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stm32 fsmc 功能講解

作者: 時(shí)間:2016-11-25 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
LCD有如下控制線(xiàn):

CS:Chip Select 片選,低電平有效
RS:Register Select 寄存器選擇
WR:Write 寫(xiě)信號,低電平有效
RD:Read 讀信號,低電平有效
RESET:重啟信號,低電平有效
DB0-DB15:數據線(xiàn)

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201611/321568.htm

假如這些線(xiàn),全部用普通IO口控制。根據LCD控制芯片手冊(大部分控制芯片時(shí)序差不多):
如果情況如下:
DB0-DB15的IO全部為1(表示數據0xff),也可以為其他任意值,這里以0xff為例。
CS為0(表示選上芯片,CS拉低時(shí),芯片對傳入的數據才會(huì )有效)
RS為1(表示DB0-15上傳遞的是要被寫(xiě)到寄存器的值),如果為0,表示傳遞的是數據。
WR為0,RD為1(表示是寫(xiě)動(dòng)作),反過(guò)來(lái)就是讀動(dòng)作。
RESET一直為高,如果RESET為低,會(huì )導致芯片重啟。
這種情況,會(huì )導致一個(gè)值0xff被傳入芯片,被LCD控制芯片當作寫(xiě)寄存器值去解析。LCD控制芯片收到DB0-15上的值之后,根據其他控制線(xiàn)的情況,它得出結論,這個(gè)0xff是用來(lái)設置寄存器的。一般情況下,LCD控制芯片會(huì )把傳入的寄存器值的高8位當做寄存器地址(因為芯片內部肯定不止一個(gè)寄存器),低8位當做真正的要賦給對應寄存器值。這樣,就完成了一個(gè)寫(xiě)LCD控制芯片內部寄存器的時(shí)序。

如果上述情況不變,只將RS置低,那么得到的情況如下:LCD控制芯片會(huì )把DB0-15上的數據當做單純的數據值來(lái)處理。那么假如LCD處在畫(huà)圖狀態(tài),這個(gè)傳入的值0xff,就會(huì )被顯示到對應的點(diǎn)上,0xffff就表示白色,那么對應的點(diǎn)就是白色。在這個(gè)數據值傳遞過(guò)來(lái)之前,程序肯定會(huì )通過(guò)設置寄存器值,告訴LCD控制芯片要寫(xiě)的點(diǎn)的位置在哪里。

如果上述兩種情況都不變,分別把WR和RD的信號反過(guò)來(lái)(WR=1,RD=0),那么寫(xiě)信號就會(huì )被變成讀信號。讀信號下,主控芯片需要去讀DB0-15的值,而LCD控制芯片就會(huì )去設置DB0-15的值,從而完成讀數據的時(shí)序。

讀寄存器的時(shí)序麻煩一點(diǎn)。第一步,先要將WR和RD都置低,主控芯片通過(guò)DB0-15傳入寄存器地址。第二步就和前面讀數據一樣,將WR置高,RD置低,讀出DB0-15的值即可。在這整個(gè)的過(guò)程中,RS一直為低。

好了,上面就是IO直接控制LCD的方法。假如放到STM32里面,用IO直接控制顯得效率很低。STM32有FSMC(其實(shí)其他芯片基本都有類(lèi)似的總線(xiàn)功能),FSMC的好處就是你一旦設置好之后,WR、RD、DB0-DB15這些控制線(xiàn)和數據線(xiàn),都是FSMC自動(dòng)控制的。打個(gè)比方,當你在程序中寫(xiě)到:
*(volatile unsigned short int *)(0x60000000)=val;
那么FSMC就會(huì )自動(dòng)執行一個(gè)寫(xiě)的操作,其對應的主控芯片的WE、RD這些腳,就會(huì )呈現出寫(xiě)的時(shí)序出來(lái)(即WE=0,RD=1),數據val的值也會(huì )通過(guò)DB0-15自動(dòng)呈現出來(lái)(即FSMC-D0:FSMC-D15=val)。地址0x60000000會(huì )被呈現在數據線(xiàn)上(即A0-A25=0,地址線(xiàn)的對應最麻煩,要根據具體情況來(lái),好好看看FSMC手冊)。
那么在硬件上面,我們需要做的,僅僅是MCU和LCD控制芯片的連接關(guān)系:
WE-WR,均為低電平有效
RD-RD,均為低電平有效
FSMC-D0-15接LCD DB0-15
連接好之后,讀寫(xiě)時(shí)序都會(huì )被FSMC自動(dòng)完成。但是還有一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題,就是RS沒(méi)有接,CS沒(méi)有接。因為在FSMC里面,根本就沒(méi)有對應RS和CS的腳。怎么辦呢?這個(gè)時(shí)候,有一個(gè)好方法,就是用某一根地址線(xiàn)來(lái)接RS。比如我們選擇了A16這根地址線(xiàn)來(lái)接,那么當我們要寫(xiě)寄存器的時(shí)候,我們需要RS,也就是A16置高。軟件中怎么做呢?也就是將FSMC要寫(xiě)的地址改成0x60020000,如下:
*(volatile unsigned short int *)(0x60020000)=val;
這個(gè)時(shí)候,A16在執行其他FSMC的同時(shí)會(huì )被拉高,因為A0-A18要呈現出地址0x60020000。0x60020000里面的Bit17=1,就會(huì )導致A16為1。
當要讀數據時(shí),地址由0x60020000改為了0x60000000,這個(gè)時(shí)候A16就為0了。

那么有朋友就會(huì )有疑問(wèn),第一,為什么地址是0x6xxxxxxx而不是0x0xxxxxxx;第二,CS怎么接;第三,為什么Bit17對應A16?
先來(lái)看前兩個(gè)問(wèn)題,大家找到STM32的FSMC手冊,在FSMC手冊里面,我們很容易找到,FSMC將0x60000000-0x6fffffff的地址用作NOR/PRAM(共256M地址范圍)。而這個(gè)存儲塊,又被分成了四部分,每部分64M地址范圍。當對其中某個(gè)存儲塊進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí),對應的NEx就會(huì )置低。這里,就解決了我們兩個(gè)問(wèn)題,第一,LCD的操作時(shí)序,和NOR/PRAM是一樣的(為什么一樣自己找找NOR/PRAM的時(shí)序看看),所以我們選擇0x6xxxxxxx這個(gè)地址范圍(選擇這個(gè)地址范圍,操作這個(gè)地址時(shí),FSMC就會(huì )呈現出NOR/PRAM的時(shí)序)。第二,我們可以將NEx連接到LCD的CS,只要我們操作的地址是第一個(gè)存儲塊內即可(即0-0x3ffffff地址范圍)。

第三個(gè)問(wèn)題再來(lái)看一看FSMC手冊關(guān)于存儲器字寬的描述,我們發(fā)現,當外部存儲器是16位時(shí),硬件管腳A0-A24表示的是地址線(xiàn)A1-A25的值,所以我們要位移一下,Bit17的值,實(shí)際會(huì )被反應到A16這根IO來(lái)。關(guān)于數據寬度及位移的問(wèn)題,初學(xué)的朋友可能會(huì )比較疑惑,當你接觸了多NOR/PRAM這樣的器件后,你會(huì )發(fā)現,很多芯片的總線(xiàn),都是這樣設計的,為的是節省地址線(xiàn)。

那么上面就完全解決了LCD驅動(dòng)如何接FSMC的問(wèn)題,如果讀者沒(méi)懂,建議將上述文字抄上一遍,FSMC手冊對應NOR/PRAM的章節抄一遍。還沒(méi)懂,就繼續抄一遍,抄到懂為止。
雖然上述只是針對LCD講解了FSMC,但是其實(shí)對NOR和外部RAM的操作也是類(lèi)似的,只不過(guò)多了些地址線(xiàn)來(lái)尋址而已。--By YuanYin.




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