FSMC随摘(转载)
FSMC全称“静态存储器控制器”。
在STM32上开发LCD显示,可以有两种方式来对LCD进行操作,一种是通过普通的IO口,连接LCM的相应引脚来进行操作,第2种是通过FSMC来进行操作。
可变静态存储控制器(Flexible Static Memory Controller: FSMC) 是STM32系列中内部集成256 KB以上FlaSh,后缀为xC、xD和xE的高存储密度微控制器特有的存储控制机制。之所以称为“可变”,是由于通过对特殊功能寄存器的设置,FSMC能够根据不同的外部存储器类型,发出相应的数据/地址/控制信号类型以匹配信号的速度,从而使得STM32系列微控制器不仅能够应用各种不同类型、不同速度的外部静态存储器,而且能够在不增加外部器件的情况下同时扩展多种不同类型的静态存储器,满足系统设计对存储容量、产品体积以及成本的综合要求。
FSMC有很多优点:
1. 支持多种静态存储器类型。STM32通过FSMC可以与SRAM、ROM、PSRAM、NOR Flash和NANDFlash存储器的引脚直接相连。
2. 支持丰富的存储操作方法。FSMC不仅支持多种数据宽度的异步读/写操作,而且支持对NOR、PSRAM、NAND存储器的同步突发访问方式。
3. 支持同时扩展多种存储器。FSMC的映射地址空间中,不同的BANK是独立的,可用于扩展不同类型的存储器。当系统中扩展和使用多个外部存储器时,FSMC会通过总线悬空延迟时间参数的设置,防止各存储器对总线的访问冲突。
4. 支持更为广泛的存储器型号。通过对FSMC的时间参数设置,扩大了系统中可用存储器的速度范围,为用户提供了灵活的存储芯片选择空间。
5. 支持代码从FSMC扩展的外部存储器中直接运行,而不需要首先调入内部SRAM。
FSMC包含两类控制器:
1. 1个NOR闪存/SRAM控制器,可以与NOR闪存、SRAM和PSRAM存储器接口。
2. 1个NAND闪存/PC卡控制器,可以与NAND闪存、PC卡,CF卡和CF+存储器接口。
控制器产生所有驱动这些存储器的信号时序:
1. 16位数据线,用于连接8位或16位的存储器;
2. 26位地址线,最多可连续64MB的存储器(这里不包括片选线);
3. 5位独立的片选信号线;
4. 1组适合不同类型存储器的控制信号线:
- 控制读/写操作
- 与存储器通信,提供就绪/繁忙信号和中断信号
- 与所用配置的PC卡接口:PC存储卡、PC I/O卡和真正的IDE接口
从FSMC的角度看,可以把外部存储器划分为固定大小为256MB的4个存储块
· 存储块1用于访问最多4个NOR闪存或者PSRAM存储设备。这个存储区被划分为4个NOR/PSRAM区,并有4个专用的片选。
· 存储块2和3用于访问NAND闪存设备,每个存储块连接一个NAND闪存。
· 存储块4用于访问PC卡设备
每一个存储块上的存储器类型是由用户在配置寄存器中定义的。
注意:FSMC只是提供了一个控制器,并不提供相应的存储设备,至于外设接的是什么设备,完全是由用户自己选择,只要能用于FSMC控制,就可以,像本次实验中,我们接的就是LCM。
使用FSMC控制器后,可以把FSMC提供的FSMC_A[25:0]作为地址线,而把FSMC提供的FSMC_D[15:0]作为数据总线。
(1)当存储数据设为8位时,(FSMC_NANDInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_8b) 地址各位对应FSMC_A[25:0],数据位对应FSMC_D[7:0]
(2)当存储数据设为16位时,(FSMC_NANDInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b) 地址各位对应FSMC_A[24:0],数据位对应FSMC_D[15:0]
FSMC 包括4个模块:
(1)AHB接口(包括FSMC配置寄存器)
(2)NOR闪存和PSRAM控制器(驱动LCD的时候LCD就好像一个PSRAM的里面只有2个16位的存储空间,一个是DATA RAM 一个是CMD RAM)
(3)NAND闪存和PC卡控制器
(4)外部设备接口
注:FSMC可以请求AHB进行数据宽度的操作。如果AHB操作的数据宽度大于外部设备(NOR或NAND或LCD)的宽度,此时FSMC将AHB操作分割成几个连续的较小的数据宽度,以适应外部设备的数据宽度。
FSMC对外部设备的地址映像从0x6000 0000开始,到0x9FFF FFFF结束,共分4个地址块,每个地址块256M字节。可以看出,每个地址块又分为4个分地址块,大小64M。对NOR的地址映像来说,我们可以通过选择HADDR[27:26]来确定当前使用的是哪个64M的分地址块,如下页表格。而这四个分存储块的片选,则使用NE[4:1]来选择。数据线/地址线/控制线是共享的。
NE1 ->Bank1 NE2->Bank2 NE3->Bank3 NE4->Bank4
若 NE1 连接, 则
每小块NOR/PSRAM 64M
第一块:6000 0000h--63ff ffffh (DATA长度为8位情况下,由地址线FSMC_A[25:0]决定;DATA长度为16位情况下,由地址线FSMC_A[24:0]决定)
第二块:6400 0000h--67ff ffffh
第二块:6800 0000h--6bff ffffh
第三块:6c00 0000h--6fff ffffh
注:这里的HADDR是需要转换到外部设备的内部AHB地址线,每个地址对应一个字节单元。因此,若外部设备的地址宽度是8位的,则HADDR[25:0]与STM32的CPU引脚FSMC_A[25:0]一一对应,最大可以访问64M字节的空间。若外部设备的地址宽度是16位的,则是HADDR[25:1]与STM32的CPU引脚FSMC_A[24:0]一一对应。在应用的时候,可以将FSMC_A总线连接到存储器或其他外设的地址总线引脚上。
例:STM32F10XX FCMS控制LCD的驱动
FSMC提供了所有的LCD控制器的信号:
FSMC_D[16:0] 16bit的数据总线
FSMC NEx:分配给NOR的256M,再分为4个区,每个区用来分配一个外设,这四个外设的片选分为是NE1-NE4,对应的引脚为:PD7—NE1,PG9—NE2,PG10-NE3,PG12—NE4
FSMC NOE:输出使能,连接LCD的RD脚。
FSMC NWE:写使能,连接LCD的RW脚。
FSMC Ax:用在LCD显示RAM和寄存器之间进行选择的地址线,即该线用于选择LCD的RS脚,该线可用地址线的任意一根线,范围:FSMC_A[25:0]。
注:RS = 0时,表示读写寄存器;RS = 1表示读写数据RAM。
举例1:选择NOR的第一个存储区,并且使用FSMC_A16来控制LCD的RS引脚,则我们访问LCD显示RAM的基址为0x6002 0000,访问LCD寄存器的地址为:0x6000 0000。因为数据长度为16bit ,所以FSMC_A[24:0]对应HADDR[25:1] 所以显示RAM的基址=0x60000000+2^16*2=0x60000000+0x2 0000=0x60020000
举例2:选择NOR的第四个存储区,使用FSMC_A0控制LCD的RS脚,则访问LCD显示RAM的基址为0x6c00 0002,访问LCD寄存器的地址为:0x6c00 0000。
例:
FSMC_D[15:0],连16bit数据线;FSMC_NE1,连片选:只有bank1可用
FSMC NOE:输出使能
FSMC NEW:FSMC写使能
FSMC Ax:连接RS,可用范围FSMC_A[24:0]
一般使用模式B来做LCD的接口控制,不适用外扩模式。并且读写操作的时序一样。此种情况下,我们需要使用三个参数:ADDSET,DATAST,ADDHOLD。这三个参数在位域FSMC_TCRx中设置。
当HCLK的频率是72MHZ,使用模式B,则有如下时序:
地址建立时间:0x1
地址保持时间:0x0
数据建立时间:0x2
原文出处:http://www.cnblogs.com/spartan/archive/2011/08/01/2123879.html
* 函数名: LCD_CtrlLinesConfig
* 参 数: 无
* 返 回: 无
* 功 能: 配置LCD控制口线,FSMC管脚设置为复用功能
*/
static void LCD_CtrlLinesConfig(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* 使能 FSMC, GPIOD, GPIOE, GPIOF, GPIOG 和 AFIO 时钟 */
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE |
RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_GPIOG |
RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
/* 设置 PD.00(D2), PD.01(D3), PD.04(NOE), PD.05(NWE), PD.08(D13), PD.09(D14),
PD.10(D15), PD.14(D0), PD.15(D1) 为复用推挽输出 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 |
GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_14 |
GPIO_Pin_15; // | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* 设置 PE.07(D4), PE.08(D5), PE.09(D6), PE.10(D7), PE.11(D8), PE.12(D9), PE.13(D10),
PE.14(D11), PE.15(D12) 为复用推挽输出 */
/* PE3,PE4 用于A19, A20, STM32F103ZE-EK(REV 2.0)必须使能 */
/* PE5,PE6 用于A19, A20, STM32F103ZE-EK(REV 2.0)必须使能 */
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_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
/* 设置 PF.00(A0 (RS)) 为复用推挽输出 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
/* 设置 PG.12(NE4 (LCD/CS)) 为复用推挽输出 - CE3(LCD /CS) */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);
}
{
FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef FSMC_NORSRAMTimingInitStructure;
/*-- FSMC Configuration ------------------------------------------------------*/
/*----------------------- SRAM Bank 4 ----------------------------------------*/
/* FSMC_Bank1_NORSRAM4 configuration */
FSMC_NORSRAMTimingInitStructure.FSMC_AddressSetupTime = 1;
FSMC_NORSRAMTimingInitStructure.FSMC_AddressHoldTime = 0;
FSMC_NORSRAMTimingInitStructure.FSMC_DataSetupTime = 2;
FSMC_NORSRAMTimingInitStructure.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0;
FSMC_NORSRAMTimingInitStructure.FSMC_CLKDivision = 0;
FSMC_NORSRAMTimingInitStructure.FSMC_DataLatency = 0;
FSMC_NORSRAMTimingInitStructure.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_B;
/* Color LCD configuration ------------------------------------
LCD configured as follow:
- Data/Address MUX = Disable
- Memory Type = SRAM
- Data Width = 16bit
- Write Operation = Enable
- Extended Mode = Enable
- Asynchronous Wait = Disable */
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM4;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_SRAM;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b;
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;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &FSMC_NORSRAMTimingInitStructure;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &FSMC_NORSRAMTimingInitStructure;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);
/* - BANK 3 (of NOR/SRAM Bank 0~3) is enabled */
FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM4, ENABLE);
这里使用的地址映射属于BANK1 NOR/PSRAM1 所以DATA数据基址为0x6c000000 又因为LCD的RS连接在FSMC_A0上 所以CMD地址为0x6c000002。配置好FSMC后,要写DATA或CMD时只要对这两个地址操作就可以了。