شاشات لـ ESP32-P4

ما الذي توفره ESP32-P4 للشاشات

تُحدد ورقة بيانات ESP32-P4 (الإصدار v0.7) مسارَين للعرض:

• MIPI DSI: قناتا بيانات بسرعة تصل إلى 1.5 Gbps لكل قناة، ومتوافقة مع D-PHY v1.1. صيغ الإدخال: RGB888 وRGB666 وRGB565 وYUV422 وYUV420 والتدرج الرمادي؛ وصيغ الإخراج: RGB888 وRGB666 وRGB565. تُشغَّل الشاشة في وضع الفيديو (video mode)، فلا تحتاج إلى ذاكرة إطارات خاصة بها.
• LCD_CAM: إخراج متوازٍ بدقة 8 أو 16 أو 24 بت بصيغ RGB أو MOTO6800 أو I8080، عبر أي أطراف GPIO من خلال مصفوفة GPIO.

للرسوميات، يضيف متحكم 2D-DMA ومُسرِّع معالجة البكسل (PPA) الذي يدير الصور (0°، 90°، 180°، 270°) ويغيّر حجمها ويعكسها ويمزجها بمزج ألفا (alpha-blend). وعلى عكس ESP32-S3 التي لا تحتوي على MIPI DSI، يمكن للـ P4 تشغيل شاشات MIPI DSI المستخدمة في الهواتف والأجهزة اللوحية.

عدد القنوات (lanes): تحقق من هذا أولاً

قناتان هما الحد الأقصى. كثير من شاشات MIPI مقاس 7″–10.1″ مصمَّمة لـ 4 قنوات؛ بعضها يمكن تهيئته لقناتين، وكثير منها لا يمكن ذلك. قبل طلب العينات، تحقق من خيارات القنوات في ورقة بيانات الشاشة ومن تسلسل التهيئة (init sequence) الذي يوفره المورّد لوضع القناتين.

عرض النطاق الترددي ومخازن الإطارات

عند 60 Hz بصيغة RGB888 (24 بت لكل بكسل)، تكون بيانات البكسل وحدها:

• 480×640: نحو 0.44 Gbps، ومخزن الإطارات 900 KB
• 1024×600: نحو 0.88 Gbps، ومخزن الإطارات 1,800 KB
• 720×1280: نحو 1.33 Gbps، ومخزن الإطارات 2,700 KB (2.64 MB)
• 800×1280: نحو 1.47 Gbps، ومخزن الإطارات 3,000 KB
• 1920×1080: نحو 2.99 Gbps، ومخزن الإطارات نحو 5.9 MB

تنقل القناتان حتى 3 Gbps، وتحتاج الشاشة أيضًا إلى فتراتBlanking، لذا فإن 1080p عند 60 Hz بصيغة RGB888 لا تكاد تترك أي هامش؛ بينما تقلّل RGB565 حجم البيانات بمقدار الثلث. كل مخزن إطارات من هذه المخازن أكبر من 768 KB الخاصة بذاكرة L2MEM على الرقاقة، ولهذا يوضع مخزن الإطارات في PSRAM: فشرائح ESP32-P4 مزوّدة بـ 16 MB (ESP32-P4NRW16X) أو 32 MB (ESP32-P4NRW32X) داخل الرقاقة.

قائمة التحقق للتشغيل الأولي في ESP-IDF

يُهيّئ مشغّل شاشة MIPI DSI في ESP-IDF شاشةً على ثلاث خطوات:

1. esp_lcd_new_dsi_bus() تنشئ الناقل وتُهيّئ D-PHY: حدّد num_data_lanes (2) وlane_bit_rate_mbps.
2. esp_lcd_new_panel_io_dbi() تفتح قناة الأوامر؛ ويرسل مشغّل متحكم الشاشة (مثل esp_lcd_new_panel_ili9881c()) تسلسل التهيئة عبرها.
3. esp_lcd_new_panel_dpi() تبدأ بث الفيديو: dpi_clock_freq_mhz (ساعة البكسل)، وin_color_format وout_color_format، وnum_fbs وفترات video_timing (porches) من ورقة بيانات الشاشة.

نقطتان تُوقعان كثيرين:

• مزود طاقة D-PHY. يحتاج MIPI D-PHY إلى مزوّد طاقة مخصص 2.5 V على VDD_MIPI_DPHY. يمكن أن يأتي من منظم LDO الداخلي القابل للضبط في P4، والذي يجب ضبطه على 2.5 V قبل بدء تشغيل مشغّل DSI.
• ساعة البكسل. تشير ملاحظات ESP-IDF إلى أن ساعة بكسل أعلى تمنح معدل تحديث أعلى لكنها قد تسبب ارتعاشًا إذا لم تكن عرض النطاق الترددي للـ DMA كافيًا. إذا ظهرت الصورة ممزّقة أو مرتعشة، خفّض dpi_clock_freq_mhz أولاً.

لنسخ الصور النقطية أسرع، يمكن للمشغّل استخدام 2D-DMA (esp_lcd_dpi_panel_enable_dma2d()).

الشاشات واللمس

تجمع لوحة Espressif ESP32-P4-Function-EV-Board بين P4 وشاشة لمس سعوي MIPI DSI مقاس 7″ بدقة 1024×600 عبر لوحة محوّل LCD. أجهزة M5Stack Tab5 المصنَّعة قبل 14 أكتوبر 2025 تستخدم ILI9881C مع متحكم لمس GT911 منفصل؛ أما الأجهزة الأحدث فتستخدم متحكم عرض ولمس ST7123 أو ST7121، وتسلسلات التهيئة غير قابلة للتبادل بينها. كثير من الشاشات السعوية تستخدم متحكم لمس GT911، الذي يستجيب على عنوان I2C ‏0x5D أو 0x14 بحسب مستوى الطرف INT عند إعادة التشغيل.

تشمل موديلات MIPI DSI لدينا شاشة 3.5″ 480×640، وشاشة 4.99″ 720×1280 IPS مع ILI9881D، وشاشة 8″ 800×1280 IPS. تُحدَّد تهيئة القنوات لكل مشروع: أرسل لنا اللوحة التي تستخدمها ونتحقق من العمل بقناتين ومن تسلسل التهيئة قبل العينات.