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【经验分享】stm32中FSMC的使用(用于LCD)

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STMCU小助手 发布时间:2022-2-5 23:00
FSMC全称“静态存储器控制器”。
; w* r8 G! P! I# b
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。

  f  {/ [. _' i" `% Z) z; Z# ^
2011051617154641.jpg

  c8 s& c3 x' E4 E" t4 m& d5 C! E9 Z
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

& g3 D/ x' u1 w' M# L7 @2 Z! ?
2011051620490360.jpg
8 X- u1 M, H& u" N
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+ i' L/ x# U' D9 i% E6 J
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—NE47 }, _# M% X' w+ {( ^! |: o" C. O+ Z
FSMC NOE:输出使能,连接LCD的RD脚。
0 |( q3 r9 R( G1 z. g- ]FSMC NWE:写使能,连接LCD的RW脚。% u; T2 l( g! F0 K: X" `1 _
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]。3 O, U. V8 f* {1 l
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,

, @; |  B; \7 r0 N* {( H# |
例:
FSMC_D[15:0],连16bit数据线;FSMC_NE1,连片选:只有bank1可用
8 U5 D' w6 f) m' j6 lFSMC NOE:输出使能
/ x- u0 \# Y2 N5 S* J! K; Y8 zFSMC NEW:FSMC写使能
! i4 m5 U% A5 B& oFSMC 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。
6 B1 W+ y' [7 |9 l3 e当HCLK的频率是72MHZ,使用模式B,则有如下时序:
: D/ i7 F/ z1 ]5 R. d" o( g5 s地址建立时间:0x1. `1 j9 L$ a1 Y2 [4 t0 H, d
地址保持时间:0x0
* m6 |4 I& r, K7 X, f5 {1 A% Z  x数据建立时间:0x2; h. P2 N5 g' r, N: S
注:这里地址建立 地址保持 数据建立三个时间不知道怎么设出来的。。。。。我是根据别人的经验来设定的。高手知道这个设置不同有什么区别的话,请指教

5 `/ g! l. D9 G5 o* j. ?  v* o6 T4 Q. y7 ]! @, v" r* z+ O
  1. <font color="#0800">*******************************************************************************0 R, w" U  ]% d( j& \6 V4 m2 ?1 a
  2. * 函数名: LCD_CtrlLinesConfig
    / |6 o" T" ~# z+ K
  3. * 参 数: 无$ W, B6 B- u( T; V; R
  4. * 返 回: 无
    / ]! N  N. ^" f. N
  5. * 功 能: 配置LCD控制口线,FSMC管脚设置为复用功能
    , i! \1 J) M, P& u) A) [( \; ?
  6. */& U! t" m7 W" M( f: [: N; K! S
  7. </font>( D" I# O6 Z: p; C2 P- V4 Q
  8. <font color="#0800">void LCD_CtrlLinesConfig(void)
    # f& ]- o8 k2 m* m& d! R: u/ \& ^7 o: |
  9. {0 }0 R8 a7 M. {
  10. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;4 [9 S$ y" M* y! V0 @- i+ d
  11. + Z' d; m+ r# \% I5 E2 S2 W
  12. ) I) F( @! C- k3 U  Y$ g+ |( f
  13. * RCC使能FSMC的时钟直接来自AHB时钟, 也就是HCLK, 中间没有分频. 控制位是RCC_AHBENR中的FSMCEN位
    / X; ?" r- A5 {- k5 C! W
  14. RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);
    9 D6 ^6 Z# x) \+ G

  15. 2 V, b" o" N; W2 V' k7 P5 Q6 p; q# V
  16. GPIO端口和AFIO端口时钟来自APB2, 也就是PCLK2, 控制位是RCC_APB2ERN中的IOPxEN 和AFIOEN位) g' o# _+ y1 i' y, ~
  17. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE |RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    0 a7 c- D$ ~9 Z8 `7 h3 S
  18. 8 c) D1 J% B$ R5 s

  19. 7 k  V! V9 J7 |3 O
  20. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 |GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
    + ?) e, x+ Z# p
  21. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    9 L% v! M3 u* S: }  o
  22. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;; ]& r4 T, U0 E1 e: Y( l- h  A# ^3 {
  23. GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
    & }9 g6 B( x9 e  _

  24. % q' ~: G% J0 k& @0 ^
  25. * i9 a/ x$ u0 u8 L0 |
  26. 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;+ C" r, H- l' y, Z7 H+ N
  27. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    . @7 I& L5 U1 E6 ]0 r
  28. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    3 L# }# ?9 H, O; A) V7 b
  29. GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
    % U! Y8 ^$ @# u* A% y! h; H" I' J7 z
  30.   Z4 `7 I. r6 D; h) i! t

  31. % X+ Z: f- a1 X* Z/ w1 H+ o" r
  32. //GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    ( @& V3 @. @0 ~9 r  W
  33. //GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);# \7 E: i/ X5 {# b
  34. ) O) l0 \' \' S2 ?5 S2 E5 _
  35. 3 ^( R2 c3 J/ f4 W+ y
  36. //GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
    1 k3 V. i) L6 H
  37. //GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
    , G# w. Z0 l* A7 z6 K! N6 B
  38. }</font>
复制代码
2 e' ?1 F* g; x, a

+ X7 k! F* d; V4 S; E1 D对于用于FSMC输出的信号线要设定为复用推挽输出模式(Alternate function push- pull).& t: j0 W1 H9 F5 D. p
对于用于FSMC输入的信号线要怎样设置目前还不清楚,??????
' i. Z# ]2 P0 p, d*FSMC自身设置& h) m+ a8 U5 P: E' [2 ^4 }
FSMC自身设置有两块, 一块是控制方式设置, 是针对FSMC_DCR的设置, 另一块是读写时序设定, 是针对FSMC_DTR的设置.
4 U5 s8 V4 m6 i1 F! Y: @! j3 ?) P* d; |1 g9 ]5 k
NORFLASH和PSRAM的操作时序设置----- FSMC_DTR的设置.  K) w. m7 m$ c- o$ K4 u

7 l5 Y2 {# ~" d- \  t( O/ S3 \, [% B# J  C2 |
  1. void LCD_FSMCConfig(void)9 U- a$ S3 O0 k1 m
  2. {
    3 Q3 l: f! N# H0 S6 Q
  3. FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef p;
    + R4 [$ F% V3 s$ {6 ]
  4. p.FSMC_AddressSetupTime = 1;
      p3 ~5 @& g/ h; _& j0 k
  5. p.FSMC_AddressHoldTime = 1;
    . c$ o* u$ G- K8 S
  6. p.FSMC_DataSetupTime = 20;& u& }4 v! B& |# t8 S% i: f
  7. p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0;
    , I! \- S( X! z
  8. p.FSMC_CLKDivision = 0;- V) T3 x7 F3 p3 g
  9. p.FSMC_DataLatency = 1;1 J. @/ h. B9 Z
  10. p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A;
复制代码

9 w9 F* H, ~& u8 ^1 P! P% V8 u4 f
" h' n0 I2 G( Z# _: X, x$ a下面这段是对控制方式的设置----FSMC_DCR的设置
1 y8 o9 h) q: P8 P
  1. ) v8 w. C/ N* m# x% Z
  2. FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;
    ' a' n7 g5 l8 q# g$ S2 q
  3. 2 e- d5 |- R, |, p* Y4 a
  4. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM1;
      i8 W" ?6 V- G$ p4 N$ K

  5. 7 o0 ~; M% {- E0 Q6 T
  6. ; j5 j) L4 _2 @
  7. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable;
    & d; T& w% p+ k) ?7 _; }7 A& [
  8. 2 i6 a. Y7 E3 {9 _. O
  9. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_SRAM;
    * c* Z9 {0 h4 e( A- u4 y

  10. 0 {. Q& Q) n7 \* @" {% e2 J$ b) c
  11. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b;
    2 ?& F2 v- |* N( u) F
  12. % i6 l! B/ S" p# C& P# Z( w: J
  13. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable;
    : f# I. N5 z: a9 V
  14. + y, c( |# M# E& Q. P+ r
  15. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;' O" k: W  E0 e; h( k
  16. ) @# H1 ~7 m6 d
  17. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;) e' B! d: c/ u' O
  18. 9 E3 R, b6 p# z4 |
  19. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;
    4 x5 `. Q0 b! T4 a1 F  Q' C

  20. & J0 L9 z! }' A) W" i
  21. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;* j6 G$ r/ ~, K5 H9 f

  22. & N0 k, y2 ?8 J; Q6 d, S6 ^
  23. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;
    9 I) a: |5 x$ G$ N. f) [

  24. ) Y0 f$ P) E4 g5 T3 N
  25. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable;3 O$ E9 i; ~6 l3 Q( {' a; r

  26. + o% H1 Q9 H& H! N1 n, H. H$ C
  27. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsyncWait = FSMC_AsyncWait_Disable;! N/ F' ^+ X" s' ]6 G& F

  28. 8 x$ P6 y8 X$ t- m' F8 `# r% u3 S
  29. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;% T, r5 ]0 K' E: k8 U( L2 E8 \

  30. ) C- }- D4 g; l+ L
  31. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &p;
    5 ~; r2 t' V4 c/ h' t
  32. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &p;
    ; n# U# H2 A" v( `" X) @& _

  33. 1 s! I4 E! B$ T: Q4 F
  34. FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);
    ( e% D0 b; x1 `* T
  35. 6 J4 W- m/ t) N+ P
  36. FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM1, ENABLE);/ H1 f4 [% c# s' K5 d
  37. }
复制代码

* p6 J% x' ?8 }- T% H
; S. U( o% m  V! v& `$ D

  R# H# S7 Q; q8 Y# Q, {! r
小结: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。
9 Q$ o2 z: M# y  X

" d+ t# a$ }2 H3 `3 M+ \
- q8 Q  x. @9 ?, V4 a- P
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