Githubでlvglのプルリクを見ていたら、#6487 としてNemaGFXでの描画サポートの追加というのが出ていました。調べてみたら、NegaGFXというのは Think SilliconのGPUの API のようで、どうやらSTM32でNeoChromとかNeoChrom VGとか呼ばれているGPU機能は Think Silliconの製品を採用したもののようです。
近いうちにNeoChromがlvgl でも使えるようになることが期待できます。
そう思っていたら、いつの間にか LVGLのオフィシャルパートナーにSTのロゴが加わっていることに気づきました。正式発表も近いかな。
でも、NeoChromってNucleoボードに搭載されているMCUではサポートされていないんですよね。やっぱ、DMA2Dのサポートも復活して欲しいところです。
曲名やアーティスト名が長い場合にスクロール表示が発生すると、表示の更新が遅くなってしまう原因を調べたところTTF(True Type Font)を使って表示しているために、その表示処理に時間がかかってしまっていることがわかりました。通常の埋め込みフォントであれば、描画の負荷が小さいのですが、TTFフォントを使うと展開と描画の負荷が重いようです。
ちょっと調べたところでは、LVGLのTiny TTF font engine では展開したビットマップイメージをキャッシュしているものの、Unicodeからglyph indexへの変換情報はキャッシュされていなかったために展開速度の低下を招いていたようです。ちょうど運良く、この問題を修正したPRが出ていてマージされたので、早速試してみました。確かに目で見てわかるほどにスクロール表示が改善されています。
TTFフォントを使った場合には文字のサイズを変更しても綺麗に表示されるのですが、A8フォーマットのビットマップに展開されているので、メモリと描画処理の負荷は重くなっていると思われます。フォントの描画処理をDMA2Dを使うように最適化すれば、もう少し早くできるかもしれません。
Nucleo-U575ZIのDoomPlayerは、随分前にフラッシュの使用量が1MBを超え、内蔵SRAMの使用量もすでに90%を超えているのですが、なんとかA2DP sink機能を追加したいと思い作業中です。この機能によりスマホで再生した楽曲ファイルやストリームをDoomPlayerで再生することができます。基本的にBTStackのa2dp_sink_demoを使用しているのですが、昨年試したAVRCP Cover Art 機能は盛り込まない方向です。理由はSTM32U575にはハードウェアでのJPEGデコード機能が無いのと、SRAMの容量やMCUの処理速度的にもキツそうなため。
A2DP sinkとして動かす場合には、上の写真に示したようにSDカードを抜いた状態で起動することで、動作モードを切り替えることとしました。
楽曲のタイトルやアーティスト名を普通に表示しているぶんには問題ないのですが、この文字列が長くなり水平スクロールしながら表示する必要が生じた場合に、表示処理の負荷が高くなりスペクトラム効果表示の更新が遅くなったり、タッチパネル操作の反応が悪くなったりという現象が発生してしまいます。使用するフォントとサイズを小さくすることで少しは改善できたのですが、それにも限りが。。。
DOOMにはチートコード(Cheat Codes)という機能があります。キーボードからidで始まるおまじない文字列を入力することで、体力を回復したりするズルが行える機能です。DoomPlayerでは、キーボードをつなげなくても上記の画像に示したようにLCDのタッチパネルに表示されたメニューや仮想キーボードから入力することが可能です。
この表示は、DOOMの画面表示の上にlvglで作成したGUI画面を重ね合わせて表示することで実現されています。STM32H7B3I-DKのようLTDCをサポートするデバイスであり十分なDRAMを搭載するボードの場合には、それぞれの画面を独立した２つのレイヤに割り当て、それらをLTDCの機能で重ね合わせ表示することで実現することができました。しかしながら、Nucleo-U575ZI-QのようにLTDCをサーボーとしておらず、メモリ容量にも制約がある環境では実現方法を考えなければなりません。今回は、次のような手段で重ね合わせ表示を実現しています。
本来であれば、DOOMの画面更新処理部分をLVGLの描画機能を使って処理するのが全体の構造としてはキレイになるのですが、DOOM画面表示処理では、320x240から480x320への拡大処理とL8からRGB565へのカラーフォーマット変換をDMA2Dを用いて行っています。LVGLで処理させるようにすると、LVGL v9ではDMA2Dがサポートされていないこともあり、画面の更新が遅くなってしまいます。
LTDCを使う場合には、メニュー画面を表示している間も、ゲーム進行は継続されますが、上記の方式ではゲーム進行が休止されるので、慌てずにチートコードの入力が行えます。上記の画面でiddqdを選択すれば、体力が100%になり無敵モードになります。
このようにチートコードの入力機能も用意してあるのですが、わたしが興味あるのはこのような機能の実現であり、ゲームのクリアにはさほど関心がないので、いまだにひとつのエピソードも最後まで到達したことがありません。。
秋月の新製品情報を見ていたら、Nucleo-U575ZI-Qが出ていることに気づいたのですが、4,800円もすることにビックリ。円安の弊害をあらためて痛感しました。これじゃ、EP32やRas Picoに人気が流れてしまう傾向は強まるばかりですね。
DoomPlayer Nucleo-U575ZI にコーデックを載せようとして検討した際にも、コーデックチップがとても高くなっていることに気付かされました。TLV320AIC3204あたりが900円もする。そんななか、200円台で買えるTLV320DAC3203を見つけたので、これを使うことにしました。名前が示すようにTIの製品分類ではAudio CODECではなくAudio DACになっているのですが、アナログ入力やデジタルマイク入力も受けられるようです。96Kとか192Kのようなハイレゾオーディオには対応しておらず48KHzが上限のDACですが、DoomPlayer では44.1KHz 16bitステレオの音楽データをヘッドホンへの出力ができれば良いので、これで充分です。
DAC3203はDVddとして1.8Vが必要なので、NJM12877F18を載せてあります。アナログ電圧(AVdd)は内蔵LDOで生成するという使い方にしたので、AVdd端子はパスコンをつないだだけです。
STM32U575側では、SAIを使ってデジタルオーディオデータを送信。HSI 16MHzからPLLを使って生成した11.29MHzをMCLKとしてDAC3203に供給しています。この周波数は、44.1KHzの256倍になっています。DAC3203のReference Guideを参考にして初期化をおこなってから実際に音を出してみると、イヤフォンからはとても大きな音が出てきてびっくり。レジスタ設定を確認してみるとディフォルトのPowerTune ModeはPTM_P3になっており、アナログ出力の振幅が大きくなるようです。PTM_P1に変更することで、イヤフォン向けの大きさになりました。
