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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”。
$ ]/ B3 O" s9 i6 q
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
: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。
" n2 X7 l$ G& {7 t8 i! q
2011051617154641.jpg

2 @+ x( M/ B9 i  ~9 @" K/ k
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

1 _6 r% H7 S$ X9 ]6 C' B  n
2011051620490360.jpg
5 L, w* P, s, Z% y
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
3 \  S# m& B$ t! W
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 y% s- ?# R- S. ]- O! s
FSMC NOE:输出使能,连接LCD的RD脚。
$ G+ i' q# F% `8 F7 r. }9 iFSMC NWE:写使能,连接LCD的RW脚。
$ n4 w/ B+ X% J: l( G- mFSMC 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]。, O$ g# }- \8 k4 {, l6 r# G9 f
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,
" a6 \+ N, a1 Z& v
例:
FSMC_D[15:0],连16bit数据线;FSMC_NE1,连片选:只有bank1可用
/ W4 u: p! y8 m. G9 Y5 _& H* {FSMC NOE:输出使能6 ]  Y6 m4 O9 n+ ~' d
FSMC NEW:FSMC写使能
5 J: e# M. X: |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。
6 `5 Y, V, ?. p6 _  \当HCLK的频率是72MHZ,使用模式B,则有如下时序:' r1 q/ K; J- i0 P# O. m
地址建立时间:0x1
7 M4 R* F# Z3 g/ D2 Y地址保持时间:0x03 t- _5 U  `: G3 u; {
数据建立时间:0x2: c5 p1 Q) P8 g& e- {; R7 p+ T
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

2 f6 D/ V. A  b6 v5 V$ l& x0 R6 W7 m5 o
  1. <font color="#0800">*******************************************************************************: e9 L/ x% J4 u0 V* [1 G
  2. * 函数名: LCD_CtrlLinesConfig; h' v2 z# t. u! Z* V% s
  3. * 参 数: 无  m0 j9 l" `* ~6 Q; z6 q
  4. * 返 回: 无
    - K. @# v/ u$ O  _9 R4 X& X
  5. * 功 能: 配置LCD控制口线,FSMC管脚设置为复用功能) u% a  n. H. P
  6. */8 d% o/ u' n. h7 Z
  7. </font>
    1 v9 |% K; X+ ]- X1 ^0 B
  8. <font color="#0800">void LCD_CtrlLinesConfig(void)3 C( |0 b+ t8 J
  9. {* O3 p  n9 `5 V& f/ o5 P
  10. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;7 B* u  z0 `# Q' s8 e
  11. 4 @4 a8 n5 }5 u" N* k2 o; d4 y8 p
  12. 7 V$ T' d0 ?' G
  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) g& l6 @) S% j/ U6 E+ X) V& }
  14. RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);% n, r2 S% c1 g# m+ @% C+ B) Y4 C- a
  15. 1 k0 R; I& S0 w4 v; G1 `
  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7 K5 ^' Y% b( P# f0 I2 h
  17. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE |RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    0 E+ @, Q" }" G9 L
  18. 1 l( B1 U- D+ T+ r" k9 `

  19. 5 A# U" A" j, c! y2 b/ ~0 h
  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;; P$ q/ p6 R+ _
  21. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    8 L7 z" }3 q# \  ^7 E. ~& w
  22. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;# |. g9 a7 c7 _& I9 Z: M1 j* b2 o; z7 n
  23. GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);* m  t& `/ D6 |- _
  24. / h/ y# q7 h% o

  25. ; V- ]' c) ?1 z# m; ?
  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;
    5 |" y, `) c5 Y3 ?
  27. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    " r2 |$ f( j. i3 f
  28. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;9 A5 e& d$ O# y4 F$ A1 L2 V
  29. GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);) L0 o) X. I/ y& P" r6 ]+ w* c

  30. # X2 b' h/ }! _: ?" d
  31. * q4 O# v& ~; n7 W/ m
  32. //GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    # {- J3 ?5 |* H
  33. //GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);$ c2 l0 `& S4 g

  34. % a% [" u, R7 I$ m. i
  35. / k" I0 O% G3 k% ]# X' d
  36. //GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;. I! a5 R# |6 \6 G  c! p3 n
  37. //GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);" F4 I+ q* u" D4 B% q& {
  38. }</font>
复制代码
0 ]) e4 @' F% M4 [: U' P- `

7 j. N7 ~9 Q, s* }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).
9 E# s3 M& o6 M* s: G5 ]对于用于FSMC输入的信号线要怎样设置目前还不清楚,??????" i/ g$ X$ v7 S8 v) J/ J
*FSMC自身设置
8 U* H7 b( _0 D3 P  FFSMC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.6 \* K1 U( H* u  t. z1 s4 H
# w) d- n9 J2 Y, {! k, |9 F
NORFLASH和PSRAM的操作时序设置----- FSMC_DTR的设置.
/ n) y2 Y7 Z% J2 }
9 v1 ~$ M, U6 q! Z$ f- U5 E. c* O8 H- h  t. T
  1. void LCD_FSMCConfig(void)7 U7 I3 u& z  w( z8 Z
  2. {
    5 b/ z6 C. T5 X* B. V9 }: }" T1 w
  3. FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef p;
    + ^  W, g1 L* Z; X) z8 m
  4. p.FSMC_AddressSetupTime = 1;# d% X* m& b# l* K  m* D
  5. p.FSMC_AddressHoldTime = 1;
    1 g3 I2 c* u$ j0 j; h
  6. p.FSMC_DataSetupTime = 20;4 q; B# D5 o. s: {
  7. p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0;
    " P2 Y1 O2 W: F1 \& w! N
  8. p.FSMC_CLKDivision = 0;
    $ a. A; s4 S' o! T) Q( U5 u
  9. p.FSMC_DataLatency = 1;
    : |5 F  @% W9 k# C% g! X1 ]
  10. p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A;
复制代码

0 S& e9 w6 O' C6 ~) E/ q% V; H) Q) K/ w" M! b! K% c* E6 S# D+ ]
下面这段是对控制方式的设置----FSMC_DCR的设置/ S! R7 C1 E1 W+ R
  1. % Y$ K$ c* C# @4 Q' C) i
  2. FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;
    6 W9 @+ M3 X- D+ n

  3. 1 C3 [- o2 o1 R: I& I! d  ]5 q: @
  4. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM1;
    ! P# L# F# M; x% k. W
  5. 5 U& l0 L! ]) o! h4 L
  6. 7 [* V) @4 T) O; m0 S
  7. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable;
    4 G/ W; k! Y6 v% x

  8. / c1 W% P- Q5 g! n
  9. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_SRAM;! N7 n6 k. r# j

  10. # U- q9 A- E6 A- R% T+ p+ g0 B( `
  11. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b;
    - a0 g. l' j) V9 r+ \4 b
  12. , H9 g: n8 l8 W  f3 e# t
  13. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable;
    ( c4 ^% F( |) I: e" s$ ~

  14. 7 ?  X- c0 D3 D5 l  L! H
  15. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;& |9 y4 ]" H$ m0 w$ Y1 i

  16. + k( q, ?# [3 D6 U1 M2 V& {
  17. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;
    2 t2 G6 b! m+ P7 G' x/ O/ T* Q
  18.   N* f) a) ]3 S8 L8 L& @1 {
  19. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;, k0 ~& G+ C  f7 n
  20. ! B6 @8 O, S) g1 u* l) p
  21. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;1 z! u8 \% g$ ^

  22. ) |- E/ f# H2 M. S" P$ ]3 ?: ~
  23. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;4 t! k" x8 E' D+ b* }
  24. - n5 D" Q. y! s  l8 r, d
  25. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable;
    * C7 r& o4 U4 K! @. m8 A4 y

  26. . S" b3 U4 B9 p/ t# T: D. l9 I+ X
  27. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsyncWait = FSMC_AsyncWait_Disable;# k$ f# ]  Q6 x- [

  28. 3 v. @' j* |6 ^2 w# l' \% r# ~8 K! ]
  29. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;
    5 K. q* \! q4 d' a1 Y$ x0 m8 Z
  30. 1 k- C. E4 S8 U7 c
  31. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &p;
    : [+ i) o7 ~! b
  32. FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &p;' U% o, p8 V# z( @- t
  33. 0 R5 a4 }: ~6 f5 C0 ?" E' X- n
  34. FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);" p" f6 U- W' A4 Q& i1 W, N$ `$ I

  35. 7 ]$ L. ]+ B/ X4 p- C* }
  36. FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM1, ENABLE);
    2 `+ s. H' Y1 C0 f0 k/ O' [
  37. }
复制代码

2 w* n5 x2 f/ D! k
' H( S- A. H! c6 R( x, Y# _4 I
% ]9 |( ^6 }) Z1 O
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。

8 f2 [# G2 E1 @7 {
7 M0 S! y* j4 D  s3 O, h- i4 c1 O, k5 S
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