01. FSMC简介
- a" e0 O2 R0 [' @* h& R* e" RSTM32F407 或 STM32F417 系列芯片都带有 FSMC 接口，ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板的主芯片为 STM32F407ZGT6，是带有 FSMC 接口的。
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FSMC，即灵活的静态存储控制器，能够与同步或异步存储器和 16 位 PC 存储器卡连接，STM32F4 的 FSMC 接口支持包括 SRAM、NAND FLASH、NOR FLASH 和 PSRAM 等存储器。
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2 q' \3 `& U# j: `. x- q9 H02. FSMC主要特性
: F% [- j( v: Y, OFSMC 能够连接同步、异步存储器和 16 位 PC 存储卡。其主要用途如下：
9 k$ {0 w) f0 a% ?● 将 AHB 数据通信事务转换为适当的外部器件协议
+ \- e; T& j; G6 Y/ l: ^; q' r3 {● 满足外部器件的访问时序要求
所有外部存储器共享地址、数据和控制信号，但有各自的片选信号。FSMC 一次只能访问一个外部器件。
9 i" _! u0 C9 u9 L  U
FSMC 具有以下主要功能：
● 连接静态存储器映射的器件：
— 静态随机访问存储器 (SRAM)
3 v) _8 c# g' ]4 t$ E— 只读存储器 (ROM)
/ m7 r+ J; g+ M— NOR Flash/OneNAND Flash
( a; P( Q- m# x+ f: n; f— PSRAM（4 个存储区域）
● 两个带有 ECC 硬件的 NAND Flash 存储区域，可检查多达 8 KB 的数据
● 16 位 PC 卡兼容设备
● 支持对同步器件（NOR Flash 和 PSRAM）的突发模式访问
* [% @3 p4 X9 y: m. d8 f- R7 _8 g● 8 或 16 位宽的数据总线
7 ?& q$ x5 k( M5 E  s. r9 d% k6 X● 每个存储区域有独立的片选控制
● 每个存储区域可独立配置
) r4 O: [0 k; C4 a/ s● 可对时序进行编程，以支持各种器件，尤其是：
— 等待周期可编程（最多 15 个时钟周期）
— 总线周转周期可编程（最多 15 个时钟周期）
— 输出使能和写入使能延迟可编程（最多 15 个时钟周期）
— 独立的读和写时序和协议，以支持各种存储器和时序
● 写使能和字节通道选择输出，可配合 PSRAM 和 SRAM 器件使用
● 将 32 位的 AHB 事务转换为针对外部 16 位或 8 位器件进行的连续 16 位或 8 位访问。
/ |, X- m0 O7 r0 _5 s● 用于写入的 FIFO，2 字长（对于 STM32F42x 和 STM32F43x，为 16 字长），每个字为32 位宽，仅用于存储数据，而不存储地址。因此，此 FIFO 仅会缓冲 AHB 批量写事务。从而可对慢速存储器执行写入操作后能快速释放 AHB，以供其它操作使用。每次仅缓冲一个突发事务：如果在有操作正在进行时发生一个新的 AHB 突发事务或者一个单独事务，则 FIFO 将会清空。FSMC 将插入等待周期，直至当前存储器访问已完成）。
/ h1 a2 Q% X( A" j6 C; D: [1 l7 b  R● 外部异步等待控制
/ D- p$ H: {, u" H  j' B$ E+ t定义外部器件类型和其特性的 FSMC 寄存器通常在启动时进行设置，并且在下次上电或复位前保持不变。但也可随时更改这些设置。

8 W! [& Y( l* L9 I0 y# [03. FSMC框图
) J; v' j5 ~6 C6 W& k- }4 BFSMC 包含四个主要模块：
, E; _( O& ~2 d9 |' E& w( K● AHB 接口（包括 FSMC 配置寄存器）
( _. \+ g3 x1 m0 ]! g: P● NOR Flash/PSRAM 控制器
: a# B7 ]5 P) Z2 J" z% Q; H+ J● NAND Flash/PC 卡控制器
6 d5 l  ~/ H. o6 L# `. Q● 外部器件接口
( b! f( O" X2 P2 b8 T0 I% [$ D7 q" J


  q$ _- Z2 y6 F; n04. 外部器件地址映射
从 FSMC 的角度，外部存储器被划分为 4 个固定大小的存储区域，每个存储区域的大小为256 MB：
, `2 @; V- v& m( Y- V● 存储区域 1 可连接多达 4 个 NOR Flash 或 PSRAM 存储器器件。此存储区域被划分为 4 个NOR/PSRAM 区域，带 4 个专用片选信号。
● 存储区域 2 和 3 用于连接 NAND Flash 器件（每个存储区域一个器件）
● 存储区域 4 用于连接 PC 卡设备
对于每个存储区域，所要使用的存储器类型由用户在配置寄存器中定义。

# A2 P, d" R/ K4 M! B; j
8 C' \* v$ V" m8 t2 ^
8 I/ U( n% ]! W8 g8 l( z4.1 NOR/PSRAM地址映射
HADDR[27:26] 位用于从 表 185 中所示的四个存储区域之中选择其中一个存储区域。


" B1 d% e! h; V. @* E0 ]
; l, S. X1 Q; l: T- \, mHADDR[25:0] 包含外部存储器地址。由于 HADDR 为字节地址，而存储器按字寻址，所以根据存储器数据宽度不同，实际向存储器发送的地址也将有所不同，如下表所示。

+ x6 C. H  X/ H
% @6 x. u$ }  X
4 D- _2 a- z9 F6 o4.2 NOR Flash/PSRAM控制器
FSMC 会生成适当的信号时序，以驱动以下类型的存储器：
1 _! d9 g( e+ g7 Z  B● 异步 SRAM 和 ROM
— 8 位
— 16 位
/ a9 y$ ~5 g% {. r% X& @" n) s— 32 位
* F0 E$ u: L' x& A! M● PSRAM（Cellular RAM）
— 异步模式
1 M* S% f- L$ u: [— 突发模式
— 复用或非复用
- N0 m5 v- D* v+ M● NOR Flash
: J0 M! e2 }5 _- Y$ M, \— 异步模式或突发模式
— 复用或非复用

3 }1 g2 ~  q. h7 B. p# Q: X4 hFSMC 会为每个存储区域输出唯一的片选信号 NE[4:1]。所有其它信号（地址、数据和控制）均为共享信号。
' I, y7 U6 c# R' J' p3 j) u
对于同步访问，FSMC 只有在读/写事务期间才会向所选的外部器件发出时钟 (CLK)。HCLK时钟频率是该时钟的整数倍。每个存储区域的大小固定，均为 64 MB。
0 `! v8 [+ y1 ~: @8 K3 b/ z- `
每个存储区域都通过专用的寄存器进行配置（请参见 第 32.5.6 节 ）。

存储器的可编程参数包括访问时序（请参见 表 189）和对等待管理的支持（用于在突发模式下访问 NOR Flash 和 PSRAM）。

05. 寄存器描述
5.1 SRAM/NOR-Flash 片选控制寄存器 1…4 (FSMC_BCR1…4)
SRAM/NOR-Flash chip-select control registers 1…4
- f' T8 ^' i1 U  ^6 F2 n# B4 I" ?偏移地址：0xA000 0000 + 8 * (x — 1)，x = 1…4
  Z- E4 H# Q$ d, q复位值：0x0000 30DX
该寄存器包含每个存储区域的控制信息，用于 SRAM、ROM 和异步或突发 NOR Flash。
- k# Q) u6 T1 P  t, L1 o" t

' y# |$ y1 U( W( Z3 }- F
; A, _& r: Z! B. j, N5.2 SRAM/NOR-Flash 片选时序寄存器 1…4 (FSMC_BTR1…4)
9 R& r6 m' U3 l# F# m3 @! nSRAM/NOR-Flash chip-select timing registers 1…4
偏移地址：0xA000 0000 + 0x04 + 8 * (x — 1)，x = 1…4
复位值：0x0FFF FFFF
# a; F) ^. g+ k9 A1 {4 I8 b) j) L. ~7 r" F该寄存器包含每个存储区域的控制信息，用于 SRAM、ROM 和 NOR Flash。如果FSMC_BCRx 寄存器中的 EXTMOD 位置 1，该寄存器将和另外一个寄存器配合来配置写入和读取的时序参数。也就是说有 2 个寄存器可用：一个用于配置读取访问（此寄存器），另一个用于配置写入访问（FSMC_BWTRx 寄存器）。

  Y/ l4 y4 e4 v5 j
  c+ g7 T# f8 ?+ Y( p  ?0 h
5 o) r9 _1 \& k2 J7 D, s5.3 SRAM/NOR-Flash 写入时序寄存器 1…4 (FSMC_BWTR1…4)
SRAM/NOR-Flash write timing registers 1…4
$ `8 E0 C( O+ h* Y偏移地址：0xA000 0000 + 0x104 + 8 * (x — 1)，x = 1…4
$ Y7 Y- L; m  J/ S' l; A复位值：0x0FFF FFFF
! F9 F& \$ Q+ o/ m1 Z该寄存器包含每个存储区域的控制信息，用于 SRAM、ROM 和 NOR Flash。当 FSMC_BCRx
寄存器中的 EXTMOD 位置 1 时，该寄存器将处于有效状态，可以进行写入访问。

* P- D/ c8 p2 S7 I


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