01. FSMC简介
" V1 e% d- A- ~1 L2 _) ?( [+ e4 aSTM32F407 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。
" v" r9 U3 N# w8 Z" r
$ Q% C1 s* f6 l, vFSMC，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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02. FSMC主要特性
FSMC 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：
● 将 AHB 数据通信事务转换为适当的外部器件协议
" n5 r6 D" C% u" H+ q  v" O2 e. r● 满足外部器件的访问时序要求
# Y( F( ?2 d9 Q! N) W7 L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。

; R3 b" E0 f8 gFSMC 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)
— 只读存储器 (ROM)
+ K% U) l8 R+ S8 J8 V9 v# a— NOR Flash/OneNAND Flash
6 ?4 K* `9 i* ?" a) Z— PSRAM（4 个存储区域）
5 O% Y* \) r5 A8 a● 两个带有 ECC 硬件的 NAND Flash 存储区域，可检查多达 8 KB 的数据
# U# O/ v5 N+ V8 R+ L% x) t& q● 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
' D7 U2 K. q& ~$ ]● 8 或 16 位宽的数据总线
6 N: ?* G7 f1 j- A● 每个存储区域有独立的片选控制
7 i; l- c' D/ f0 `; {● 每个存储区域可独立配置
' v. l  r7 i  v7 E5 }9 g7 y● 可对时序进行编程，以支持各种器件，尤其是：
1 n+ J' q% B3 F6 D. w1 s— 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）
6 ?$ ~# ~+ \( J9 }8 |0 s5 J* x% Y— 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
2 W5 d9 [4 X* {● 写使能和字节通道选择输出，可配合 PSRAM 和 SRAM 器件使用
+ L2 Y% U% {) a. O3 i* q● 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。
● 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）。
8 C( ?' y' v3 S/ W  n$ p2 j6 k/ q● 外部异步等待控制
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。
4 w/ C2 W# K" @+ M; w
03. FSMC框图
FSMC 包含四个主要模块：
2 O( d  w+ R; D1 ?, D7 K# ^0 A  I● AHB 接口（包括 FSMC 配置寄存器）
● NOR Flash/PSRAM 控制器
  _4 P: a. }3 x0 m: K& O5 T● NAND Flash/PC 卡控制器
● 外部器件接口


( _% Q5 q2 t( c0 L9 w* a/ Y
, i/ I9 N0 H! T04. 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：
● 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）
: W8 |8 p8 X: A# _- p9 |. n8 q● 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。
' U5 I! p. s' o( c) h


4.1 NOR/PSRAM地址映射
; G. [: _9 o; O& ~! o& mHADDR[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。


( U# U9 \  R3 `2 h4 M
- B6 T" B  V, V5 SHADDR[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。
! l; B, q: t! g2 o) s& J' A

6 U2 b$ D' U* w) \4 y% _
4.2 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：
● 异步 SRAM 和 ROM
— 8 位
— 16 位
— 32 位
$ l4 }4 @& N1 x, a+ c) F0 s: _, ]● PSRAM（Cellular RAM）
0 r' c0 O% j% `+ \9 s— 异步模式
& [3 P4 u8 p( a, u7 |— 突发模式
& Y$ s$ j8 e' c& E$ U* P. G— 复用或非复用
● NOR Flash
— 异步模式或突发模式
7 D  |$ p. K' C0 A— 复用或非复用

FSMC 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。

. Y% _5 H8 f, M0 d5 w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。

' F5 L+ V, h6 {9 ?" t9 G" [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 ）。
$ P6 U# L- }! l% w$ G1 x9 I+ n
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）。
' d7 A8 [! r, \3 E
05. 寄存器描述
! H" J9 _; U/ |/ e9 W5.1 SRAM/NOR-Flash 片选控制寄存器 1…4 (FSMC_BCR1…4)
8 V. ?9 p1 f  P6 q/ h% g  nSRAM/NOR-Flash chip-select control registers 1…4
偏移地址：0xA000 0000 + 8 * (x — 1)，x = 1…4
复位值：0x0000 30DX
% M8 ^; k; F7 U! d0 G) S+ W3 u4 ~1 B7 Y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。

; S$ x  T7 j. `/ v, B; r1 E( h

5.2 SRAM/NOR-Flash 片选时序寄存器 1…4 (FSMC_BTR1…4)
5 x+ }# o6 h4 ]) X3 mSRAM/NOR-Flash chip-select timing registers 1…4
偏移地址：0xA000 0000 + 0x04 + 8 * (x — 1)，x = 1…4
# h$ j$ }. d) S# v8 @& C复位值：0x0FFF FFFF
! |  [$ q& ]4 l7 R, X. b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）。


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5.3 SRAM/NOR-Flash 写入时序寄存器 1…4 (FSMC_BWTR1…4)
4 t/ o. s$ M  a7 ?SRAM/NOR-Flash write timing registers 1…4
偏移地址：0xA000 0000 + 0x104 + 8 * (x — 1)，x = 1…4
复位值：0x0FFF FFFF
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。
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