前言
交互式界面被越来越多地集成于多种应用中，例如医疗设备、过程控制、手机和其它手持设备。这些界面主要基于使用彩色 LCD 的图形 HMI （人机界面）。
对支持彩色的需求在全世界范围内极大增长。本应用笔记旨在讨论这一问题，它说明了怎样使用 STM32F10xxx FSMC（灵活的静态存储控制器）来驱动 TFT 彩色 LCD。本文首先说明了怎样将彩色 LCD 连接到 FSMC，然后提供了一个 TFT LCD 接口样例。

1 STM32F10xxx 灵活的静态存储控制器 (FSMC) 概述
STM32F10xxx 灵活的静态存储控制器（FSMC）为嵌入式外部存储控制器，可使 STM32F10xxx微控制器与多种存储器接口，包括 SRAM、 NOR Flash、 NAND Flash 及 LCD 模组。
FSMC NOR Flash/SRAM 存储区域适合 MCU 并行彩色 LCD 接口，将在本章讲述。
1.1 FSMC NOR Flash/SRAM 存储区域说明
FSMC 提供了如下特性以控制 NOR Flash/SRAM：
● 选择将要用于映射 NOR Flash/SRAM 的存储区域：有四个独立的存储区域可用来与NOR Flash/SRAM/PSRAM 接口，使用单独的片选引脚选择每个存储区域。
● 启用或禁用地址 / 数据复用特性
● 选择要使用的存储器类型：NOR Flash/SRAM/PSRAM
● 定义外部存储器数据总线宽度：8/16 位
● 对于 NOR Flash 同步存储器，启用或禁用突发访问模式
● 配置等待信号的用法：启用 / 禁用、极性设置、时序配置
● 启用或禁用扩展模式：此模式用于为读写操作使用不同的时序配置来访问存储器。
因为 NOR Flash/PSRAM 控制器支持异步和同步存储器，所以用户应根据存储器特性，仅选择有用的参数。
FSMC 还提供了对多个参数编程，以正确与外部存储器接口的可能。取决于存储器类型，一些参数会用不到。
若使用了外部异步存储器，则用户必须根据存储器数据手册中规定的 AC 时序信息，计算并设置下列参数：
● ADDSET：地址建立时间
● ADDHOLD：地址保持时间
● DATAST：数据建立时间
● ACCMOD：访问模式
此参数可让 FSMC 灵活地访问多种异步静态存储器。若存储器支持此类特性，则有四种扩展访问模式可使读存储器与写访问同时使用不同时序。
当启用扩展模式时，FSMC_BTR 寄存器用于读操作，FSMC_BWR 寄存器用于写操作。
当使用同步存储器时，用户必须计算并设置如下参数：
● CLKDIV：时钟分频比
● DATLAT：数据延迟
请注意，若 NOR Flash 支持此模式，则读操作可为同步，而写操作一般为异步。
当编程同步 NOR Flash 时，该存储器会自动在同步和异步模式间切换，因此在此情况下，必须正确设置所有参数。
图 1 和图 2 显示了在典型 NOR Flash 访问期间的不同时序。






2 TFT LCD （薄膜晶体管液晶显示器）与 FSMC 接口
2.1 常用的彩色 LCD 接口
通常使用硅镶嵌玻璃 LCD 驱动器控制点阵 LCD 单元，可使用串行接口将其与微控制器接口。
此类 LCD 单元有嵌入式 RAM 用于显示，不需要任何特殊的微控制器特性。
与点阵 LCD 单元不同，彩色 LCD 需要专门的控制器。
使用彩色 LCD 控制器意味着每个像素需要四条线：三条模拟电压线用于红色、绿色、蓝色（水平方向），一条电压线用于选择 （垂直方向）。
一般情况下，可用两种方法与彩色 LCD 接口：
● RGB 接口，使用同步信号
● MPU （微处理器单元）接口 （并行或串行）
所有图形 LCD 都有内置驱动器，其形式为芯片或硅玻璃。这些驱动器在 RGB 信号和同步与像素控制之间进行转换。
很多 LCD 还带有 LCD 控制器，进行 MPU 接口与 RGB 信号之间的转换。一些芯片既是驱动器，又是控制器。控制器的作用是持续刷新 LCD。
表 1 列出了集成了控制器的 LCD 与需要 MPU LCD 控制器的 LCD 之间的区别。




最常见的 LCD MPU 并行接口类型为 Intel 8080 （I80）和 Motorola 6800 （M68）。
下一节将重点讲述怎样将 LCD Intel 8080 类及 Motorola 6800 类的接口与 STM32F10xxx FSMC进行连接。
LCD 控制器信号分为两类：数据信号和控制信号。
数据信号连接至LCD数据总线，取决于LCD色深（8位、9位、16位、18位或24位（真彩色））。
控制信号用于定义操作类型（读或写），以及操作是否包括寻址（写入指令到）LCD 寄存器或显示 RAM。
表 2 说明了 LCD Intel 8080 类及 Motorola 6800 接口的控制信号。




2.2 FSMC 与 LCD 模块接口的典型用法
STM32F10xxx FSMC 有四个不同的 64 MB 存储区域，以支持 NOR Flash/PSRAM 及类似的外部存储器。
外部存储器与控制器共享地址、数据和控制信号。
每个外部器件通过独有的片选信号访问，但 FSMC 在同一时刻只能访问一个外部器件。每个存储区域都通过专用寄存器配置，包括不同的特性及时间参数。
我们在前面已经看到，FSMC 提供了 LCD 控制器所需的所有信号。用于 LCD 接口的 FSMC 信号说明如下：
● FSMC [D015]：FSMC 数据总线：16 位宽
● FSMC NEx：FSMC 片选
● FSMC NOE：FSMC 输出使能
● FSMC NWE：FSMC 写使能
● FSMC Ax：用于在 LCD 寄存器与 LCD 显示器RAM 之间选择的一根地址线，其中 x 可为 0 到 25
注 :
信号名称中的前缀 “N” 表示信号为低电平有效。
LCD 地址取决于所用的 FSMC NOR Flash/PSRAM 存储区域 （NEx）以及驱动 LCD RS 引脚所选的地址 （Ax）。
例如：对于 NE2 和 A4， LCD 基址为 0x6400 0000 和 0x6400 0020 ；对于 NE4 和 A0，LCD 基址为 0x6C00 0000 和 0x6C00 0002。
2.3 将 FSMC 连接至 LCD Intel 8080 （I80）接口
LCD Intel 8080 类 MPU 接口基于四个控制信号和一个数据总线，带宽可变，取决于 MPU 接口能力。表 3 说明了这些信号。




2.4 将 FSMC 连接至 LCD Motorola 6800 （M68）接口
LCD Motorola 6800 类 MPU 接口基于四个控制信号和一个数据总线，带宽可变，取决于 MPU接口能力。图 4 说明了这些信号。