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【经验分享】STM32H7的FMC总线应用之SDRAM

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STMCU小助手 发布时间:2021-12-20 18:00
49.1 初学者重要提示  c$ u, ~/ k9 j, O8 N* L" e: R
  学习本章节前,务必优先学习第47章,需要对FMC的基础知识和HAL库的几个常用API有个认识。, H; J$ k/ Y, L* T
  学习SDRAM前搞清楚两个问题,一个是SDRAM的基本原理,还有一个就是那几个关键的参数,参数是STM32H7配置SDRAM的关键。这几个参数大概了解是什么意思即可,配置的时候,根据SDRAM的手册配置一下就完成了。
$ d! m1 ~$ h, @9 H$ @
( _0 N& e5 l/ v6 M, e9 Z( d+ d49.2 SDRAM硬件设计, j' @+ {, N5 r, Q5 }7 K! U
SDRAM的硬件设计如下:
  \& {- P+ ~& O) x5 j$ P# u( j8 Q7 O( A" k$ j1 v% W8 k) j' A5 p
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

0 O, k& s- h& a" Q) D/ R+ r. j: m) ?% P: L2 h5 S8 F+ e
通过这个硬件设计我们要了解到以下几点知识:
& R+ o: v* [" E, t
/ m* k& y6 n/ ~( o' q) }2 n# p  STM32H7采用的32位FMC接口驱动ISSI的SDRAM,型号IS42S32800G-6BLI,最高支持166MHz的时钟,容量32MB。
  R1 d" e. `" m& T# A  标准的SDRAM一般都是4个BANK,这个芯片也不例外,芯片的总容量:  t& K. ?! M& p! v) W; V% J
0 m9 h' {/ k& d; H1 z* ]
2Mbit x 32bit x 4bank = 268,435,456bits = 256Mbit 。3 T* J  ]0 Y7 ], c9 y' a8 E7 _/ x3 \) c; ~( C
5 `6 g9 O# e1 O
每个BANK由 4096rows x 512columns x 32bits组成。
4 j9 i- m: S1 r: e7 }
, u1 o# Z1 V: i* i: q3 D. b这个比较重要,配置的时候要用到,也就是12行9列。
6 E* |: S3 ^7 W  片选采用的SDNE0,那么SDRAM的首地址是0xC000 000,控制32MB的空间。
! \4 [- I( O$ G% g" N  N3 H  用到引脚所代表的含义:
9 N9 n3 @8 x& e$ h( e* ?- `: u# b
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

- L& U1 P% e2 r0 T7 T/ |  l- ?
' M  ~. B7 J. z了解这些知识就够了,剩下就是软件配置时的参数设置。3 c6 t6 ^  e. m0 T; h/ R: D$ U
6 y, x7 ~6 Z; |& Z: \3 D
49.3 SDRAM驱动设计
, P5 k5 D$ y$ Y! ?% u  V
下面将程序设计中的相关问题逐一为大家做个说明。
5 G8 A/ o4 d5 _3 r- |
9 t1 e4 _5 `' R7 p) O5 @9 p" l* G. U49.3.1 第1步,配置SDRAM的几个重要参数9 ^& x( x' _; _! q1 C
STM32H7把这几个关键的参数做到了一个寄存器里面了,这些参数,手册上面有一些说明,但比较的笼统。# j: E. r# |) W$ Z1 m2 B

* o/ ~, D8 ^+ E5 \
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png
" H5 u0 V- B. u# W5 Q
  Y) ^7 k- r! {
注:更多的参数介绍可以看本章初学者重要提示部分推荐的文档《高手进阶,终极内存技术指南——完整/进阶版》。) _6 I6 r: R3 {

5 w& c  j" k6 i% o( p, s5 d; w  tRCD(TRCD):1 O! G+ R/ p; Y: k3 T6 X" c
在发送列读写命令时必须要与行有效命令有一个间隔,这个间隔被定义为tRCD,即RAS to CASDelay(RAS至CAS延迟),大家也可以理解为行选通周期,这应该是根据芯片存储阵列电子元件响应时间(从一种状态到另一种状态变化的过程)所制定的延迟。tRCD是SDRAM的一个重要时序参数,广义的tRCD以时钟周期数为单位,比如tRCD=2,就代表延迟周期为两个时钟周期。具体到确切的时间,则要根据时钟频率而定,对于STM32H7驱动SDRAM,采用的200MHz,实际使用要做2分频,即100MHz,那么我们设置tRCD=2,就代表20ns的延迟。
$ P: u2 Y! L$ m4 n" C
: n5 ?4 N9 [/ O# L3 y& Y  CL(CAS Latency):
  E! @5 |! f  Q4 f' H在选定列地址后,就已经确定了具体的存储单元,剩下的事情就是数据通过数据I/O通道(DQ)输出到内存总线上了。但是在CAS发出之后,仍要经过一定的时间才能有数据输出,从CAS与读取命令发出到第一笔数据输出的这段时间,被定义为CL(CAS Latency,CAS潜伏期)。由于CL只在读取时出现,所以CL又被称为读取潜伏期(RL,Read Latency)。CL的单位与tRCD一样,为时钟周期数,具体耗时由时钟频率决定。数据写入的操作也是在tRCD之后进行,但此时没有了CL(记住,CL只出现在读取操作中)。+ j$ q- c& |$ D/ Q9 Y7 L
0 w6 r* ?! _2 q4 J
  tWR(TWR):
; s0 b" _/ e, m& C# |数据并不是即时地写入存储电容,因为选通三极管(就如读取时一样)与电容的充电必须要有一段时间,所以数据的真正写入需要一定的周期。为了保证数据的可靠写入,都会留出足够的写入/校正时间(tWR,WriteRecovery Time),这个操作也被称作写回(Write Back)。
# Q- k/ w; F( ]% F2 _& [5 ?" p) c* y$ s6 Y* B$ ^& }: S4 n8 w! |1 J
  tRP(TRP):
7 G- W8 H4 I( J% P! X0 V+ {在发出预充电命令之后,要经过一段时间才能允许发送RAS行有效命令打开新的工作行,这个间隔被称为tRP(Precharge command Period,预充电有效周期)。和tRCD、CL一样,tRP的单位也是时钟周期数,具体值视时钟频率而定。
! @/ C  H) f2 i5 s8 i5 n: J$ E; _2 b+ _4 V$ R8 c- C
49.3.2 第2步,FMC时钟源选择

/ ]% N/ Q) ^" J# Z1 `使用FMC可以选择如下几种时钟源HCLK3,PLL1Q,PLL2R和PER_CK:3 K2 W% N! H3 h7 E. @7 N$ |
8 R6 Y' M5 z& F/ e+ s" r7 a
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

% p6 t  L. Z( [$ D. ]) [, y" t8 O
& u4 J( q6 I6 i& Z, D我们这里直接使用HCLK3,配置STM32H7的主频为400MHz的时候,HCLK3输出的200MHz,这个速度是FMC支持的最高时钟,正好用于这里:) U; o: J8 }. l! N6 ~
' w/ ~7 s8 a7 U7 s
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png
/ ]$ e5 Z% W* V$ u$ r3 H
; S, W# t! ~# Q3 r& Z* e
FMC驱动SDRAM的话,必须对FMC的时钟做2分频或者3分频,而且仅支持这两种分频方式,也就是说,SDRAM时钟可以选择200MHz/2 = 100MHz,或者200MHz/3 = 66MHz。
+ h) G% \% i5 r  x, D$ I. \2 j6 a, }- w5 ]; p
49.3.3 第3步,SDRAM时序参数配置
, G- i* @7 S% v8 B9 s" W$ o+ L& c8 XSDRAM的时序配置主要是下面几个参数,FMC时钟是200MHz,驱动SDRAM做了2分频,也就是100MHz,一个SDRAM时钟周期就是10ns,下面参数的单位都是10ns:
  1.     SDRAM_Timing.LoadToActiveDelay    = 2;
    5 W/ {  ^) X( s
  2.     SDRAM_Timing.ExitSelfRefreshDelay = 7;
    + b# n1 X( H& }
  3.     SDRAM_Timing.SelfRefreshTime      = 4;! r  F: h" \3 `4 s9 I
  4.     SDRAM_Timing.RowCycleDelay        = 7;; o+ F' A4 |. i# Y& E& R9 j
  5.     SDRAM_Timing.WriteRecoveryTime    = 2;9 ~- D1 `6 g5 Q
  6.     SDRAM_Timing.RPDelay              = 2;
    . p" ^/ u. N! T  ^* w5 j+ u: a( Z) Q  R. R
  7.     SDRAM_Timing.RCDDelay             = 2;
复制代码
/ T$ Z6 Q# j. `
下面就把这几个参数逐一为大家做个说明:
, b' J, G2 Z6 P5 |9 Q- J: D
/ K' s/ R* d5 c, N" B  TMRD
) U" |: a( E2 J2 a  ]( DSDRAM_Timing.LoadToActiveDelay  = 2;& i: W* H4 S8 B6 h8 b) C  h. q
! o$ @& Q8 o' B$ t  P( {4 X7 K
TMRD定义加载模式寄存器的命令与激活命令或刷新命令之间的延迟。SDRAM手册上提供的是四种速度等级时提供的参数,V7开发板用的SDRAM支持166MHz,TMRD=2就是12ns,而我们实际驱动SDRAM是用的100MHz,TMRD = 1时是10ns,超出了性能范围,TMRD=2时是20ns,所以这里取值2。- y: u! t" R1 C! T( l
0 a  s6 X% a1 j
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

' f) u) o4 T4 i; a" e# i5 L6 `) x
1 P: s% `9 Z* N. T" k  TXSR* V6 A7 x) j; M. c+ @( j/ ^
SDRAM_Timing.ExitSelfRefreshDelay = 7;) G6 [5 {: I2 u& S* K/ J# [

; J& ]4 U# Q- V/ G' `2 H' b1 GTXSR定义从发出自刷新命令到发出激活命令之间的延迟。不管那种SDRAM速度等级,此参数都是需要70ns,实际驱动SDRAM是用的100MHz,TXSR = 7时正好是70ns。
; N$ F3 [3 i9 n7 {+ A% }' Z. n" x
0 H+ z- [( ^' \9 P5 Q& w& J
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

; p( V& [; d+ D3 P! ?7 N' e1 V0 [
/ [  P+ y; O& _$ X, h TRAS6 g  ^! a) m5 ^# R2 F3 `: W4 p! D
SDRAM_Timing.SelfRefreshTime  = 4;, ?7 s1 P# `/ Y. Y

; u) R2 Z4 z* N' j! E# uTRAS定义最短的自刷新周期。SDRAM手册上提供的是四种速度等级时提供的参数,V7开发板用的SDRAM支持166MHz,TRAS=7就是42ns,而我们实际驱动SDRAM是用的100MHz,TRAS = 4时是40ns,保险起见这里可以设置TRAS=5,实际测试40ns也是稳定的。
! @. C4 c, H5 {) `) q
8 S' a' W, s. C+ s
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

7 M$ m- Z* S/ V# E, A( N3 U
$ L8 m7 e( l1 \% t. A- D  TRC7 V( u0 X7 b% ^1 }
SDRAM_Timing.RowCycleDelay = 7;1 ]' S; Z3 p/ X% m" Q; @  {
! k# }& o' k5 s# r
TRC定义刷新命令和激活命令之间的延迟。SDRAM手册上提供的是四种速度等级时提供的参数,V7开发板用的SDRAM支持166MHz,TRC=10就是60ns,而我们实际驱动SDRAM是用的100MHz,TRAS = 7时是70ns,设置TRC=6也是可以的,不过保险起见,设置TRAS=7。
; w5 p. P1 Q' C' d% m# ^" ~- \( `6 H. y) S" G
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

6 M3 R3 o, g* X; s" l7 L* u7 k* ~+ [& H4 n( a
  TWR
, {% e* ]; f8 _! I- Q( B$ pSDRAM_Timing.WriteRecoveryTime  = 2;7 a3 b* R) p' H1 {
, G5 H. [2 c4 w% P
TWR定义在写命令和预充电命令之间的延迟。SDRAM手册上提供的是四种速度等级时提供的参数(TWR等效于TDPL),V7开发板用的SDRAM支持166MHz,TWR/TDPL=2就是12ns,而我们实际驱动SDRAM是用的100MHz,TWR/TDPL = 1时是10ns,超出了性能访问。设置TWR/TDPL =2时是20ns,所以这里取值2。
0 h$ j9 l% b2 S* f4 i
. Y9 [, u4 {. x8 W9 J$ b
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

1 y7 t2 \5 r. M6 i# N$ Q/ ~4 L8 q  \9 f4 H9 \% M& t' E
  TRP
4 V/ V4 b  I8 S7 D) y2 T" bSDRAM_Timing.RPDelay  =  2;' e; g6 {+ r) l7 B8 }3 Z6 p

, D5 _* h0 g. }8 `0 c9 @# o2 e$ XTRP定义预充电命令与其它命令之间的延迟。SDRAM手册上提供四种速度等级的参数,V7开发板用的SDRAM支持166MHz,TRP =3就是18ns,而我们实际驱动SDRAM是用的100MHz,TRP = 2时是20ns,满足要求。
4 k) K1 M" n9 w
# R9 x6 i; x% i* S/ r4 V; l  u
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png
" W7 E1 Z3 x  o% t) L/ g
1 t' u* }" g) p
  TRCD
2 w* _! n/ X! Y5 u" N; I. TSDRAM_Timing.RCDDelay = 2;
2 n3 w! V! h: x- N& J* S# r( Z6 F
- ~, Y9 ~. [8 w0 STRCD定义激活命令与读/写命令之间的延迟。SDRAM手册上提供四种速度等级的参数,V7开发板用的SDRAM支持166MHz,TRCD =3就是18ns,而我们实际驱动SDRAM是用的100MHz,TRCD = 2时是20ns,满足要求。
6 M# j0 {7 [% V  t( x" F6 e& n& w* S' @2 r
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

  s7 h0 A2 Z! H8 o# q
) m. z5 O9 ]4 ^  U49.3.4 第4步,SDRAM基本参数配置, H+ I8 v3 |) o2 _. c9 V
SDRAM的基本参数配置如下:
/ Q+ Q( C  [9 H7 _5 ^
" ]6 x) Z7 O; o6 o/ d5 |" V
  1. 1.    hsdram.Init.SDBank             = FMC_SDRAM_BANK1;
    " G5 H2 `) s9 {- g% C( X- L
  2. 2.    hsdram.Init.ColumnBitsNumber   = FMC_SDRAM_COLUMN_BITS_NUM_9;. E9 s$ {# Z- [5 Q( @! I
  3. 3.    hsdram.Init.RowBitsNumber      = FMC_SDRAM_ROW_BITS_NUM_12;5 a7 k( B3 R, _- b" b, m: ~8 [
  4. 4.    hsdram.Init.MemoryDataWidth    = FMC_SDRAM_MEM_BUS_WIDTH_32;    3 [' o( i( J) `" c; V/ O' L
  5. 5.    hsdram.Init.InternalBankNumber = FMC_SDRAM_INTERN_BANKS_NUM_4;
    ( ]" y& _( y$ c6 I' F0 E
  6. 6.    hsdram.Init.CASLatency         = FMC_SDRAM_CAS_LATENCY_3;
    8 P6 G( p8 g9 o* R& N$ X
  7. 7.    hsdram.Init.WriteProtection    = FMC_SDRAM_WRITE_PROTECTION_DISABLE;
    . k  V1 \8 |! W9 F% O9 S
  8. 8.    hsdram.Init.SDClockPeriod      = SDCLOCK_PERIOD;
    ; K" P5 l2 `* f# ^+ ?3 g
  9. 9.    hsdram.Init.ReadBurst          = FMC_SDRAM_RBURST_ENABLE;
    + Q* x' M2 W- _% k+ B# o4 T/ w; Y
  10. 10.    hsdram.Init.ReadPipeDelay      = FMC_SDRAM_RPIPE_DELAY_0;
复制代码

0 N+ B6 f$ W- x+ s; I& l  第1行:硬件设计上用的BANK1。) g- }) O; k2 ?4 o3 ^" x/ E
  第2-3行:ISSI的SDRAM,型号IS42S32800G-6BLI,12行9列。
2 ?/ _  K! `1 X! f/ }0 r7 ?. r. O  第4行:SDRAM的带宽是32位。+ n# p  \  A) J. x, [7 {
  第5行:SDRAM有4个BANK。
, {) W. ?: x. y& ^& @  第6行:CAS Latency可以设置Latency1,Latency2和Latency3,实际测试Latency3稳定。
- U7 k4 e( q7 J( p5 |9 o0 }  第7行:关闭写保护。
  w5 I0 O, s! |7 L9 i! _* @  第8行:设置FMC做2分频输出给SDRAM,即200MHz做2分频,SDRAM的时钟是100MHz。! X+ R8 W7 h/ N& g* U% y
这里的SDCLOCK_PERIOD是个宏定义:
- O! q1 C+ |: T+ V# O! ^  u6 C6 T2 j
#define SDCLOCK_PERIOD    FMC_SDRAM_CLOCK_PERIOD_23 M9 t! |2 j- M: W+ h; E, t; Q. B

2 ]: H/ Y3 }- J5 f: }, s  第9行:使能读突发。' v, ~8 u# N) D
  第10行:此位定义CAS延时后延后多少个SDRAM时钟周期读取数据,实际测此位可以设置无需延迟。& `0 y: }8 |9 ]; O$ H" {3 [

; A8 ^: a" ?" y6 j, ?49.3.5 第5步,SDRAM初始化
1 k: Y* {" m. {: O( a7 Y0 l0 JSDRAM的初始化如下:! h/ K+ m3 j; T

/ t* U3 z4 V6 r* ?* R, y
  1. 1.    /*! z; R% h) R, r& R
  2. 2.    ******************************************************************************************************
    ( U9 T' m5 a8 E/ H+ I4 ^
  3. 3.    *    函 数 名: SDRAM初始化序列& R0 z( x5 y* V. V8 R
  4. 4.    *    功能说明: 完成SDRAM序列初始化
    . H) p0 t- A/ p
  5. 5.    *    形    参: hsdram: SDRAM句柄8 N! f5 D7 w6 G! {6 a" a+ G
  6. 6.    *              Command: 命令结构体指针8 @. O! r* N* R: o& o
  7. 7.    *    返 回 值: None
    ' o& R( d5 b$ P! Y2 ]
  8. 8.    ******************************************************************************************************$ _1 Z7 @  N7 n9 u3 P$ J' e+ {& s$ S
  9. 9.    */3 `. [3 c1 H1 G
  10. 10.    static void SDRAM_Initialization_Sequence(SDRAM_HandleTypeDef *hsdram,
    6 \1 K+ }& A8 c. K3 H3 Z* P8 l
  11. 11.                                              FMC_SDRAM_CommandTypeDef *Command)
    . j9 E/ G+ ]% h$ Z$ N: Z! z
  12. 12.    {
    * U: _2 k& l+ F  l6 q* S
  13. 13.        __IO uint32_t tmpmrd =0;
    ; Z( B( }2 B3 e1 G$ v
  14. 14.     
    # ]% C% a- a, ^
  15. 15.        /*##-1- 时钟使能命令 ##################################################*/
    8 p8 W, r1 X6 ~% s# ^* p0 Q
  16. 16.        Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_CLK_ENABLE;
    ) K4 i3 a7 B: }' v3 _) B" t
  17. 17.        Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;;) @( b0 i7 H. `6 B
  18. 18.        Command->AutoRefreshNumber = 1;
    7 O" V% O4 ~7 l5 [& Z" x$ g$ r
  19. 19.        Command->ModeRegisterDefinition = 0;
    ! d2 k' [" z  o) e
  20. 20.   
    7 k; k6 S7 {) Y) p
  21. 21.        /* 发送命令 */
    7 z: d* i) y8 M7 {% g5 N
  22. 22.        HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT);
    ( ?' i) V, z8 P' J5 D7 y
  23. 23.   
    9 V, N& t' r" t' l) M" Y
  24. 24.        /*##-2- 插入延迟,至少100us ##################################################*/
    / l9 ~$ d5 K$ a" g& x" m# t$ q6 Z
  25. 25.        HAL_Delay(1);
    & n7 ?- w- B' X- C/ W+ ?, O
  26. 26.    ' s6 G; i8 l, ?8 v. h
  27. 27.        /*##-3- 整个SDRAM预充电命令,PALL(precharge all) #############################*/8 U' h) s+ f& ~
  28. 28.        Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_PALL;" Y. ^* S8 i: f7 \1 T" p
  29. 29.        Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;
    6 U% c/ s% X4 a7 G$ f/ I7 s
  30. 30.        Command->AutoRefreshNumber = 1;
    " O  v% O' c# O
  31. 31.        Command->ModeRegisterDefinition = 0;
    ( Q9 O$ i! G: c
  32. 32.    : J1 X; P! }5 A* Q
  33. 33.        /* 发送命令 */+ b! q6 p9 r/ k# }2 @  `3 f$ G4 j
  34. 34.        HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT);
    - r6 v) Q4 G  W5 k! s* R
  35. 35.   
    $ @8 y5 Q+ E* @/ Q
  36. 36.        /*##-4- 自动刷新命令 #######################################################*/
    9 ~$ ~1 W" H) ?3 J% w5 v7 j$ e
  37. 37.        Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_AUTOREFRESH_MODE;
      Y. }8 C2 N! [+ W7 M5 `
  38. 38.        Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;1 q* i: p6 a9 _' l& L% Q
  39. 39.        Command->AutoRefreshNumber = 8;
    ; I3 W- z5 W' \/ `/ o  G( N4 A
  40. 40.        Command->ModeRegisterDefinition = 0;, G1 F6 _) i2 ]& _' d
  41. 41.    ( w8 O0 H( ~6 T- G( e1 W
  42. 42.        /* 发送命令 */
    8 K" r% s3 X4 ^1 C, R
  43. 43.        HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT);2 b, @" g" u1 s3 O, m
  44. 44.    ' M! @3 f1 N) U8 w3 q" e$ u# {
  45. 45.        /*##-5- 配置SDRAM模式寄存器 ###############################################*/
    / E; D1 l( V/ k3 z5 ^6 \
  46. 46.        tmpmrd = (uint32_t)SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1          |) M4 Z+ c8 _3 A4 P; R, Q/ X0 y
  47. 47.                         SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL   |
      U: G% F3 L- g3 D
  48. 48.                         SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_3           |
      x& l: J6 R1 T4 X/ B* X
  49. 49.                         SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD |' f, C3 o9 Q: p
  50. 50.                         SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE;
    ! O4 u+ V- X( h9 w& v
  51. 51.   
    , l  f' }7 p7 v# a7 j3 N/ w
  52. 52.        Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_LOAD_MODE;* M6 a0 x" h9 a7 r5 p
  53. 53.        Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;' u0 a/ l, S% J3 r6 \
  54. 54.        Command->AutoRefreshNumber = 1;8 A" O% }! ?1 p6 p% }
  55. 55.        Command->ModeRegisterDefinition = tmpmrd;
    / w, t6 N, r4 |$ ^; P, j
  56. 56.   
    9 d5 U& h  v+ ~" b
  57. 57.        /* 发送命令 */
    ; G2 {$ F6 Y8 k) w
  58. 58.        HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT);/ j) m. h& |# J9 [
  59. 59.   
    1 b6 Y$ v; v: R/ c  w
  60. 60.        /*##-6- 设置自刷新率 ####################################################*/: z. O* a: j( `0 _3 j8 n
  61. 61.        /*
    0 {# n6 c8 l8 ]1 r# }4 n
  62. 62.            SDRAM refresh period / Number of rows)*SDRAM时钟速度 – 205 c3 C& F) x3 Y3 e/ O/ D
  63. 63.          = 64ms / 4096 *100MHz - 20
    8 l* m! R" x, a) G& F. t
  64. 64.          = 1542.5 取值1543
    3 c7 s1 n( O7 u; Q6 x+ s! C1 D
  65. 65.        */  u) }- f: H) X& b& O' A- Q
  66. 66.        HAL_SDRAM_ProgramRefreshRate(hsdram, REFRESH_COUNT); - N- Z3 i' W( W, I
  67. 67.    }
复制代码
1 e$ l: ]$ V5 t1 {
这里把几个关键的地方阐释下:- g6 O' W3 L' z4 |3 E4 }
  第16 - 22行,发送时钟使能命令。0 V/ m7 r7 K$ j+ g6 O
  第25行,插入延迟,这个延迟是必不可少的,如果要自己移植的话,这个地方要特别注意。8 |& u! o3 E/ Z/ y7 @
  第28 – 34行,发送整个SDRAM预充电命令。
/ ]0 x) u1 L, F0 x: ^6 |$ c  第37 - 43行,发送自刷新命令。4 y( [% H6 o" n% E" k( ]( _: _# \
  第46 – 58行,配置SDRAM模式寄存器。/ z+ z: q5 n- n/ a) g& H. d* m
  第66行,配置SDRAM的刷新率,关于刷新频率的数值是这么得到的。目前公认的标准是SDRAM中电容保存数据的上限是64ms,也就是说每一行刷新的循环周期是64ms。这样刷新速度就是:64ms /行数量。我们在看内存规格时,经常会看到4096 Refresh Cycles/64ms或8192 RefreshCycles/64ms的标识,这里的4096与8192就代表这个芯片中每个L-Bank的行数。刷新命令一次对一行有效,发送间隔也是随总行数而变化,4096行时为15.625μs,8192行时就为7.8125μs。
# W* M; ?7 W8 z& L' e, \V7开发板使用的型号IS42S32800G-6BLI,自刷新规格是4K / 64ms,即4096/64ms。刷新一行需要15.625μs。  O+ T1 V( U7 j9 H
/ Q/ L8 @9 p' `1 `
刷新计数 = (SDRAM refresh period / Number of rows)*SDRAM时钟速度 – 20
9 y) J) f' @, U; N! `& i( z( _; v
         = (64ms / 4096)* 100MHz – 20, J& u- C4 J% F; r( x9 v8 g

. q& v! P- z  U( l2 G         =  1562.5 – 20. S) i! s8 ~$ e8 v2 p9 @0 ?

6 j+ p+ E+ J" w  V/ K: j! C/ R         =  1542.5 ,取值1543
9 P% D- j$ v9 U+ S, C2 P' P. n" J4 I
实际上这个数值稍差点,在使用SDRAM时,基本都没有影响的。
0 j: A9 G+ F* z' l" A$ N8 W' c- P( X/ ]8 q6 n/ P$ j: O2 `
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

7 u& H* J: R% J% _0 Z$ Q6 Q3 A% m) ]/ H; w+ f1 v! `1 n
注:截图里面的Com表示Commercial 商业级,而Ind表示Industrial工业级。V7用的是工业级的。8 w/ \/ N0 v( ~- n4 ?1 \
9 h' c7 a! @2 s: Y9 d: a, U
49.3.6 第6步,SDRAM使用

) L8 @$ M  V! L" ?' L# e: J进行到这一步,已经可以像使用内部SRAM一样使用SDRAM了。除了本章节配套例子采用指针方式操作SDRAM,前面第26章的超方便使用方式和第27章的动态内存分配也非常推荐。2 z! w; l, H) W

+ _$ m  a( F# w* E4 @! r49.4 SDRAM板级支持包(bsp_fmc_sdram.c)

, f; U% m% T  `  l& `5 i2 JSDRAM驱动文件bsp_fmc_sdram.c提供了如下三个函数:
& z! ?* B9 y6 m. b6 H  bsp_InitExtSDRAM
: [  z7 _$ U: u7 }: Q' L5 h  bsp_TestExtSDRAM1
( s$ ^; t: ]6 ?( Z0 ?  bsp_TestExtSDRAM26 _  S% `( S6 A. p8 t$ R7 G
49.4.1 函数bsp_InitExtSDRAM

: e- s5 `) x/ B) J5 n1 `函数原型:. A6 w/ T- f  G7 P8 h* j! q
void bsp_InitExtSDRAM(void)
( J; [- M: Q9 c( G( N
3 `0 Q1 G' U$ K+ ]0 a( L; Y5 `+ M函数描述:
7 d& t; o* d# O% v8 H9 K3 w此函数用于初始化SDRAM,用到的GPIO、时钟和FMC的SDRAM控制器都已经进行了初始化,调用了此函数就可以像使用内部SRAM一样使用SDRAM了。
: Y; L! v+ O% `, L, L; _0 e6 u5 t/ q: m. Y: C' y
注意事项:
+ t& K7 H/ K" D关于此函数的讲解在本章第3小节。
" M" `5 Y; ?) P. }- h; x/ v1 Z7 k% V9 g: N7 b# j

; V) t2 E9 O+ \5 N- F8 q1 b使用举例:* G5 Y0 n/ B, n, T5 N5 a
作为初始化函数,直接在bsp.c文件的bsp_Init函数里面调用即可。4 H; w" R! J/ K6 C2 p  f

1 n" O( M9 g8 Y3 X+ y/ Y" \5 C49.4.2 函数bsp_TestExtSDRAM1
) j5 }- @  r3 e4 H4 B+ ~函数原型:
- R. I  v2 x/ @' Juint32_t bsp_TestExtSDRAM1(void)
) F* Z* F" ^- z5 ?! w# ~
) A  X7 y& X/ F' K: }, m函数描述:4 N/ C6 D0 e4 y7 j$ |
此函数用于扫描测试外部SDRAM的全部单元,如果有错误会返回错误单元个数。
1 f/ y& d$ S1 U  Q0 r4 |4 t! }% I, M" D* X3 R
函数参数:
. @3 j' G/ ^' ~  返回值,返回0表示整个SDRAM测试通过,返回值大于0表示错误的单元个数。& |5 G& t! U- g2 M) \7 K% ~5 c4 W/ P
; m# ]! m% w% ]9 Q  s$ ~* `. |

! w' ]8 O" _# Y' B. K# g2 v5 m使用举例:' e7 w: N0 i4 z3 L
直接调用即可。
( {6 @& O' z# H) B
  w( ~, z/ G" ?1 @) ]+ r49.4.3 函数bsp_TestExtSDRAM2$ K: m* l- E' L9 M* ]3 A, |
函数原型:$ Q( V, i$ z3 N* S
uint32_t bsp_TestExtSDRAM2(void)
( X4 }5 M) _: `3 H) N! h" o& X* t: F0 K3 T
8 R, @" o( R, ?' ~函数描述:5 M, e* P" ]! X. O. {1 g2 ~
此函数用于扫描测试外部SDRAM,不扫描前面4M字节的显存,如果有错误会返回错误单元个数。
* a5 |: d$ O( f6 @! U1 V& K
2 e5 S! {4 f4 `  C+ O9 d函数参数:; f0 v% g+ ?4 W9 m
  返回值,返回0表示整个SDRAM测试通过,返回值大于0表示错误的单元个数。% T5 p' b+ k  G, i
使用举例:* O8 R6 D) \6 P8 V$ }! |3 i
直接调用即可。: k- s" b% X+ S, n

3 z1 ]3 A. U4 ]+ i: v0 |49.5 SDRAM驱动移植和使用5 H+ V/ K' w  X5 j/ c
SDRAM的驱动移植比较方便:; I3 \" E4 w4 A5 }% S6 r( X9 V/ X( g
- w& V& ~2 T, {5 w7 \- v- D! r
  第1步:复制bsp_fmc_sdram.c和bsp_fmc_sram.h到自己的工程目录,并添加到工程里面。% l' P& r- a! u$ g
  第2步:这几个驱动文件主要用到HAL库的GPIO和FMC驱动文件,简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。5 Z5 l. r9 B6 v& M( z: z
  第3步,应用方法看本章节配套例子即可,另外就是根据自己所使用SDRAM的时序参数修改配置。  D* O% r( n& l3 @" A5 o- {. Q
4 g/ y0 I& L; U) {! I; \
49.6 实验例程设计框架
9 v8 f$ |( b6 P( y( g通过程序设计框架,让大家先对配套例程有一个全面的认识,然后再理解细节,本次实验例程的设计框架如下:1 C& x9 N: F9 ?7 g8 V9 z

  `# v( L& o) @; n( g
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png
8 z& k8 O$ ], f1 P2 m
$ t* c, a& D* k% T" s; F
  第1阶段,上电启动阶段:" t! R. V: b( E3 I" H0 k" T4 ]* A
这部分在第14章进行了详细说明。8 i9 O* k. m! S' e1 C: x
  
) n( q8 w4 L9 m/ S' W+ v第2阶段,进入main函数:
7 ]$ R9 K. `; l7 b  [ 第1步,硬件初始化,主要是MPU,Cache,HAL库,系统时钟,滴答定时器,LED和串口。: g# S' ]5 c4 T7 F4 m2 {( Q
第2步,SDRAM的读写性能测试。
0 H. x. ^' X' r: L% ~) u% h0 D6 Y( B0 A$ I( b7 Y/ X$ T* d$ n3 v2 S
49.7 实验例程说明(MDK)' G: d, Y( N8 }- t; n0 K/ g
配套例子:
1 z; L% j# e. ~8 F1 o% oV7-028-外设32位带宽SDRAM性能测试
. d6 b) X5 D9 i* @7 n3 r( S5 B& c  g' T# c5 d( k8 c/ i) n& z
实验目的:" ^  v. K6 p% ^' x( w* t! A/ ]" j
学习外部32位带宽SDRAM性能测试。, B2 j4 ]& E3 C3 c' S
( |) p. z3 O2 A3 a6 Y$ ~& s; }, T# R  Y

* \; @; p+ @: d# o6 e5 r& q' M  `7 A实验内容:2 s3 y  f% R% `- d1 y% Y$ _5 M
1、SDRAM型号IS42S32800G-6BLI, 32位带宽, 容量32MB, 6ns速度(166MHz)。
% j# N) {. L( Q8 b/ K: x
  |3 d: ^% Y' M! A# J/ z2、开启Cache* i' k, g! _( m; O$ P" R- ]& T" f- C
0 X0 C% |; h; N/ r& T) L. `
(1)使用MDK和IAR的各种优化等级测试,优化对其影响很小。
! P5 f- Q& F, Q
+ d4 v7 e" f: a- q& y(2)写速度376MB/S,读速度182MB/S
4 K2 K! j' C, N3 z$ Z/ }
; K* L  ~9 p! ]% t2 N3、关闭Cache1 o- j* E! H5 X; C# _! {6 V

' |! m9 i1 w# V6 V* I% Q, @& ~(1)使用MDK和IAR的各种优化等级测试,优化对其影响很小。
) K" C& s6 v4 B) v% \, m! A8 h7 f6 c  {& D' \
(2)写速度307MB/S,读速度116MB/S$ x: L( p& s& m0 d/ u7 h/ n1 ]
! S6 Z4 l/ \& u$ K- K7 T9 }. @& h% p
4、IAR开启最高等级优化,读速度是189MB/S,比MDK的182MB/S高点。7 d8 w, a2 m/ O/ d6 {3 l
/ B) G: J; ]; s' ^9 \# \3 y
5、对于MDK,本实验开启了最高等级优化和时间优化。3 j, Q! j* h  V
) ~3 f. h& U% p
6、对IAR,本实验开启了最高等级速度优化。1 Z" Q: ]8 }  a- v' N, M

, h% P+ q% y& e* F" D3 J实验操作:  j& O4 E/ X: b! N% ~
K1键按下,测试32MB写速度;* M" @( K; h9 o) j! }
K2键按下,测试32MB读速度;% q- x, N1 p" ^
K3键按下,读取1024字节并打印;6 A% g! [! N: b  k
摇杆OK键按下,测试SDRAM所有单元是否有异常。( S. d; _% Y& G+ E

5 n7 d* O$ ^( o$ ~5 ]+ z' U7 e2 f, l0 a( r: |' q- L- E
上电后串口打印的信息:
+ h- {% h0 j6 f9 ~* Q# s波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 10 t2 k* v3 k! p

, H; }- y! S( t! t& Z. R
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png
) M( ^7 o. W. q" v( k6 _

7 q: {) H+ w( U' b9 w9 A% I程序设计:# L; y6 C# ?1 K+ A- c
! O. R% P  ?6 D: g, R! R2 d
  系统栈大小分配:$ h8 X% f2 ~/ {( N

: ?7 R  j% p7 }0 C
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png
5 g: R% K: g! G* }/ e# ^  ]
$ W* S, L+ |1 D) ^5 \  M3 |
  RAM空间用的DTCM:
. ^$ G( S! z7 O1 f5 q2 z+ Q# A6 m5 {
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

6 D: N+ n9 t) G8 y
3 y. t7 Y' _- B: f, u% f' s  硬件外设初始化+ B  B$ x0 j% g/ |! s$ l% M
3 y8 \# J  {# p9 ~9 x( j) x
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:/ I$ K9 n! @' u  m: \4 {/ c0 K

/ P, w, L( }) h/ Z0 e3 b
  1. /*
    1 [: B! l7 w/ L5 _
  2. *********************************************************************************************************
    ) B. l& V' F; i
  3. *    函 数 名: bsp_Init. {% z- Q) E  \4 U1 }
  4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次3 K( f6 ~- }2 v0 b
  5. *    形    参:无
    ' P  m+ y0 `( B8 z; K5 n* O
  6. *    返 回 值: 无( s8 L# E( i5 c2 M4 F1 A
  7. *********************************************************************************************************
    # Q3 w8 _, z& o
  8. */4 t9 ^5 C9 ]( a. ^2 ]; Q0 A
  9. void bsp_Init(void); S$ |  m8 q* I: M3 V" Q
  10. {
    3 y6 T- A: i" r. }+ q- `
  11.     /* 配置MPU */
    7 O# r9 a. p$ V$ s3 i; z
  12.     MPU_Config();- ^" g, k; o" z' B$ a, B

  13. 5 C; I1 L6 h' ^* q: f
  14.     /* 使能L1 Cache */4 C* N- F  H- d' ^; ]' W
  15.     CPU_CACHE_Enable();& {1 o1 K* T9 P5 \

  16. 4 w, p8 c. m; t2 g( w- k
  17.     /* % F1 ~2 n$ I! j% U
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
    ! B2 F2 f+ r% {) Y
  19.        - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。5 y) t, U. V% ?; v
  20.        - 设置NVIV优先级分组为4。
    1 X$ e! e9 n" S4 w/ n
  21.      */& B( T- @, D- c- k$ D' c; H
  22.     HAL_Init();
    ; B3 e% Y3 @- `4 e

  23. 3 k8 H4 F7 e' u) ^5 e
  24.     /* + n- T. o4 F7 L* ?- {% g( E# [
  25.        配置系统时钟到400MHz0 J2 T0 A% Y/ J' |) }
  26.        - 切换使用HSE。- c: m+ {; p" m
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
    ; _7 \, [# m% c7 C9 r1 o
  28.     */) i3 A4 T4 W; @2 C/ Y  D+ P
  29.     SystemClock_Config();( v0 S: A7 [, ^: B" B$ l

  30.   E# |( N3 H. }+ Z* Z1 K2 I( @# G
  31.     /*
    / ]; N6 e; o$ X! Q9 I$ M$ }! j
  32.        Event Recorder:$ b9 _: a2 M6 r# J0 d9 N
  33.        - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。# ^* `0 W' w+ Y6 d$ t
  34.        - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第xx章- C7 x* h2 w* @
  35.     */    ; P% i2 C4 o5 a$ l* M. A! ~3 x
  36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    , m6 ?1 a4 u2 H& s2 ^
  37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */7 D$ ?: F$ F# y% M, }# N
  38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);  b2 N0 r5 V9 g0 R$ n" ~. D
  39.     EventRecorderStart();
    , O2 R0 b7 P) c- }6 }! j" Q4 E; E
  40. #endif: q, f7 Y8 \4 a% R3 e0 u" [

  41. 0 b/ u* f3 d& `2 t# Q" F
  42.     bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */# n& s- b7 C" n5 v; o" ~
  43.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */5 y3 z3 v% Z! J8 d& Z; A! G
  44.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    * K, j- |: f. P/ t; Z; [
  45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */    + Y" c; V8 O& I1 f, D
  46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */   
    . h. A( n" Q: \+ D$ D: Y& A6 z
  47. }
    5 O6 q, B  A0 m' R
复制代码
8 t3 s5 l$ }2 s  A% @; [

* e. k  y2 R7 C0 {  MPU配置和Cache配置:
( J/ u* Q9 X! a) \# h; a5 H9 i- ^9 l3 ?$ {) T5 ~
数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区(本例子未用到AXI SRAM),FMC的扩展IO区和SDRAM。
0 @. [9 Q$ l. |2 {6 D$ Z1 t! q# ]& Q( k3 R  D5 d
  1. /*
    ) o8 B$ V6 @% ]: r
  2. *********************************************************************************************************# \6 f$ R; E! B7 D+ w4 F: |+ h3 ]
  3. *    函 数 名: MPU_Config+ ^7 [5 U' S1 s( G6 d
  4. *    功能说明: 配置MPU( P) ~+ A: g* n- |8 j, O" r0 ^" g
  5. *    形    参: 无: G6 }2 r0 ^" `  R  u. V* z
  6. *    返 回 值: 无
    9 B, E, }0 o$ K! g+ Z8 i) i
  7. *********************************************************************************************************
    ; z4 ]0 D* C% {' h; O; P2 b
  8. */" F0 u$ J2 a7 o. D, ?# U
  9. static void MPU_Config( void )
    6 \( E5 K3 |' D/ W' Q
  10. {
    ' k# H# @# t0 j
  11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;4 f' l# g9 J" T) F7 S4 a

  12. ! a$ m1 b& i1 i/ R
  13.     /* 禁止 MPU */9 R1 x+ v, M  [: X% T
  14.     HAL_MPU_Disable();
    ' D3 y/ b' m+ Y. ?5 K$ T. M4 W9 m

  15. 9 h! O, A( d7 M( P; H
  16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */# v! t) |4 I" w7 U, J4 e! p
  17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;, K# j9 s2 P+ m2 r0 G6 W
  18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    + v0 L6 g/ S) B
  19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;7 o0 `! _; t, Z
  20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    : h1 R6 e7 T: g& s- O5 \+ ^
  21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;. x7 E+ {8 D  i% {) N+ n
  22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;+ T$ B3 ]1 y3 Z
  23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    7 O3 e# @1 M- |$ ?, N  W
  24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;& r+ t4 ~5 J" T: c6 u8 D( i8 P7 \
  25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;4 f% D1 j' |7 w, i# o
  26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;. |# l$ j& }/ c# e
  27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;- o; W: A0 U" y3 j5 T
  28. ( Z- l# a0 j0 J2 ^7 Y# ?0 y0 @- p
  29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    ( m( K* ~, b# e9 t8 S* }

  30. * X8 c  a4 L& {. t

  31. % U5 C% L6 J' x7 P4 ?3 P$ U
  32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */. T  j, s, C& `( }2 a
  33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    * Q/ h7 L+ p# t( K2 Z& }  k6 \
  34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;6 \# E& S! [- r. x1 P, b
  35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    8 X* d0 n5 V/ f! G9 g& j
  36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;2 Q, k/ F& y/ I: ]6 t6 R" Q2 r
  37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;+ w0 r2 x# D) V  o9 ~* R) I& I# z
  38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    , `: u) j9 C  P9 a3 S& _) ?8 {* x
  39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;0 N; S% \# c% K$ n! p' i
  40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    1 U5 @  w" _5 G
  41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    % |& x$ M& J& }
  42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    % D5 m) T' S/ I2 G
  43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    5 _6 R9 T$ `. ?  s3 I6 i- [1 d
  44. 0 i  C8 D: B( |% p6 m
  45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);5 T* U+ C) Y9 J
  46. 6 d6 D2 V! x) M6 W. r4 x
  47.     /* 配置SDRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */: L; o6 d& q; V' [# L. Z. s
  48.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;0 d5 i. a5 J1 l3 m2 |! v+ T9 X
  49.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0xC0000000;
    4 E% l5 q) x2 f1 Z! V5 v- ?
  50.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_32MB;9 G! i* w& }# a4 ?" ?6 D& v' }
  51.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;6 F0 Z6 c5 x1 W7 G
  52.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;) s5 L4 o# n* Q+ T, [/ B
  53.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    # M% y, @! Y' H" e" t' X7 s
  54.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;2 ]8 y; ?. k8 Z  ^. |
  55.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER2;4 k) d9 K9 H8 G5 H! e, P0 B
  56.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    ( W' \0 A! ]- E4 @
  57.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;. F0 ?: n  g; E* F: Q8 H
  58.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;( E$ Y, C, w5 M

  59. ' J) n* U# J( w# E8 b
  60.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    2 P' H' `/ H: |1 @/ x4 U, U
  61.   ], O7 Z8 \3 A2 R. l9 B+ O. c! y$ t
  62.     /*使能 MPU */
    " ^( m. Y0 x+ D! P+ \' y
  63.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    ; x0 T: t7 u$ |3 ^
  64. }3 S) H# t) Z8 e0 N- m$ C+ ^

  65. 2 ~8 y+ \2 F. Y& I8 P# e4 D  F
  66. /*, z  S# r& S3 A: {9 r
  67. *********************************************************************************************************& m* d* D4 N* N# w
  68. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    - q9 j6 Z# Q0 @
  69. *    功能说明: 使能L1 Cache( Y  I; \( v& ]
  70. *    形    参: 无6 W& I3 n' s8 z9 x
  71. *    返 回 值: 无9 F0 I$ t5 C# G
  72. *********************************************************************************************************
    5 y: p: ~; c- z5 }
  73. */
    . N3 l1 G! C. f* F6 N
  74. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    ( p# k! D/ d, f( m& E" E
  75. {# c9 X0 H. Y. }0 Z
  76.     /* 使能 I-Cache */6 ^" [7 Q# |) }* W9 t
  77.     SCB_EnableICache();7 R" q0 {$ C" H

  78. 6 X+ }* T5 g0 t9 ]6 L
  79.     /* 使能 D-Cache */
    . D+ Z& F' f& y/ s: r& L
  80.     SCB_EnableDCache();, ]/ F- V- V/ M! [& j# o2 ^+ l
  81. }
复制代码
* C) N4 r' @# I+ K
  主功能:- B/ B* ~, X4 C2 @- [8 r

/ M6 ^# p8 |4 c4 p5 U* C% F& _主程序实现如下操作:
8 E, H8 ?% Y2 S- n- O+ |& p$ i! S$ l, L8 G) I, d+ |
  K1键按下,测试32MB写速度;
* l9 Q4 T. n! J- i  K2键按下,测试32MB读速度;# W! e: ], Q$ Q% h! A
  K3键按下,读取1024字节并打印;, c! m. Z. c8 U3 D
  摇杆OK键按下,测试SDRAM所有单元是否有异常。7 _/ }: {9 J, m! y
  1. /*
    6 |# n5 l! t) @
  2. *********************************************************************************************************
      }& s5 Z. P9 }' m% R8 [4 ]4 J' N; e
  3. *    函 数 名: main. |2 k% }* `3 o" S+ {4 O
  4. *    功能说明: c程序入口& Z! X: G# F' f3 ~5 Z
  5. *    形    参: 无
    + L* q% Z  t- D. o+ i
  6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)& ^6 Y( p' U! e: ^; S6 @
  7. *********************************************************************************************************
    / F5 J) o+ z/ E; k, s9 t) F
  8. */
    ( b6 }/ i1 N9 _4 }' t
  9. int main(void)0 F0 m( N; M. l  [
  10. {
    ( A0 F7 o9 B  e3 V. R/ y( |1 r
  11.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */+ U8 {6 e8 J# i; P
  12.     PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
    ; T: \2 w5 F# `
  13. 7 j& M  M( [9 H) q  H; i1 Q: T2 J
  14.     DemoFmcSRAM(); /* 外部SDRAM读写测试 */
    $ F3 X2 Q) ~+ j0 r9 I9 @( l% W( e, v
  15. }
    + [; p5 S3 z' v

  16. & j  L( s: I' U" y. s! Y* e7 ^
  17. /*
    5 _( z( T, I. b  V
  18. *********************************************************************************************************
    + X7 R5 c+ l7 h$ W& g3 H; |
  19. *    函 数 名: DemoFmcSRAM% S2 W; B9 h3 V. x: u9 l' v
  20. *    功能说明: SDRAM读写性能测试
    : u7 k) d( k9 P: K/ F7 N
  21. *    形    参:无
    / s, T) p8 {  ^, N
  22. *    返 回 值: 无
    1 T. u4 m6 p" @) b" S
  23. *********************************************************************************************************
      c, X; O2 d6 `6 y, D3 F+ D! r
  24. */3 c, \+ x. z* q! V
  25. void DemoFmcSRAM(void)
    , O6 k/ E$ m/ a+ y# L; c! s: s- T
  26. {
    ) r$ ^/ J! K* f) v+ h5 P
  27.     uint8_t ucKeyCode;    /* 按键代码 */
    ( ~; H& ^- z3 h# d/ _# n
  28.     uint32_t err;5 P9 y2 A! t% ~* y: m/ R; ?

  29. * {; \! t. [7 s) |- z
  30.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */! w0 O4 o* [: P/ Y3 i

  31. 8 V+ z7 Q+ P" G- e3 X7 \" M
  32.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */& y7 p+ D$ i( O+ F, ]5 E4 p5 t# `! F
  33. ) Y1 b- ?, R2 z# u  n
  34.     /* 进入主程序循环体 */+ P3 C/ Z. b9 |( z+ e' V5 J  t% d
  35.     while (1)
    , B" b' ]0 K. o" |1 C; T
  36.     {
    1 v$ j* R5 P0 P( n2 a. b2 y! z
  37.         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
    7 t; x' w$ i% f4 C6 R9 x$ A9 M
  38.   y; e  }6 m; h2 B& G$ U: `/ c
  39.         /* 判断定时器超时时间 */* r5 l% s3 M7 Y
  40.         if (bsp_CheckTimer(0))   
    ) ?, I0 a& d4 s# ^& L* W
  41.         {
    * T& g# b: o1 k$ k
  42.             /* 每隔100ms 进来一次 */  4 v9 T5 I2 Q# {+ z" a* A" b
  43.             bsp_LedToggle(2);
    % ?9 r$ h# v9 F/ U1 }
  44.         }6 @( s# G3 Z3 u# H# H0 @( i0 V

  45. 4 M) W: E8 P; m2 B1 i
  46.         /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */: {- A# E0 V; Z* U; M: k: @
  47.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
    + l2 h7 i; a7 {8 b/ F: G9 V0 V
  48.         if (ucKeyCode != KEY_NONE), e* d4 W& r1 X: s) j( x- I
  49.         {
    & M( d/ w% F% X+ m3 y% [( Q9 S
  50.             switch (ucKeyCode)$ {- \$ P- ~  d0 p
  51.             {! v) j6 y" l# F, e2 n3 G" Z
  52.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下,测试32MB写速度 */
    3 l2 J. z4 E4 B5 U
  53.                     WriteSpeedTest();
    5 j! r6 z1 `" t. J, {
  54.                     break;
      }6 I+ B7 Z; X. A/ U
  55. 4 r+ M7 ~& G( o: F1 ]% M, U
  56.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下,测试32MB读速度*/1 l% ]5 z0 ?/ p9 h0 o7 s
  57.                     ReadSpeedTest();! ]6 e6 G4 ~1 q1 S8 A4 t( t
  58.                     break;
    5 C( ]( }6 c) Q) f

  59. & S  j! y5 `' t0 N8 r. J+ r" c
  60.                 case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下,读取1024字节并打印 */7 E$ ~6 t3 R; ?- X: Z* h8 Y3 \
  61.                     ReadWriteTest();; g/ o* n0 D" ]4 L1 O
  62.                     break;% n! T1 _2 A& `& f4 o

  63. * j. z7 S) |) @& L6 x, }0 \. s1 S
  64.                 case JOY_DOWN_OK:            /* 摇杆OK键按下,测试SDRAM所有单元是否有异常*/
    9 R& l0 g7 _& P. ]& r% R7 y
  65.                     err = bsp_TestExtSDRAM1();" H6 ^6 u, H9 w' v" o* d
  66.                     if (err == 0)
    + a/ y+ G" Y* j, Z2 o9 ]
  67.                     {
    ( B* s& `% l( K, F
  68.                         printf("外部SDRAM测试通过\r\n");
    0 d8 r- }4 A% P
  69.                     }
    2 W& s4 f; B9 x" b5 v  H- u
  70.                     else* k: S) r4 Q2 V& B9 N, y
  71.                     {
    1 C# a/ U# T9 o! |% a' X+ t: K
  72.                         printf("外部SDRAM出错,错误单元个数:%d\r\n", err);
    / r; [+ m* _1 a5 R% u3 f
  73.                     }3 F9 V1 ~. X5 j& [" }1 y
  74.                     break;
    ) t; M& _( \; K  j) C5 I. t
  75. . P6 _; A, j/ q9 {2 H. H
  76.                 default:  ^7 d3 M+ o, ~5 T
  77.                     /* 其它的键值不处理 */3 A* f/ D" J+ \8 y- C
  78.                     break;, Q* q0 d1 q7 R  p1 H: R) H  A
  79.             }
    4 u/ O% d9 U& o% b$ e  |
  80.         }  M+ `# D4 v# G
  81.     }+ u& u7 ^8 h( \' {4 Q1 D
  82. }
复制代码

" S, C7 S0 z' I* F: F6 w+ M# R49.8 实验例程说明(IAR)
; }+ ?7 O# e$ G$ O! V" u9 G" N配套例子:
6 O8 _0 V3 ^" w& t9 k2 K6 XV7-028-外设32位带宽SDRAM性能测试" l4 R' v: X6 B  [+ D

4 A- x# I+ ~  u2 s+ [6 K实验目的:$ j4 r8 [$ Z9 t
学习外部32位带宽SDRAM性能测试。
; V8 G% F; [0 K9 m: z! F
. O6 M2 Y. J( M1 U. A# S7 D5 i" b! E6 G
实验内容:9 C- ~4 R8 I$ K- ~3 B
1、SDRAM型号IS42S32800G-6BLI, 32位带宽, 容量32MB, 6ns速度(166MHz)。* S+ ^+ d" l# i7 z! d. v$ F( S
/ A+ U) g& v6 L) I) n: R6 G9 m
2、开启Cache7 t2 B( y: p9 W) s( w& s- e
4 Q+ O7 [6 x  d1 N# K: i) D
(1)使用MDK和IAR的各种优化等级测试,优化对其影响很小。* Z6 }, Y' A  ]) A

) X4 I3 C- n1 f& o$ @- l(2)写速度376MB/S,读速度182MB/S
% j2 \, ^7 f0 E. g
7 T5 z( ]  w2 U7 {2 F* O7 U3、关闭Cache
% O! H% A1 e$ ]* `! n  B  i3 ?
# f. l# `  d! C5 ^(1)使用MDK和IAR的各种优化等级测试,优化对其影响很小。$ r5 t5 n5 A* Y8 Y) S0 o
, i& C) ?% F; g/ h" ?6 ~9 p
(2)写速度307MB/S,读速度116MB/S
7 I& j, @7 b' w3 p4 @5 h( H9 S* X. k% H: i" j
4、IAR开启最高等级优化,读速度是189MB/S,比MDK的182MB/S高点。* D. t0 D, ?1 R0 b

% T9 q( e' S0 C( _- P7 `9 R- v5、对于MDK,本实验开启了最高等级优化和时间优化。: h6 [1 G: B8 W; i- {

' I% e3 x, j' C  C* t* F! C6、对IAR,本实验开启了最高等级速度优化。& r5 Y" @1 Z2 m# j  y/ {

# p" o, n  N% e2 I$ K. j实验操作:
, W1 D: K2 o$ VK1键按下,测试32MB写速度;
) q" S6 d/ s* p# h8 rK2键按下,测试32MB读速度;
; [; R/ W$ t& `K3键按下,读取1024字节并打印;
" X3 w0 v+ a4 q. B/ |摇杆OK键按下,测试SDRAM所有单元是否有异常。
& b. z  I* |" |' V5 Q" b
7 ~) r9 }% w: m' F: M
9 A; Z& A/ M$ l; E/ T' t上电后串口打印的信息:
  x9 S  L2 O$ H& |. M
1 j: p2 F$ O6 ~) I波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
4 Y* ~' K" L8 M6 j! w7 u+ j7 s2 d; _! C! t5 W' t
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

7 d+ f( a. c% ?4 d& X" v- S6 g: V$ ~! U% {
程序设计:
5 ^7 H" W( ]- M+ D: c5 t$ S& R5 ?2 W1 I2 p8 y+ c5 G3 C
  系统栈大小分配:
5 ^  C& x6 o* F1 m3 ~. v* P
6 O/ I' H- j3 h9 o# U- w
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

+ C% z* Q, B/ X1 X7 T
2 q* j& V3 x  @  RAM空间用的DTCM:& u6 @! x+ k+ R8 C! G  h
9 {5 ]  Y3 d  c2 N7 m3 Z) b3 f
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2NvbW1vbi8xMzc5MTA3LzIwMjAwMi8xMzc5MTA3LTIw.png

+ V. @5 k2 E( H' @) W  B; Z
& k7 Q9 p; x. J6 s3 k" A9 U4 a  硬件外设初始化6 s' w: F" l+ D1 H1 A, b' D1 E9 `. w
% c8 y  u) }* D# h$ o6 }
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
* Q0 |; f. H/ k. O: u
; m, ^$ @8 k5 t  i3 W( Z
  1. /*( j# d4 a9 C& E2 @* U1 f
  2. *********************************************************************************************************
    ( D! a$ s& m8 ~0 z4 r
  3. *    函 数 名: bsp_Init
    # y* s! p4 o+ `
  4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
    * N9 Q( K* F, @9 n, ^
  5. *    形    参:无! }+ a' S  |4 Z9 M. ]" A: F7 y" [
  6. *    返 回 值: 无
    & S* ^( g$ I  y2 g6 r
  7. *********************************************************************************************************
    3 Z3 ~! Z- y! N" c; {
  8. */5 O* N8 J4 j9 K# `& i
  9. void bsp_Init(void)* w, u. M7 [; b4 o4 ?8 Y& w
  10. {
    ! ^4 y5 N  r5 g
  11.     /* 配置MPU */
    & J% f- G* G& v; B( A" q& M9 U
  12.     MPU_Config();$ S$ C9 u: _5 N6 _! X
  13. ' K- f$ n' J3 j
  14.     /* 使能L1 Cache */% E0 h4 u# C, j  ^' A
  15.     CPU_CACHE_Enable();
    . \6 @% D1 X0 _+ r/ c
  16. " V, z/ P+ E/ _" e9 L& z
  17.     /*
    & r2 j9 H2 n  y8 p2 K* B) j  X  ^+ E& B
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:3 T2 ?" e7 B* d2 s
  19.        - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。  z/ N7 p+ s1 V' j2 f
  20.        - 设置NVIV优先级分组为4。5 d) \% }3 Z2 a1 y8 x
  21.      */
    0 S- m! ^* |9 S7 C
  22.     HAL_Init();+ h+ g- {" Q3 I2 R; Y# v

  23. * H2 a/ F: d/ _8 B
  24.     /*
    . W8 s1 h; S2 T% q1 x7 F  q# m4 [
  25.        配置系统时钟到400MHz
    + P0 w/ c' f% N4 g3 \3 R
  26.        - 切换使用HSE。! n3 y- c5 q3 b1 u& a2 L
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。0 |$ C% ~+ b1 o% t6 R
  28.     */
    3 `' J  F- a2 g5 b& c9 r
  29.     SystemClock_Config();. S% ]8 `7 B% ~4 g2 b
  30. . j$ V3 A( ^0 X( n
  31.     /* 3 o' R$ n  l9 ~! a/ U5 C. L+ U
  32.        Event Recorder:
    * \! t5 \7 h4 y
  33.        - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
    ! c$ s$ ]" x, S
  34.        - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第xx章
    - \) d: i+ ?( H! X6 T
  35.     */    . x. b$ J% q; @% W0 [
  36. #if Enable_EventRecorder == 1  
    & {; V2 b) a5 D: {2 y
  37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */9 M& ?8 I' M! z0 w. V
  38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    8 H9 W3 W" {' d; z* o- q
  39.     EventRecorderStart();* E) P* [) s/ \. G; {* z4 I
  40. #endif6 m6 j& p  j: F: r/ W

  41. & \& ?/ B0 R( G0 p1 B# u9 w; N& h
  42.     bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */6 n& M! Y5 p! K7 W- @2 r0 K5 {
  43.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
    . h# E" F0 T) B- U
  44.     bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */6 w, K8 b/ ~, ?$ S, e" u& _
  45.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */    8 v; S, w- ]/ m
  46.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    : N1 j% n* n( [
  47. }' n6 G3 h' s7 y( s: e/ e- c0 f
  48. ( z) J& e' c2 ]1 c6 u" l
复制代码

& W! d3 W  x3 O+ J. p6 _  MPU配置和Cache配置:
* ?& h1 s( u+ v

. g# r$ ?  g. B3 a9 X数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区(本例子未用到AXI SRAM),FMC的扩展IO区和SDRAM。' H2 [2 M5 l. }( t: _

& k+ f7 Z; [2 i$ @6 ]! j4 K. [
  1. /*6 \: h4 v1 i9 b9 `1 ?  {
  2. *********************************************************************************************************
    ' a1 ~3 o2 e- I7 [1 \
  3. *    函 数 名: MPU_Config# m( ^& U% z2 F7 ?8 ~9 m# y
  4. *    功能说明: 配置MPU0 Q4 Q  n; G2 m7 {
  5. *    形    参: 无6 k9 ?; {* U4 P3 l) A/ k4 B; n; ~: J
  6. *    返 回 值: 无& N# }0 a1 G2 B& G& c6 n6 d/ E
  7. *********************************************************************************************************2 K& O7 V- Y5 S4 a! {
  8. */
    " ^* s5 ~* G" Z" n" k1 M
  9. static void MPU_Config( void )" C+ ~5 |: o) c' B6 v& a9 R! ?: m
  10. {
    , U; X8 V" c3 ?, B. y
  11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;& r0 O1 E% k$ n9 c; `& L# s
  12. 1 S, S1 h) K* A/ ~5 L
  13.     /* 禁止 MPU */9 n2 w  _  }2 g3 }4 L9 \- ?# u
  14.     HAL_MPU_Disable();
    * W8 w# Y# O8 d# Q2 V, @. ^9 h

  15. - r( k' V' J8 P& ?) \, K
  16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
    ' D8 f6 K6 Y, I0 w
  17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;* \( N! _# r2 e5 z* x2 P) ^
  18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;' v' `$ R1 o% a8 G7 F' e4 e
  19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;% p+ q2 g- X1 z$ H' K0 ?- ^+ R
  20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    " k- d* Q" `( h" o
  21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;4 z! M" ^4 {0 ^; [% T1 m
  22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;) p/ w5 e/ v0 i
  23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;' j' E9 b0 L; ]1 I8 R
  24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;5 ]3 v- _# h3 y
  25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    . e3 h: Z/ p  p# k
  26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    1 V0 }, }/ o4 a
  27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    9 q' S- ^( M0 X# |( V. S
  28. . V( b8 ^0 g% @) e3 a
  29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);5 d4 A' X: q( ~- ?
  30. 4 f$ F& R, Q' X: [

  31. : S! t, O0 l( T$ B3 [
  32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered *// D& K* {# S3 S, I) w% g5 Y: @
  33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;- E; o9 R; N7 Q1 [( I/ G
  34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;9 r2 p' @$ h  }' k7 C  N: T
  35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
    ( y% |' a/ z9 U7 F1 R
  36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    ' e; [' w: x$ o) t9 r
  37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;- \- z: F- x9 Y( u
  38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    % P+ ~, Z, v+ C+ D$ ~9 |
  39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;: {# ?1 Z! o9 J8 m  e
  40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    7 n3 {( G' ]  P2 r3 I+ M
  41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    8 ?, ~# i; _# p4 l: ?
  42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    0 C. G) |9 d6 ~$ N
  43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;$ t2 T6 o, M) f9 _

  44. * l2 Q( _# |5 m: M. g! f  g
  45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    / W" d, V4 [: @/ A
  46. $ j! _0 G* N: P4 u# G
  47.     /* 配置SDRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */
    ; j, q* R* }. @. V4 f
  48.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    - t% W+ w( R& k! h
  49.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0xC0000000;
    # R5 R; Y) X9 i$ w% C$ M4 ]8 ?" E
  50.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_32MB;
    $ M9 N; e1 ~5 J1 T* N
  51.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;( U  s- k) ]( \" j0 `/ O  m
  52.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    1 r' A  {4 i( F& I$ l; M* X; i
  53.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    . @2 q1 L  H' u3 ^+ C4 M
  54.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    5 ]7 a7 @5 e. ]! E
  55.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER2;
    1 n, k/ q9 {: w9 [; `4 O  h
  56.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    9 p) [+ N! S! a" D* X. s
  57.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    # X2 `0 U5 T, k1 Z( C: ~/ r
  58.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    & n% e- p! b7 B( `" J/ [

  59. " J  a8 D$ o# T$ @
  60.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);# T8 Q, n: j" L6 q5 C5 A7 r% C
  61. - ?* B3 L+ ?6 F" a4 c
  62.     /*使能 MPU */7 G. q( N7 j  s9 X3 c  n8 L  }% }1 v
  63.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);, g2 l1 I5 M* M/ P' u0 A1 }
  64. }- I1 y! H6 D! x8 V6 G" u5 L
  65. - ~0 G5 E* t* @5 H+ g; O# J
  66. /*/ p. _, L  N( Z0 D4 Z: E
  67. *********************************************************************************************************
    5 W( P( O# \2 }8 \# {
  68. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable+ [8 }8 O& w3 Q  q8 L& x$ `
  69. *    功能说明: 使能L1 Cache9 @( \! R: I4 y- U% y+ C# u2 k# S
  70. *    形    参: 无/ K2 y- C! D- I  ?! u
  71. *    返 回 值: 无6 c$ o# I) ]) Y5 q1 w- k
  72. *********************************************************************************************************7 D( n7 \  `. s( D- I
  73. */* I( D- D! B+ L
  74. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    2 v$ v$ L$ \$ [+ z+ y
  75. {7 u( x. }$ y9 M' ^
  76.     /* 使能 I-Cache */
      s& y0 B- j7 @2 G1 V0 p9 ?
  77.     SCB_EnableICache();+ {% N" i8 a( x! s
  78. " h* f3 @8 p# {  p! u! k1 C5 k
  79.     /* 使能 D-Cache */
    - o9 b4 i3 ^  ^1 e5 u9 T
  80.     SCB_EnableDCache();, L* P; c6 j. S7 _+ @. I
  81. }
复制代码
2 j/ o# [" ?+ b! n. @
  主功能:
+ K2 a% `) H( }2 \3 O  p2 v, S5 M! O; d# s2 a- ^
主程序实现如下操作:
+ p) M: `* f& f/ R  K1键按下,测试32MB写速度;9 a6 P- ^1 N$ D3 b2 B  z4 y8 ~
  K2键按下,测试32MB读速度;
. X8 L3 x/ x0 Q* P% s8 ^( z; P$ x  K3键按下,读取1024字节并打印;+ q, ?) `+ ^7 S7 F, B1 k, d# P/ U
  摇杆OK键按下,测试SDRAM所有单元是否有异常。
1 E' K) C5 o- J+ K4 ~- m# _% o
  1. /*: g9 v4 \. j- [; y5 E1 S* n
  2. ********************************************************************************************************** ~! H( }% Y. F: q/ ?
  3. *    函 数 名: main
    ( }% F- q5 @$ I8 H
  4. *    功能说明: c程序入口
    3 p4 [2 S" w3 Q' o' }" g, D& p
  5. *    形    参: 无; U3 M! J2 l1 r" G8 s4 x' O3 l3 H
  6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)
    ' w# F2 N  q" H' q
  7. ********************************************************************************************************** \) d; R! V" W
  8. */' y0 R8 b7 _/ I( ~: Y
  9. int main(void)8 t& k" }3 C$ y8 [% f% e
  10. {
    4 H" f9 d, x& R" m
  11.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */: A1 E* b. O( F
  12.     PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
    - w9 K2 @7 U6 y

  13. 5 c; w& k8 k3 b) r$ t' \9 R+ S
  14.     DemoFmcSRAM(); /* 外部SDRAM读写测试 */0 {# C, {, i% K; C4 r' u+ I6 ^
  15. }
    8 Z5 o9 P$ t% B1 b* i/ V* I

  16. 1 y: u9 C0 S* G+ S" I  {
  17. /*6 r8 u3 P4 T  p# S3 b( q
  18. *********************************************************************************************************
    3 s+ \! Z+ l* ?$ C# a2 }! z  U* b
  19. *    函 数 名: DemoFmcSRAM
      x3 L/ O6 @4 x# J$ O, j) n: s" r
  20. *    功能说明: SDRAM读写性能测试. O3 d  ^" W. ]6 m' |: e. b4 }
  21. *    形    参:无
      [7 V8 ^5 G. A8 G+ N9 V) T
  22. *    返 回 值: 无! n& Y) t3 W3 F5 F' o  G. h
  23. *********************************************************************************************************
    9 y* M2 F. s7 H0 k+ o
  24. */  w# ]4 i! U3 `* Q* C9 e: L, ^/ J
  25. void DemoFmcSRAM(void)" v6 _& s6 h) M+ m/ u
  26. {
    3 F5 H# f1 n" h% N) X# y- Q( |" M! J
  27.     uint8_t ucKeyCode;    /* 按键代码 */
    8 Z+ d4 m+ h7 _9 r4 `
  28.     uint32_t err;
    & P, x: ^& m! _2 Q

  29. / v3 A  R3 }, R$ ^! f
  30.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */% w* z4 {0 _, u! [& [# }5 E

  31. 3 N1 K! O; r# b  ~% \
  32.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    5 w6 F' j2 O5 O+ T2 q* R# n
  33. * p& H# o" ^9 ?& i
  34.     /* 进入主程序循环体 */
    ) a/ P3 [, q$ k6 F
  35.     while (1)
    # ~4 i. j/ }2 a0 |7 f% e5 N
  36.     {
    9 b  `" W, ~  y6 z( J- |- h
  37.         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */2 h+ [3 F; _" s4 k

  38. / }3 E: V, {0 f+ L
  39.         /* 判断定时器超时时间 */- D0 A! f  C% g% o2 S- F
  40.         if (bsp_CheckTimer(0))   
    5 k, A( n* Y9 o5 B: j
  41.         {: q4 M3 e3 p" o% }0 Q! w
  42.             /* 每隔100ms 进来一次 */  
    + M( L- y5 F7 X1 ?) ^
  43.             bsp_LedToggle(2);
    . a& L, ^, C# R: I4 `
  44.         }
    . q# x  T" R+ P& Z
  45. : `3 D* K: d; d* M2 F; ]4 k
  46.         /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */. S7 X2 x- U7 b+ }$ i/ j/ V1 n* O
  47.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */% r5 h5 x1 @0 E. t6 E
  48.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    ! m( F( f/ }4 N  D/ b
  49.         {- {9 i4 \- ?0 q" H  j6 ~4 o
  50.             switch (ucKeyCode)  g+ j5 v- }5 `1 M
  51.             {
    , C% Y3 O9 b1 l# v( R( W  T
  52.                 case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下,测试32MB写速度 */2 u! z6 @1 ]- Y: I
  53.                     WriteSpeedTest();# p# h: \6 P0 g- T/ @
  54.                     break;
    0 w1 @4 Q! k# c
  55. % n3 r, t! A/ l( T
  56.                 case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下,测试32MB读速度*/0 X4 L. a9 Z& w$ ]) H
  57.                     ReadSpeedTest();
    8 C8 K5 E* v0 ~4 Z; A
  58.                     break;6 ^' {1 ^0 W% {4 c$ ?

  59. 6 R/ r1 F# s6 g3 F9 ]1 |8 ]$ d
  60.                 case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下,读取1024字节并打印 */
    6 n9 p( Y. \1 }* Z
  61.                     ReadWriteTest();
    : f8 F, a+ U, K9 D1 f
  62.                     break;- p. D  @' C( [# P! A, Z

  63. 6 q3 R: d6 \1 u8 c: k4 r3 A* K
  64.                 case JOY_DOWN_OK:            /* 摇杆OK键按下,测试SDRAM所有单元是否有异常*/+ p9 f: }# r; f- V  u8 t3 s$ o) x
  65.                     err = bsp_TestExtSDRAM1();
    1 F' ^% c; I5 s
  66.                     if (err == 0)
    ( x& A. q2 P3 g/ ^3 e0 ~% N  u
  67.                     {* g! M/ s- Q+ h& e4 R$ x
  68.                         printf("外部SDRAM测试通过\r\n");/ h* I/ z# B- |4 Y
  69.                     }! ?# G4 f& ^+ `- }9 h8 x/ F, P
  70.                     else
    ! r0 e% P* T7 b( S: ~
  71.                     {
    ( B) Y5 G! v! ^* k- K
  72.                         printf("外部SDRAM出错,错误单元个数:%d\r\n", err);4 \* ~  Q0 t% x  I0 j
  73.                     }! n* V' N! f. Z0 c
  74.                     break;
    " x. s: I" S3 K, A% N
  75. ; {  i' p  p( D3 w5 f4 d9 Y
  76.                 default:7 x  X( P- I, P7 B
  77.                     /* 其它的键值不处理 */9 x" C" h2 x/ v3 b3 h* y3 |$ _
  78.                     break;
    " w% v1 O$ z. s9 }( B
  79.             }
    0 a1 f0 O  s' Q: W+ a
  80.         }! |: U8 f' R/ W% ?9 b
  81.     }, l8 B% J1 |# R( _3 w
  82. }8 p  j4 f; P% E% r
复制代码
! R% B5 o9 q2 H7 K+ s( F

& Q  F; M$ s* \. `4 J* h. L49.9 总结
+ G- |0 {  A$ w; F& x本章节就为大家讲解这么多,不同厂家的SDRAM驱动基本都是一样的,仅仅是时序参数有些区别,配置时根据SDRAM手册上的参数设置即可。
- V7 X$ U* |& w* V. P9 n" {6 z3 x% ~' Q7 D" _
( B: Q7 _' Q6 c& f" v1 a/ U' q

) e. i! {* E9 f8 Q5 _) O% T/ q- W( c' X* Z8 Y1 `" o) M

" w% _! v. Y, m, o9 l; w8 p
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