Die Messung aus 1.8.8 hat es gezeigt: Jeder Bildaufbau kostete 240-300 ms,
dauerhaft, auch im Leerlauf. Die fünf Sekunden für den Aufweckdialog waren
rund zwanzig solcher Durchgänge - meine bisherigen Erklärungen (Fades,
Scrims) waren Symptome, nicht die Ursache.
Grund: zwei Durchgänge durch je 2,7 MB PSRAM pro Bild. LVGL rendert in einen
eigenen Draw-Buffer, esp_lcd_panel_draw_bitmap kopiert ihn danach komplett
in den Framebuffer.
WS7_DIRECT_FB holt den Framebuffer über esp_lcd_dpi_panel_get_frame_buffer
und übergibt ihn als LVGL-Draw-Buffer. Der IDF-Treiber erkennt das
(draw_buffer im Framebuffer-Bereich) und macht nur noch Cache-Writeback statt
Kopie; dazu LV_DISPLAY_RENDER_MODE_DIRECT, sodass nur geänderte Bereiche neu
gezeichnet werden.
Außerdem:
- Shot-Timer und Waage behalten während eines Bezugs die normale Schrift;
der Wechsel auf den fetten 96er ist entfernt.
- Größe der Standby-Uhr einstellbar (120/180/240 px, Info-Seite,
NVS ui/uhrgr). Wirkt sofort - sie hängt an einem einzigen Label.
- Die Knöpfe des Aufweckdialogs skalieren mit der Schriftgröße.
Beide Panel-Varianten mit arduino-cli gegengebaut.
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Ursache war der zweite Zeichenpuffer aus 1.6.25. esp_lcd_dpi_panel_draw_bitmap
lehnt eine Übertragung ab, solange die vorige noch läuft:
ESP_RETURN_ON_FALSE(xSemaphoreTake(dpi_panel->draw_sem, 0) == pdTRUE,
ESP_ERR_INVALID_STATE, ...)
Mit zwei Puffern schickt LVGL die nächste Übertragung sofort los, statt auf
lv_disp_flush_ready zu warten. Die abgelehnte Übertragung fällt ersatzlos
aus, und der betroffene Bildbereich behält seinen alten oder noch nicht
geschriebenen Inhalt - sichtbar als blaue Zwischenbilder.
Der zweite Zeichenpuffer ist entfernt, lvgl_port_v9.c ist damit wieder
unverändert gegenüber der Hersteller-Portierung. Der eigentliche Gewinn
bleibt: Der Zwischenpuffer hat weiterhin volle Bildhöhe, ein Bildlauf
braucht einen Durchgang statt sechs.
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Nach der Umstellung auf einen Bildspeicher war der Bildlauf sehr zäh. Grund
war der Zwischenpuffer: Mit 120 Zeilen brauchte ein Bildlauf über die ganze
Seite sechs Durchgänge, jeder mit eigener Übertragung in den Bildspeicher.
- CONFIG_EXAMPLE_LVGL_PORT_BUF_HEIGHT auf LCD_V_RES: ein Durchgang statt
sechs.
- Zweiter Zeichenpuffer (LVGL_PORT_SECOND_DRAW_BUFFER), damit LVGL den
nächsten Bereich zeichnen kann, während der vorige übertragen wird. Dafür
eine kleine, markierte Änderung in lvgl_port_v9.c - der Hersteller-Port
legt dort nur einen Puffer an.
Kosten 2 x 2,8 MB PSRAM. Das Startverhalten bleibt unberührt: Es handelt
sich um Zeichenpuffer, nicht um Bildspeicher der Anzeige - es bleibt bei
einem Bildspeicher.
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Mit dem Prüfbild bei num_fbs = 1 startet das Panel zuverlässig, mit zwei
Bildspeichern nicht. Das war der letzte verbliebene Unterschied zum
funktionierenden Werks-Testsketch - und die Ursache des ganzen
Startproblems: Der Hochlauf meldete durchgehend Erfolg, das Panel blieb
dunkel, erst ein Reset half.
- WS7_SINGLE_FB schaltet die Doppelpufferung für das Waveshare-Panel ab
(EXAMPLE_LVGL_PORT_AVOID_TEAR_ENABLE = 0). LVGL zeichnet dann in einen
Zwischenpuffer von 120 Zeilen im PSRAM, der per DMA in den einen
Bildspeicher übertragen wird.
- num_fbs folgt wieder LVGL_PORT_LCD_BUFFER_NUMS, das in diesem Modus 1
ist - die Sonderbehandlung im Prüfbild-Modus entfällt.
- WS7_PARTIAL_REFRESH ist damit wirkungslos und als solches vermerkt.
- PSRAM-Bedarf sinkt von 5,4 MB auf 2,8 MB.
Preis ist mögliches Tearing bei schnellen Bildwechseln.
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Der DSI-Ab- und Wiederaufbau aus 1.6.21 hat nicht geholfen, sondern das
Bild um einen Schritt verschlechtert: Einschalten - gar nichts, erster
Reset - nur Beleuchtung, zweiter Reset - Bild. Ein Neuaufbau im laufenden
Betrieb ist einem echten Chip-Reset also nicht gleichwertig.
WS7_DSI_RESTART steht wieder auf 0, der Schalter bleibt dokumentiert.
Stattdessen der Weg, den die Messungen stützen: Nach einem Kaltstart
startet der P4 sich genau einmal selbst neu, sobald der erste Hochlauf
durch ist. Ein Reset hat in jedem Versuch zuverlässig geholfen.
- Bedingung ist esp_reset_reason() == ESP_RST_POWERON, beim zweiten
Durchlauf greift sie nicht mehr - keine Schleife möglich.
- Der Frühstart-Zähler der Absturzsicherung wird vorher zurückgesetzt,
damit der gewollte Neustart nicht in den Update-Modus führt.
- Schalter WS7_COLD_BOOT_RESTART, kostet ~3 s beim Einschalten.
Das ist eine Umgehung, keine Erklärung: Warum das Panel den ersten Anlauf
nicht annimmt, bleibt offen - der Hochlauf meldet durchgehend Erfolg.
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Der Hochlauf lief zuletzt vollständig fehlerfrei durch - Bridge zweimal
eingestellt, Panel zweimal geweckt, alle I2C-Bausteine erreichbar - und
trotzdem kam beim ersten Einschalten kein Bild. Erst ein Reset half, und
der zuverlässig.
Es fehlte also kein Befehl mehr, sondern der Vorgang selbst: Ein Reset
unterscheidet sich an dieser Stelle in genau einem Punkt von unserem
Ablauf - die DSI-Verbindung geht einmal weg und neu auf, während Bridge
und Panel bereits versorgt und eingestellt sind. Die Wiederholungen aus
1.6.19/1.6.20 liefen dagegen über eine durchgehend bestehende Verbindung.
- Der DSI-Aufbau (Bus, Kommandokanal, Bildausgabe, Weckbefehle) steckt
jetzt in ws7_dsi_bringup() und ist damit wiederholbar.
- Nach dem ersten Durchlauf werden esp_lcd_panel_del(),
esp_lcd_panel_io_del() und esp_lcd_del_dsi_bus() aufgerufen und die
Strecke neu angelegt. Schalter WS7_DSI_RESTART, Pause
WS7_DSI_RESTART_MS.
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Die Wartezeit aus 1.6.18 hat den Start deutlich verbessert, aber noch nicht
zuverlässig gemacht: beim ersten Anstecken nur Beleuchtung, nach Reset zwei
von drei Versuchen erfolgreich.
Aus dem Fehlerbild folgt, wo es hakt: Die Beleuchtung ging an. Sie hängt an
der Bridge und wird über I2C geschaltet, die Kommunikation steht also.
Verloren gehen die DCS-Weckbefehle an das Panel selbst - sie wurden genau
einmal geschickt, bevor die Videoausgabe lief. War der Panel-Controller
dann noch nicht aufnahmebereit, blieb der Bildschirm dunkel, während jeder
Schritt Erfolg meldete.
- ws7_panel_wake() gebündelt und wird jetzt zweimal aufgerufen: vor und
nach esp_lcd_panel_init(), getrennt durch WS7_PANEL_SETTLE_MS.
- Jeder Anlauf ist im Start-Log einzeln benannt.
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Entscheidender Hinweis vom Gerät: "Sobald der serielle Monitor läuft,
startet es fast immer einwandfrei." Dessen USB-Anmeldung verzögert den
Start - und ersetzte damit unbeabsichtigt eine Wartezeit, die der
Werks-Testsketch explizit hat: delay(2000) am Anfang von setup().
Unsere Firmware sprach Bridge und Panel sofort nach dem Einschalten an.
Das Displaymodul ist dann noch nicht bereit: Die Bridge nimmt ihre
Register nicht an oder das Panel zeigt trotz korrekt gesendeter DSI-Daten
nichts - beides ohne Fehlermeldung, weil aus Sicht des P4 jeder Schritt
geklappt hat. Daher das sprunghafte Verhalten und der Fehlstart beim
ersten Anstecken.
jc_board_bringup() wartet für WS_PANEL_7H jetzt WS7_PANEL_WARMUP_MS
(Vorgabe 2000 ms), bevor es beginnt.
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Kaltstart, kein einziger Fehler im Log, alle I2C-Bausteine da - und trotzdem
keine Anzeige. Zwei Lücken in der Diagnose:
- Die DCS-Weckbefehle (MADCTL, Sleep Out, Display On) liefen ungeprüft
durch. Jetzt über BSP_STEP gemeldet.
- Nach dem Panel-Start endete die Ausgabe. "Bringup fertig" vor und
"LVGL laeuft" nach lvgl_port_init() trennen jetzt ein Hängenbleiben in
LVGL von einem fehlenden Bild.
Neuer Schalter WS7_TEST_PATTERN nutzt esp_lcd_dpi_panel_set_pattern() für
Farbbalken aus dem DSI-Baustein, ohne Framebuffer und ohne LVGL - wie im
funktionierenden Werks-Testsketch. Erscheinen sie, arbeitet die Kette bis
zum Panel und der Fehler liegt weiter oben.
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Der GT9271 meldete "i2c transaction failed" auch beim Kaltstart, während
alle Panel-Schritte fehlerfrei durchliefen und die Bus-Freitaktung aus 1.6.13
den Bus als frei meldete.
Ursache ist die Reihenfolge: Im funktionierenden Werks-Testsketch steht
initTouch() hinter enableBacklight(). Der GT9271 hängt an derselben
Versorgung wie das Panel und antwortet erst, wenn die Bridge über 0xAD
freigegeben ist. Beim Übertragen in die Firmware war das verloren gegangen -
jc_backlight_set() lief erst nach jc_board_bringup().
- Für WS_PANEL_7H wird die Beleuchtung jetzt innerhalb des Bringups vor der
Touch-Initialisierung eingeschaltet, mit WS7_TOUCH_POWER_MS Pause.
- Neue Diagnose ws7_i2c_scan() listet die antwortenden I2C-Adressen vor und
nach dem Panel-Start.
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Der Log nach einem Reset zeigte alle Panel-Schritte fehlerfrei, aber
"i2c transaction failed" beim GT911. Bridge und Touch teilen sich den Bus:
Trifft ein Reset des P4 mitten in eine Übertragung, bleibt der Baustein in
seiner Bitausgabe stehen und hält SDA dauerhaft low. Beide hängen an
Dauerstrom, der Zustand überlebt also Reset und Flashen.
- ws7_i2c_bus_recover() taktet SCL vor dem Anlegen des Busses bis zu neunmal
von Hand, bis SDA freigegeben wird, und erzeugt dann eine Stop-Bedingung.
Bei freiem Bus läuft die Funktion wirkungslos durch.
- ws7_bridge_write() prüft den Rückgabewert. Bisher liefen fehlgeschlagene
Schreibzugriffe stillschweigend ins Leere - der eigentliche Grund, warum
das schwarze Bild keinerlei Spur hinterließ.
- pins_config.h: "#elsealle" statt "#else" seit 1.6.10 korrigiert. Der
Tippfehler traf nur den JC_PANEL_43-Zweig, der dadurch nicht mehr
übersetzbar war. Beide Panel-Varianten wieder gegengebaut.
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Nach einem Reset des P4 blieb das Bild schwarz, die Hintergrundbeleuchtung
brannte; nur direkt nach dem Flashen lief es.
Die Bridge des Panels hat keine Reset-Leitung und hängt an Dauerstrom. Ein
Reset des P4 setzt sie nicht zurück - ihre Register standen noch auf den
Werten der vorigen Sitzung, während der P4 seine DSI-Strecke komplett neu
aufbaut. Beim Flashen wird die Versorgung getrennt, deshalb trat der Fehler
dort nicht auf.
ws7_bridge_pre_init() schaltet die Bridge jetzt zuerst definiert ab
(AB/AA, AD, dann AC/C2/C0), wartet WS7_BRIDGE_RESET_MS und schreibt erst
danach die Grundinitialisierung.
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- WS7_PARTIAL_REFRESH = 1 auch im Auslieferungsstand. Am Gerät geprüft: kein
Flackern; von den drei Tempo-Maßnahmen aus 1.6.4 ist es der größte Gewinn.
- make_page() setzt einen deckenden Hintergrund in COL_BG statt LV_OPA_TRANSP.
Optisch identisch, spart LVGL beim Scrollen aber das Zeichnen und Mischen
der darunterliegenden Ebenen.
- Neuer Schalter WS7_PERF_MONITOR schaltet LV_USE_SYSMON/LV_USE_PERF_MONITOR
ein und blendet Bilder je Sekunde und Prozessorlast ein. Vorgabe 0, mit 1
gegengebaut.
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Der GT9271 lässt gelegentlich einen Messzyklus aus oder liefert ein
unplausibles Paket. Der Hersteller-Treiber kann "gerade nichts Neues" nicht
von "Finger weg" unterscheiden und meldet beides als losgelassen. Seit die
Abtastrate mit 1.6.8 von 33 auf 16 ms gestiegen ist, wurde daraus sichtbar
Drücken-Loslassen-Drücken-Loslassen.
Vor den Treiber ist jetzt ein eigener get_xy-Aufsatz gesetzt: Er verwirft
unplausible Rohwerte und hält den letzten gültigen Punkt noch
WS7_TOUCH_HOLD_MS lang (Vorgabe 40 ms). Der Aufsatz wird zur Laufzeit in das
Touch-Handle eingehängt, die Herstellerdateien bleiben unverändert.
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Der Menü-Knopf oben links reagiert am Waveshare-Panel nicht. Ob der Touch die
48x36 Pixel grosse Flaeche in der 44 Pixel hohen Kopfleiste ueberhaupt trifft,
liess sich bisher nicht nachsehen.
WS7_TOUCH_DEBUG in pins_config.h gibt jeden Berührpunkt roh und umgerechnet
über esp_rom_printf aus, also auch bei Core-Debug-Level "none". Vorgabe 0.
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Zwei der drei Tempo-Maßnahmen aus 1.6.4 haben sich am Gerät als untauglich
erwiesen und stehen wieder auf ihrem alten Wert:
- WS7_COLOR_BITS = 24: Die Bridge dieses Panels nimmt kein RGB565 an.
- WS7_PARTIAL_REFRESH = 0: Der Menü-Vorhang ist halbtransparent und wird in
den gerade aktiven Bildpuffer eingemischt. Die nächste Zustandsmeldung der
S3 zeichnet in den zweiten Puffer, der ihn nie bekommen hat - der Vorhang
war damit sofort wieder weg und der Knopf schien wirkungslos. Nutzbar wäre
der Modus erst, wenn der LVGL-Port die geänderten Bereiche zwischen beiden
Puffern abgleicht.
Beide bleiben als Schalter erhalten, mit Notiz woran sie gescheitert sind.
WS7_PARALLEL_RENDER bleibt eingeschaltet - von den drei Maßnahmen trägt nur
diese.
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1280x720 sind 2,4-mal so viele Pixel wie beim 4,3-Zöller, und bis 1.6.3 wurde
bei jeder Änderung das komplette Bild in 24 Bit neu gezeichnet. Drei Schalter
in pins_config.h, einzeln zurückstellbar:
- WS7_COLOR_BITS = 16: RGB565 statt RGB888, halbe Datenmenge je Bild.
lv_conf.h liest den Wert aus pins_config.h, damit Sketch und LVGL-Bibliothek
dieselbe Farbtiefe benutzen; display_hal.cpp sichert das per static_assert.
- WS7_PARTIAL_REFRESH = 1: Avoid-Tear-Mode 3 (Direct-Mode, zwei Puffer) statt
Vollbild-Neuzeichnen.
- WS7_PARALLEL_RENDER = 1: LV_USE_OS = FREERTOS und zwei Zeichen-Threads.
Framebuffer-Bedarf sinkt dadurch von rund 8,3 MB auf 3,7 MB PSRAM. Die
JC-Panels sind von allen drei Schaltern nicht betroffen.
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Nach dem ersten Betrieb am Waveshare ESP32-P4-Pico:
- UART zur Hauptplatine auf TX = GPIO20 / RX = GPIO21 (vorher GPIO17/18).
Die JC-Panels bleiben bei GPIO33/GPIO31.
- Das Bild steht in der tatsächlichen Einbaulage richtig herum, deshalb ist
WS7_ROTATE_180 wieder 0. Der Schalter bleibt für den Fall einer anderen
Montage erhalten.
- Der Touch war oben/unten spiegelverkehrt: Der Digitizer sitzt gegenüber dem
Bild um die Hochachse gedreht. WS7_TOUCH_MIRROR_RAW_X steht daher auf 1.
Bild- und Touch-Ausrichtung sind zwei getrennte Schalter, weil sie an diesem
Panel nicht zusammenfallen.
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Der Ordner hieß JC_Display_Firmware, bedient seit 1.6.0 aber auch das
Waveshare 7inch DSI LCD (H) am ESP32-P4-Pico. Der Name führte in die Irre.
- JC_Display_Firmware/ -> P4_Display_Firmware/ (samt Sketch, den Arduino
gleichnamig zum Ordner verlangt)
- Doku/JC-Display_UART-Protokoll.md -> Doku/P4-Display_UART-Protokoll.md,
Verweise und Titel angepasst
- Verweise in CLAUDE.md, README und Quelltextköpfen nachgezogen
Nur Namen und Pfade, keine Logikänderung. Der Vendor-Ordner
JC_Display_Firmware_7zoll/ behält seinen Namen, ebenso die Bezeichner
JC_PANEL_TYPE/jc_board_bringup im Quelltext.
Enthält außerdem die bereits im Arbeitsverzeichnis liegende, noch nicht
committete Ergänzung des Git-Workflows in CLAUDE.md (PRs über die Gitea-API
statt der hängenden tea-CLI).
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