏的素材图）的情况，由于无法一次性将全部 UI 加载至 SDRAM 内，我们按照“用多少，加载多少”的原则，当程序运行至需要显示特定 UI 素材图片时，再临时从 SPIFlash 中读取图片数据拷贝至该 SDRAM 区域，最后显示图片，待下一次显示不同的图片时，按以上操作再次进行即可，重复利用 SDRAM 区域空间。（以时间换空间，速度相对较慢，空间容量要求较小） 

四、总结

    总之，华芯微特这款SWM34单片机还是十分值得学习的，虽然被Cube MX惯坏了但是SWM34的例程还是很容易理解的，开源的LVGL例程也很值得学习，通过学习这款单片机不用再像STM32H743那样无脑存ROM了，合理的资源分配也成为开发思维进阶的一个新门槛。后续对SWM34的应用继续学习研究。