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目錄

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FSMC簡(jiǎn)介

FSMC框圖介紹

FSMC通信引腳介紹

FSMC_NWE 的作用

FSMC_NWE 的時(shí)序關(guān)系

FSMC_NOE 的含義

FSMC_NOE 的典型用途

FSMC_NOE 的時(shí)序關(guān)系

使用FSMC驅(qū)動(dòng)LCD

FSMC時(shí)序介紹?

時(shí)序特性中的 OE

?ILI9341重點(diǎn)時(shí)序：

FSMC地址映射?

?HADDR與FSMC_A關(guān)系

?LCD的RS信號(hào)線(xiàn)與地址線(xiàn)關(guān)系

FSMC相關(guān)寄存器介紹

SRAM/NOR閃存片選控制寄存器（FSMC_BCRx）?

SRAM/NOR閃存片選時(shí)序寄存器（FSMC_BTRx）

SRAM/NOR閃存寫(xiě)時(shí)序寄存器（FSMC_BWTRx）

FSMC寄存器組合說(shuō)明

FSMC相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)簡(jiǎn)介

?SRAM_HandleTypeDef

FSMC_NORSRAM_InitTypeDef

FSMC模擬8080時(shí)序讀寫(xiě)簡(jiǎn)化代碼

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FSMC簡(jiǎn)介

FSMC，Flexible Static Memory Controller，靈活的靜態(tài)存儲(chǔ)控制器。

用途：用于驅(qū)動(dòng)SRAM，NOR FLASH，NAND FLASH及PC卡類(lèi)型的存儲(chǔ)器。

????????配置好FSMC，定義一個(gè)指向這些地址的指針，通過(guò)對(duì)指針操作就可以直接修改存儲(chǔ)單元的內(nèi)容，FSMC自動(dòng)完成讀寫(xiě)命令和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)操作，不需要程序去實(shí)現(xiàn)時(shí)序。

????????FSMC外設(shè)配置好就可以模擬出時(shí)序。

實(shí)例：FSMC模擬8080時(shí)序控制LCD

F1/ F4(407)系列大容量型號(hào)，且引腳數(shù)目在100腳以上的芯片都有FSMC接口

F4/F7/H7系列就是FMC接口

FSMC框圖介紹

① 時(shí)鐘控制邏輯

FSMC掛載在AHB總線(xiàn)上，時(shí)鐘信號(hào)來(lái)自HCLK

② STM32內(nèi)部的FSMC控制單元

NOR閃存和PSRAM控制器、NAND閃存和PC卡控制器、FSMC配置寄存器

③ 通信引腳

不同類(lèi)型存儲(chǔ)器用到的信號(hào)引腳

公共信號(hào)引腳

FSMC通信引腳介紹

? 用于連接硬件設(shè)備的引腳，控制不同類(lèi)型的存儲(chǔ)器會(huì)用不同的引腳。

• FSMC_NWE 的作用

• 用于寫(xiě)操作

  • FSMC_NWE 用于通知外部存儲(chǔ)器執(zhí)行寫(xiě)操作。
  • 在寫(xiě)操作期間，FSMC 會(huì)將 FSMC_NWE 拉低（邏輯 0），使能外部存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作。
  • FSMC_NWE 通常連接到外部存儲(chǔ)器的 WE（Write Enable）引腳，確保數(shù)據(jù)可以正確寫(xiě)入外部存儲(chǔ)器。

• 與數(shù)據(jù)總線(xiàn)和地址總線(xiàn)的配合

  • 在寫(xiě)操作中：
    • FSMC_NWE 為低電平時(shí)，外部存儲(chǔ)器會(huì)從 FSMC 的數(shù)據(jù)總線(xiàn)（FSMC_Dx）上讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)寫(xiě)入指定的存儲(chǔ)地址（由地址總線(xiàn) FSMC_Ax 提供）。
    • 當(dāng) FSMC_NWE 回到高電平時(shí)，寫(xiě)操作完成。

• 寫(xiě)入控制的時(shí)序信號(hào)

  • FSMC 控制 FSMC_NWE 的上升沿和下降沿來(lái)定義寫(xiě)入周期的開(kāi)始和結(jié)束，確保數(shù)據(jù)正確寫(xiě)入外部存儲(chǔ)器。

FSMC_NWE 的時(shí)序關(guān)系

FSMC_NWE 的控制信號(hào)與以下其他 FSMC 信號(hào)配合使用：

1. FSMC_NE（芯片選擇，Chip Select）：
   • 用于選擇具體的外部存儲(chǔ)器。
   • 當(dāng) FSMC_NE 為低電平時(shí)，所選存儲(chǔ)器芯片被激活。
2. FSMC_A（地址總線(xiàn)）：
   • 提供數(shù)據(jù)寫(xiě)入的目標(biāo)地址。
3. FSMC_D（數(shù)據(jù)總線(xiàn)）：
   • 提供要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)。
4. FSMC_NWAIT（等待信號(hào)，可選）：
   • 外部存儲(chǔ)器可以通過(guò)拉高或拉低 FSMC_NWAIT 信號(hào)請(qǐng)求延遲完成寫(xiě)操作。

以下是典型的 FSMC 寫(xiě)入時(shí)序：

• FSMC 首先激活 FSMC_NE（芯片選擇）。
• 然后將 FSMC_Ax（地址）和 FSMC_Dx（數(shù)據(jù)）設(shè)置為目標(biāo)地址和數(shù)據(jù)值。
• FSMC_NWE 被拉低，外部存儲(chǔ)器開(kāi)始寫(xiě)入。
• 當(dāng)寫(xiě)入完成后，FSMC_NWE 被拉高，FSMC 將完成該寫(xiě)操作。

FSMC_NOE 的含義

FSMC_NOE 的全稱(chēng)是 FSMC Output Enable (輸出使能)，它是 FSMC 用于控制外部存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)輸出的信號(hào)引腳。

• 名稱(chēng)含義：

  • N：代表負(fù)邏輯（Active Low，低電平有效）。
  • OE：Output Enable（輸出使能信號(hào)）。

• 功能：

  • FSMC_NOE 控制外部存儲(chǔ)器是否將數(shù)據(jù)輸出到 FSMC 的數(shù)據(jù)總線(xiàn)上。
  • 當(dāng) FSMC_NOE 為低電平（邏輯 0）時(shí)，外部存儲(chǔ)器的輸出緩沖區(qū)被使能，數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)?FSMC 的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。
  • 當(dāng) FSMC_NOE 為高電平（邏輯 1）時(shí)，外部存儲(chǔ)器的輸出緩沖區(qū)被禁用，數(shù)據(jù)不會(huì)輸出。

FSMC_NOE 的典型用途

1. 與外部存儲(chǔ)器的接口控制

   • 在讀取外部存儲(chǔ)器（如 NOR Flash 或 SRAM）時(shí)，FSMC 控制 FSMC_NOE 以使能數(shù)據(jù)的輸出。
   • FSMC_NOE 信號(hào)通常連接到外部存儲(chǔ)器的 OE 引腳，表示“是否允許數(shù)據(jù)輸出”。

2. 在讀取操作中的作用

   • FSMC 進(jìn)行讀取操作時(shí)，FSMC_NOE 被拉低，通知外部存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上。
   • 在寫(xiě)操作或非活躍狀態(tài)時(shí)，FSMC_NOE 保持高電平。

FSMC_NOE 的時(shí)序關(guān)系

FSMC_NOE 的控制通常與以下信號(hào)配合使用：

1. FSMC_NE（芯片選擇，Chip Select）：
   • FSMC_NE 用于選擇具體的外部存儲(chǔ)器芯片。
   • 當(dāng) FSMC_NE 為低電平時(shí)，選中的外部存儲(chǔ)器被激活。
2. FSMC_NWE（寫(xiě)使能，Write Enable）：
   • 用于指示寫(xiě)操作。
   • 當(dāng) FSMC_NWE 為低電平時(shí)，表示正在向存儲(chǔ)器寫(xiě)入數(shù)據(jù)。
3. 地址和數(shù)據(jù)總線(xiàn)（FSMC_A 和 FSMC_D）：
   • 地址總線(xiàn)（FSMC_A）提供要訪(fǎng)問(wèn)的外部存儲(chǔ)器地址。
   • 數(shù)據(jù)總線(xiàn)（FSMC_D）用于傳輸數(shù)據(jù)。

典型的讀取時(shí)序如下：

• FSMC 控制 FSMC_NE（芯片使能）和 FSMC_NOE（輸出使能）信號(hào)，激活外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)輸出。
• FSMC_NOE 拉低后，外部存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上。
• 數(shù)據(jù)輸出完成后，FSMC 會(huì)將 FSMC_NOE 拉高，關(guān)閉數(shù)據(jù)輸出。

使用FSMC驅(qū)動(dòng)LCD

FSMC時(shí)序介紹?

FSMC是Flexible靈活的，可以產(chǎn)生多種時(shí)序來(lái)控制外部存儲(chǔ)器。

? NOR/PSRAM控制器產(chǎn)生的異步時(shí)序就有5種，總體分為兩類(lèi)：一類(lèi)是模式1，其他為拓展模式。

? 拓展模式相對(duì)模式1來(lái)說(shuō)讀寫(xiě)時(shí)序時(shí)間參數(shù)設(shè)置可以不同，滿(mǎn)足存儲(chǔ)器讀寫(xiě)時(shí)序不一樣需求。

時(shí)序特性中的 OE

在時(shí)序特性中，“OE 在讀取時(shí)序片選過(guò)程中不翻轉(zhuǎn)” 或 “OE 在讀取時(shí)序片選過(guò)程中翻轉(zhuǎn)” 指的是 FSMC 控制 OE 信號(hào)在讀取操作期間的狀態(tài)行為：

1. 不翻轉(zhuǎn)：

   • 讀取操作開(kāi)始時(shí)，FSMC 會(huì)將 OE 拉低，保持不變直到讀取完成。
   • 這種方式適用于大多數(shù) SRAM 或 CRAM 類(lèi)型存儲(chǔ)器。

2. 翻轉(zhuǎn)：

   • 讀取操作期間，FSMC 會(huì)在不同階段對(duì) OE 信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)（拉低-拉高-拉低），以協(xié)調(diào)更復(fù)雜的外部存儲(chǔ)器時(shí)序。
   • 這種方式適用于特定類(lèi)型的外部存儲(chǔ)器，例如一些特殊的 SRAM 或 PSRAM。

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?ILI9341重點(diǎn)時(shí)序：

讀ID低電平脈寬(trdl)????????????????????????讀ID高電平脈寬(trdh)

讀FM低電平脈寬(trdlfm)??????????????????讀FM高電平脈寬(trdhfm)

寫(xiě)控制低電平脈寬(twrl)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 寫(xiě)控制高電平脈寬(twrh)

ID：指LCD的ID號(hào)????????????????FM指幀緩存即GRAM

FSMC時(shí)序中ADDSET和DATAST不需要嚴(yán)格要求，可以使用實(shí)踐值

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FSMC地址映射?

使用FSMC外接存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)單元是映射到STM32的內(nèi)部尋址空間的。

從FSMC角度看，可以把外部存儲(chǔ)器劃分為固定大小為256M字節(jié)的四個(gè)存儲(chǔ)塊。

FSMC存儲(chǔ)塊1被分為4個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)管理64M字節(jié)空間。（64M Byte = 2^26 Byte）

?HADDR與FSMC_A關(guān)系

HADDR總線(xiàn)是轉(zhuǎn)換到外部存儲(chǔ)器的內(nèi)部AHB地址線(xiàn)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，從CPU通過(guò)AHB總線(xiàn)到外部信號(hào)線(xiàn)之間的關(guān)系。

HADDR是字節(jié)地址，而存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)不都是按字節(jié)訪(fǎng)問(wèn)，接到存儲(chǔ)器的地址線(xiàn)與其數(shù)據(jù)寬度相關(guān)。

注意：數(shù)據(jù)寬度為16位時(shí)，地址存在偏移

?LCD的RS信號(hào)線(xiàn)與地址線(xiàn)關(guān)系

8080接口中RS(數(shù)據(jù)/命令選擇線(xiàn))，用FSMC的某根A地址線(xiàn)進(jìn)行替換。

FSMC_A10接到RS線(xiàn)上：

????????當(dāng)FSMC_A10為高電平時(shí)（即RS為高電平），FSMC_D[15:0]被理解為數(shù)據(jù)。

????????當(dāng)FSMC_A10為低電平時(shí)（即RS為低電平），FSMC_D[15:0]被理解為命令。

究竟發(fā)送什么地址代替？

1、確認(rèn)FSMC_NE4基地址：? ? ? ?

?0x6C00 0000????????NEx(x=1…4)：0x6000 0000 + (0x400 0000 * (x - 1))

2、確認(rèn)FSMC_A10對(duì)應(yīng)地址值

2^10 x 2 = 0x800????????FSMC_Ay(y=0…25)： 2^y x 2

3、確認(rèn)兩個(gè)地址

代表LCD命令的地址：0x6C00 0000

代表LCD數(shù)據(jù)的地址：0x6C00 0800

FSMC相關(guān)寄存器介紹

????????對(duì)于NOR_FLASH/PSRAM控制器(存儲(chǔ)塊1)配置工作，通過(guò)FSMC_BCRx、FSMC_BTRx和FSMC_BWTRx寄存器設(shè)置（其中x=1~4，對(duì)應(yīng)4個(gè)區(qū)）。

SRAM/NOR閃存片選控制寄存器（FSMC_BCRx）?

?EXTMOD：擴(kuò)展模式使能位，控制是否允許讀寫(xiě)不同的時(shí)序。讀和寫(xiě)用不同的時(shí)序，該位設(shè)置為1

WREN：寫(xiě)使能位。????????向TFTLCD寫(xiě)入數(shù)據(jù)，該位設(shè)置1

?MWID[1:0]：存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線(xiàn)寬度。00，表示8位數(shù)據(jù)模式；01表示16位數(shù)據(jù)模式；10和11保留。

MTYP[1:0]：存儲(chǔ)器類(lèi)型。00表示SRAM、ROM；01表示PSRAM；10表示NOR FLASH；11保留。?

MBKEN：存儲(chǔ)塊使能位。該位設(shè)置1

SRAM/NOR閃存片選時(shí)序寄存器（FSMC_BTRx）

ACCMOD[1:0]：訪(fǎng)問(wèn)模式。00：模式A；01：模式B；10：模式C；11：模式D。

DATAST[7:0]：數(shù)據(jù)保持時(shí)間，等于DATAST(+1)個(gè)HCLK時(shí)鐘周期，DATAST最大為255。

對(duì)于ILI9341來(lái)說(shuō)，其實(shí)就是RD低電平持續(xù)時(shí)間，最小為355ns。

對(duì)于F1，一個(gè)HCLK = 13.9ns(1/72M)，設(shè)置為15 （STM32F1的FSMC性能存在問(wèn)題）

對(duì)于F4，一個(gè)HCLK = 6ns(1/168M)，設(shè)置為60

ADDSET[3:0]：地址建立時(shí)間。表示ADDSET(+1)個(gè)HCLK時(shí)鐘周期，ADDSET最大為15。

對(duì)于ILI9341來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于RD高電平持續(xù)時(shí)間，為90ns。

F1即使設(shè)置為0，RD也有超過(guò)90ns的高電平，這里設(shè)置為1。F4對(duì)該位設(shè)置為15。

????????如果未設(shè)置EXTMOD位，則讀寫(xiě)共用這個(gè)時(shí)序寄存器！

SRAM/NOR閃存寫(xiě)時(shí)序寄存器（FSMC_BWTRx）

?ACCMOD[1:0]：訪(fǎng)問(wèn)模式。00：模式A；01：模式B；10：模式C；11：模式D。

DATAST[7:0]：數(shù)據(jù)保持時(shí)間，等于DATAST(+1)個(gè)HCLK時(shí)鐘周期，DATAST最大為255。

對(duì)于ILI9341來(lái)說(shuō)，其實(shí)就是WR低電平持續(xù)時(shí)間，最小為15ns。

對(duì)于F1，一個(gè)HCLK = 13.9ns，設(shè)置為3

對(duì)于F4，一個(gè)HCLK = 6ns，設(shè)置為9

ADDSET[3:0]：地址建立時(shí)間。表示ADDSET(+1)個(gè)HCLK時(shí)鐘周期，ADDSET最大為15。

對(duì)于ILI9341來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于WR高電平持續(xù)時(shí)間，為15ns。

F1即使設(shè)置為1，WR也有超過(guò)15ns的高電平，這里設(shè)置為1。

F4對(duì)該位設(shè)置為8。

FSMC寄存器組合說(shuō)明

????????在ST官方提供的寄存器定義里面，并沒(méi)有定義FSMC_BCRx、FSMC_BTRx、FSMC_BWTRx等這個(gè)單獨(dú)的寄存器，而是將他們進(jìn)行了一些組合，規(guī)則如下：

FSMC_BCRx和FSMC_BTRx，組合成BTCR[8]寄存器組，他們的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

? ????????BTCR[0]對(duì)應(yīng)FSMC_BCR1，BTCR[1]對(duì)應(yīng)FSMC_BTR1

? ????????BTCR[2]對(duì)應(yīng)FSMC_BCR2，BTCR[3]對(duì)應(yīng)FSMC_BTR2

????????? BTCR[4]對(duì)應(yīng)FSMC_BCR3，BTCR[5]對(duì)應(yīng)FSMC_BTR3

????????? BTCR[6]對(duì)應(yīng)FSMC_BCR4，BTCR[7]對(duì)應(yīng)FSMC_BTR4

FSMC_BWTRx則組合成BWTR[7]寄存器組，他們的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

????????? BWTR[0]對(duì)應(yīng)FSMC_BWTR1，BWTR[2]對(duì)應(yīng)FSMC_BWTR2，

? ????????BWTR[4]對(duì)應(yīng)FSMC_BWTR3，BWTR[6]對(duì)應(yīng)FSMC_BWTR4，

? ????????BWTR[1]、BWTR[3]和BWTR[5]保留，沒(méi)有用到

FSMC相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)簡(jiǎn)介

????????本例程涉及HAL庫(kù)相關(guān)函數(shù)如下：

HAL_StatusTypeDef HAL_SRAM_Init ( 
SRAM_HandleTypeDef *hsram,
FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef *Timing,
FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef *ExtTiming )

?SRAM_HandleTypeDef

typedef struct 
{ FSMC_NORSRAM_TypeDef *Instance;				/* 寄存器基地址 */FSMC_NORSRAM_EXTENDED_TypeDef *Extended; 	/* 擴(kuò)展模式寄存器基地址 */ FSMC_NORSRAM_InitTypeDef Init;				/* SRAM初始化結(jié)構(gòu)體*/ HAL_LockTypeDef Lock; 						/* SRAM鎖對(duì)象結(jié)構(gòu)體 */ __IO HAL_SRAM_StateTypeDef State; 			/* SRAM設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)狀態(tài) */ DMA_HandleTypeDef *hdma; 					/* DMA結(jié)構(gòu)體 */ 
} SRAM_HandleTypeDef;

寄存器基地址選擇：FSMC_NORSRAM_DEVICE

擴(kuò)展模式寄存器基地址：FSMC_NORSRAM_EXTERNDEVICE

FSMC_NORSRAM_InitTypeDef

typedef struct 
{ uint32_t NSBank; 				/* 存儲(chǔ)區(qū)塊號(hào) */ uint32_t DataAddressMux; 		/* 地址/數(shù)據(jù)復(fù)用使能 */ 	uint32_t MemoryType; 			/* 存儲(chǔ)器類(lèi)型 */ 	uint32_t MemoryDataWidth; 		/* 存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度 */uint32_t BurstAccessMode;		/* 設(shè)置是否支持突發(fā)訪(fǎng)問(wèn)模式，只支持同步類(lèi)型的存儲(chǔ)器 */uint32_t WaitSignalPolarity;	/* 設(shè)置等待信號(hào)的極性 */uint32_t WrapMode; 			    /* 突發(fā)模式下存儲(chǔ)器傳輸使能 */uint32_t WaitSignalActive; 		/* 等待信號(hào)在等待狀態(tài)之前或等待狀態(tài)期間有效 */ uint32_t WriteOperation; 		/* 存儲(chǔ)器寫(xiě)使能 */ uint32_t WaitSignal; 			/* 是否使能等待狀態(tài)插入 */ uint32_t ExtendedMode; 		    /* 使能或者禁止使能擴(kuò)展模式 */ uint32_t AsynchronousWait; 		/* 用于異步傳輸期間，使能或者禁止等待信號(hào) */ uint32_t WriteBurst; 			/* 用于使能或者禁止異步的寫(xiě)突發(fā)操作 */ uint32_t PageSize; 				/* 設(shè)置頁(yè)大小 */ 
} FSMC_NORSRAM_InitTypeDef;

?儲(chǔ)存區(qū)塊號(hào)選擇：FSMC_NORSRAM_BANK4

地址/數(shù)據(jù)復(fù)用功能選擇：FSMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE

儲(chǔ)存器類(lèi)型選擇：FSMC_MEMORY_TYPE_SRAM

儲(chǔ)存器數(shù)據(jù)寬度選擇：FSMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16

儲(chǔ)存器寫(xiě)使能選擇：FSMC_WRITE_OPERATION_ENABLE

使能或者禁止使能擴(kuò)展模式選擇：FSMC_EXTENDED_MODE_ENABLE

FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef

typedef struct 
{ uint32_t AddressSetupTime; 			/* 地址建立時(shí)間 */ uint32_t AddressHoldTime; 			/* 地址保持時(shí)間 */ 	uint32_t DataSetupTime; 			/* 數(shù)據(jù)建立時(shí)間 */ 	uint32_t BusTurnAroundDuration; 	/* 總線(xiàn)周轉(zhuǎn)階段的持續(xù)時(shí)間 */uint32_t CLKDivision;				/* CLK時(shí)鐘輸出信號(hào)的周期 */uint32_t DataLatency;				/* 同步突發(fā)NOR FLASH的數(shù)據(jù)延遲 */uint32_t AccessMode;				/* 異步模式配置 */
} FSMC_NORSRAM_InitTypeDef;

這里要配置addressSetupTime地址建立時(shí)間和DataSetupTime數(shù)據(jù)建立時(shí)間。

FSMC模擬8080時(shí)序讀寫(xiě)簡(jiǎn)化代碼

void lcd_wr_cmd(volatile uint16_t cmd){cmd = cmd;*(uint16_t *)(FSMC_ADDR_CMD) = cmd;}

void lcd_wr_data(volatile uint16_t data)
{data = data;*(uint16_t *)(FSMC_ADDR_DATA) = data;
}

uint16_t lcd_rd_data(void)
{volatile uint16_t ram; 	ram = *(uint16_t *)(FSMC_ADDR_DATA);return ram;
}

硬件IO連接關(guān)系