STM32的FSMC靈活靜態存儲器控制器
FSMC模塊能夠與同步或異步存儲器和16位PC存儲器卡接口,主要將AHB傳輸信號轉換到適當的外部設備協議,滿足訪問外部設備的時序要求。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/201611/316147.htm存儲器接口包括:
① SRAM靜態隨機存儲器
② ROM只讀存儲器
③ NOR閃存
④ PSRAM(4個存儲塊)
⑤ 兩個NAND閃存塊
⑥ 16位PC卡
STM32之所以能夠支持NOR FLASH和NAND FLASH兩類訪問方式完全不同的存儲器擴展,是因為FSMC內部實際包括NOR FLASH和NAND / PC Card兩個控制器,分別支持兩種截然不同的存儲器訪問方式。在STM32內部,FSMC的一端通過內部高速總線AHB連接到內核Cortex-M3,另一端則是面向擴展器的外部總線。內核對外部存儲器訪問信號發送到AHB總線后,經FSMC轉換為符合外部存儲器通信規約的信號,送到外部存儲器相應的引腳,實現數據交互。FSMC起著橋梁作用,既能進行信號類型的轉換,又能進行信號寬度和時序的調整,屏蔽掉不同存儲類型的差異,使之對內核而言沒有區別。
FSMC模塊框圖如下:

存儲塊外設地址映射(具體說明請看數據手冊,此處只用圖表形式簡單表示):

下表為NOR/PSRAM存儲塊選擇:
關于FSMC的其它配置這里就不多說了,下面以TFT屏(ILI9325)的驅動舉個例子。
#define TFT_Command ((uint32_t)0x60000000)
#define TFT_Data ((uint32_t)0x61000000) // FSMC_A23(16位) 注意16位與8位的地址計算方式不一樣
// 8位地址 ——0x60800000
// 16位地址——0x61000000
/*---------------------------------------*/
void TFT_Write_com(u16 dat) //發送命令
{
*(__IO uint16_t *) (TFT_Command)= dat;
}
/*---------------------------------------*/
void TFT_Write_dat(u16 dat)// 發送數據
{
*(__IO uint16_t *) (TFT_Data)= dat;
}

三個存儲塊可用于NAND或PC:

對于NAND閃存,空間可在低256K字節部分劃分為三個區:

時序參數:
FSMC通過使用可編程的存儲器時序參數寄存器,拓展了可選用的外部存儲器的速度范圍。FSMC的NOR FLASH控制器支持同步和異步突發兩種訪問方式。
選用同步突發訪問方式時,FSMC將系統時鐘HCLK分頻后,發送給外部存儲器作為同步時鐘信號FSMC_CLK。此時需要設置的時間參數有兩個:CLK的分頻系數和訪問中獲得第1個數據所需要的等待延遲(DATLAT)。
選用異步突發訪問方式時,FSMC主要設置3個時間參數:地址建立時間(ADDSET),數據建立時間(DATAST)和地址保持時間(ADDHLD)。
異步NOR FLASH時序模式2時間參數計算公式如下:

式中Twc和Trc為所選存儲器芯片的寫周期長度和讀操作周期長度;Twp為所選存儲器芯片的寫信號持續長度。
為達到更好的控制效果,還應考慮FSMC自身延遲問題,使用校正公式:

式中TAVQV為所選存儲器芯片訪問過程中,從地址有效至數據有效的時間域;Tsu(Data_NE)為STM32特征參數,從數據有效到FSMC_NE失效時間域,Ttv(A_NE)為STM32特征參數,從FSMC_NE有效至地址有效的時間域。
TFT_RS —— PE2/A23
TFT_WR —— PD5/NWE
TFT_RD —— PD4/NOE
數據線連接FSMC的數據接口,TFT屏背光使用PWM控制。
TFT_WR —— PD5/NWE
TFT_RD —— PD4/NOE
數據線連接FSMC的數據接口,TFT屏背光使用PWM控制。
例程如下:
#define TFT_Command ((uint32_t)0x60000000)
#define TFT_Data ((uint32_t)0x61000000) // FSMC_A23(16位) 注意16位與8位的地址計算方式不一樣
// 8位地址 ——0x60800000
// 16位地址——0x61000000
/*-------------------------------------------------------------------------------*/
void TFT_IO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5
| GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15// | GPIO_Pin_7
| GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10
| GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15
| GPIO_Pin_2;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5
| GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15// | GPIO_Pin_7
| GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10
| GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15
| GPIO_Pin_2;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
}
/*-------------------------------------------------------------------------------*/
void TFT_FSMC_Configuration(void)
{
FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef p;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC , ENABLE);
TFT_IO_Configuration();
p.FSMC_AddressSetupTime = 1;
p.FSMC_AddressHoldTime = 0;
p.FSMC_DataSetupTime = 2;
p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0;
p.FSMC_CLKDivision = 0;
p.FSMC_DataLatency = 0;
p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_B;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM1; //擴展NORBANK的第1個子BANK
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable; //不使用總線復用
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_SRAM; //擴展類型為SRAM
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b; // 16位總線寬度
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable; //
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable; //讀寫統一時間參數
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &p; //指向定義的BTR結構
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &p;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);
{
FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef p;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC , ENABLE);
TFT_IO_Configuration();
p.FSMC_AddressSetupTime = 1;
p.FSMC_AddressHoldTime = 0;
p.FSMC_DataSetupTime = 2;
p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0;
p.FSMC_CLKDivision = 0;
p.FSMC_DataLatency = 0;
p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_B;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM1; //擴展NORBANK的第1個子BANK
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable; //不使用總線復用
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_SRAM; //擴展類型為SRAM
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b; // 16位總線寬度
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable; //
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable; //讀寫統一時間參數
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &p; //指向定義的BTR結構
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &p;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);
FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM1, ENABLE);
}
}
/*---------------------------------------*/
void TFT_Write_com(u16 dat) //發送命令
{
*(__IO uint16_t *) (TFT_Command)= dat;
}
/*---------------------------------------*/
void TFT_Write_dat(u16 dat)// 發送數據
{
*(__IO uint16_t *) (TFT_Data)= dat;
}
/*---------------------------------------*/
u16 TFT_Read_dat(void)// 讀數據
{
return *(__IO uint16_t *) (TFT_Data);
}
/*---------------------------------------*/
u16 TFT_ReadReg(u16 reg)
{
*(__IO uint16_t *) (TFT_Command)= reg;
return *(__IO uint16_t *) (TFT_Data);
}
u16 TFT_ReadReg(u16 reg)
{
*(__IO uint16_t *) (TFT_Command)= reg;
return *(__IO uint16_t *) (TFT_Data);
}
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