FSMC知識詳解，以及驅動(dòng)TFTLCD原理

　　一,FSMC簡(jiǎn)介

　　FSMC:靈活的靜態(tài)存儲控制器

　　能夠與同步或異步存儲器和16位PC存儲器卡連接

　　STM32的FSMC接口支持包括SRAM、NAND FLASH、NOR FLASH和PSRAM等存儲器

　　STM32 407和103是不支持SD RAM的,429,439支持SD RAM操作

　　二,FSMC驅動(dòng)LCD原理

　　FSMC驅動(dòng)外部SRAM(LCD被當做SRAM)

　　SRAM控制包含:

　　地址線(xiàn)(如A0~A25)

　　數據線(xiàn)(如D0~D15)

　　寫(xiě)信號(WE，即WR)

　　讀信號(OE，即RD)

　　片選信號(CS)

　　若SRAM支持字節控制，還有UB/LB信號。

　　上一節提到的TFTLCD信號,RS、D0~D15、WR、RD、CS、RST和BL等

　　其中真正操作LCD時(shí)用到的就只有：

　　數據&命令:RS

　　數據線(xiàn):D0~D15

　　寫(xiě)信號:WR

　　讀信號:RD

　　片選信號:CS

　　操作時(shí)序和SRAM控制類(lèi)似，唯一不同是TFTLCD有RS信號，但是沒(méi)有地址信號

　　TFTLCD通過(guò)RS信號來(lái)決定傳送是數據還是命令，可以理解為一個(gè)地址信號

　　將RS接到FSMC地址線(xiàn)A10(A0-A25隨意),TFTLCD就被當做一個(gè)SRAM使用

　　這樣TFTLCD成為只有一個(gè)地址的SRAM設備,從而實(shí)現FSMC驅動(dòng)TFTLCD

　　三,FSMC存儲塊

　　STM32的FSMC支持8/16/32位數據寬度，我們使用的LCD為16位，所以設置選擇16位

　　FSMC的外部設備地址映像:STM32的FSMC將外部存儲器劃分為固定大小為256M字節的四個(gè)存儲塊

　　如圖:

　　FSMC分為4塊,每塊256M字節又被劃分為4*64,即四個(gè)片選

　　NOR / PSRAM使用塊1,共256M

　　NAND閃存使用塊2,3,共512M

　　PC卡使用塊4,共256M

　　所以我們使用NOR PSRAM驅動(dòng)TFTLCD

　　四,存儲塊1(Bank1)寄存器介紹

　　STM32的FSMC存儲塊1(Bank1)用于驅動(dòng)NOR FLASH/SRAM/PSRAM

　　Bank1被分為4個(gè)區，每個(gè)區管理64M字節空間，每個(gè)區都有獨立的寄存器對所連接的存儲器進(jìn)行配置。

　　Bank1的256M字節空間由28根地址線(xiàn)(HADDR[27:0])尋址。 這里HADDR，是內部AHB地址總線(xiàn)

　　HADDR[25:0]來(lái)自外部存儲器地址FSMC_A[25:0]，而HADDR[26:27]對4個(gè)區進(jìn)行尋址。

　　如下圖所示:

　　說(shuō)明:

　　HADDR[27:26]是不可手動(dòng)配置的,當選擇所在區后會(huì )自動(dòng)賦值

　　注意:

　　1,當Bank1接 8位寬度存儲器時(shí)：HADDR[25:0] -> FSMC_A[25:0]

　　2,當Bank1接16位寬度存儲器時(shí)：HADDR[25:1] -> FSMC_A[24:0]

　　由于內部每個(gè)地址對應一個(gè)字節,外部設備16位寬,FSMC的一個(gè)地址對應兩個(gè)字節

　　即:

　　0000對應FSMC_A[0]=0 (2字節)

　　0010對應FSMC_A[0]=1 (2字節)

　　0100對應FSMC_A[1]=1 (2字節)

　　所以對應關(guān)系需要除以2,內部右移一位對齊

　　此時(shí)最低位沒(méi)用,訪(fǎng)問(wèn)最低位需要使用UB/LB

　　不論外部接8位/16位寬設備，FSMC_A[0]永遠接在外部設備地址A[0]

　　五,存儲塊1(Bank1)模式A讀寫(xiě)時(shí)序

　　STM32的FSMC存儲塊1支持的異步突發(fā)訪(fǎng)問(wèn)模式

　　包括模式1,模式A~D等多種時(shí)序模型，驅動(dòng)SRAM一般使用模式1或模式A

　　我們使用模式A驅動(dòng)LCD(當做SRAM使用),模式A支持讀寫(xiě)時(shí)序分開(kāi)設置

　　上一篇說(shuō)的LCD時(shí)序,我們知道,LCD的讀寫(xiě)耗時(shí)是不同的.寫(xiě)快讀慢

　　這里采用模式A,針對不同的速度,做不同的設置

　　模式A讀時(shí)序:

　　模式A寫(xiě)時(shí)序:

　　ILI9341時(shí)序-讀寫(xiě)高低電平最小持續時(shí)間:

　　根據ILI9341時(shí)序讀寫(xiě)高低電平最小持續時(shí)間來(lái)配置模式A的讀寫(xiě)時(shí)序

　　六,FSMC相關(guān)寄存器介紹

　　對于NOR FLASH/PSRAM控制器-存儲塊1，可通過(guò)FSMC_BCRx、FSMC_BTRx和FSMC_BWTRx寄存器設置(其中x=1~4，對應4個(gè)區)。

　　通過(guò)這3個(gè)寄存器，可以設置FSMC訪(fǎng)問(wèn)外部存儲器的時(shí)序參數，拓寬了可選用的外部存儲器的速度范圍。

　　1,SRAM/NOR閃存片選控制寄存器(FSMC_BCRx)

　　FSMC_BCRx

　　EXTMOD：

　　擴展模式使能位，控制是否允許讀寫(xiě)不同的時(shí)序，需設置為1

　　WREN：

　　寫(xiě)使能位。我們要向TFTLCD寫(xiě)數據，需設置為1

　　MWID[1:0]：

　　存儲器數據總線(xiàn)寬度。00，表示8位數據模式;01表示16位數據模式;10和11保留。

　　我們的TFTLCD是16位數據線(xiàn)，需設置WMID[1:0]=01。

　　MTYP[1:0]：

　　存儲器類(lèi)型。00表示SRAM、ROM;01表示PSRAM;10表示NOR FLASH;11保留。

　　我們把LCD當成SRAM用，需設置MTYP[1:0]=00。

　　MBKEN：

　　存儲塊使能位。需設置為1

　　2,SRAM/NOR閃存片選時(shí)序寄存器(FSMC_BTRx)-讀時(shí)序控制

　　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。

　　我們使用模式A,需設置為00

　　DATAST[7:0]：

　　數據保持時(shí)間，等于: DATAST(+1)個(gè)HCLK時(shí)鐘周期，DATAST最大為255。

　　對于ILI9341相當于RD低電平持續時(shí)間,最大355ns

　　對于STM32F1，一個(gè)HCLK=13.8ns (1/72M)，設置為15,相當于16個(gè)HCLK=220.8,加上STM32F1的FSMC性能較低一些,配置為15即可

　　對于STM32F4，一個(gè)HCLK=6ns(1/168M) ，設置為60(360)。

　　ADDSET[3:0]：

　　地址建立時(shí)間。表示：ADDSET+1個(gè)HCLK周期，ADDSET最大為15。

　　對ILI9341來(lái)說(shuō)，這里相當于RD高電平持續時(shí)間，為90ns。

　　STM32F1的FSMC性能較低,即便設置為0,RD也有190ns高電平,所以設置為1

　　STM32F1設置為15

　　注意:

　　如果未設置EXTMOD位,則讀寫(xiě)共用FSMC_BTRx時(shí)序寄存器

　　3,SRAM/NOR閃存寫(xiě)時(shí)序寄存器(FSMC_BWTRx)-寫(xiě)時(shí)序控制

　　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]：

　　數據保持時(shí)間，等于: DATAST(+1)個(gè)HCLK時(shí)鐘周期，DATAST最大為255。

　　對ILI9341來(lái)說(shuō)，其實(shí)就是WR低電平持續時(shí)間，為15ns，不過(guò)ILI9320等則需要50ns。

　　考慮兼容性，對STM32F1一個(gè)HCLK=13.8ns (1/72M)，設置為3(4*13.8=55.2);

　　對STM32F4，一個(gè)HCLK=6ns(1/168M) ，設置為9(9*6=54)。

　　ADDSET[3:0]：

　　地址建立時(shí)間。表示：ADDSET+1個(gè)HCLK周期，ADDSET最大值為1111 = 15。

　　對ILI9341來(lái)說(shuō)，這里相當于WR高電平持續時(shí)間，為15ns。

　　考慮兼容ILI9320，STM32F1即便設置為1,WR也有100ns高電平，所以設置為1。

　　而對STM32F4，則設置為8(9*6=54)

　　七,寄存器組合說(shuō)明

　　ST官方庫寄存器定義中并沒(méi)有FSMC_BCRx、FSMC_BTRx、FSMC_BWTRx等單獨寄存器

　　而是將他們進(jìn)行了一些組合。規律如下：

　　FSMC_BCRx和FSMC_BTRx，組合成BTCR[8]寄存器組，他們的對應關(guān)系如下：

　　BTCR[0]對應FSMC_BCR1，BTCR[1]對應FSMC_BTR1

　　BTCR[2]對應FSMC_BCR2，BTCR[3]對應FSMC_BTR2

　　BTCR[4]對應FSMC_BCR3，BTCR[5]對應FSMC_BTR3

　　BTCR[6]對應FSMC_BCR4，BTCR[7]對應FSMC_BTR4

　　FSMC_BWTRx則組合成BWTR[7]，他們的對應關(guān)系如下：

　　BWTR[0]對應FSMC_BWTR1，

　　BWTR[2]對應FSMC_BWTR2，

　　BWTR[4]對應FSMC_BWTR3，

　　BWTR[6]對應FSMC_BWTR4，

　　BWTR[1]、BWTR[3]和BWTR[5]保留