FSMC是Flexible static memory controller(可变静态存储控制器)的简称,是STM32系列采用的一种新型的存储器扩展技术,支持SRAM、Nor Flash、LCD、PSRAM、NAND Flash、PC Card等。只在某些芯片上有,使用前要查看对应的手册确定。
在FSMC的角度来看,外部存储分成了4个固定的大小为256MB的bank。
Bank1分成了4个子bank,每一个64MB大小,并且每个bank都有独立的片选,用来控制Nor Flash、RAM、PSRAM。Bank2和Bank3用来控制NAND Flash。Bank4控制PC Card。
不同的Bank共享了地址、数据、读、写信号,其他信号根据bank的用途不同会有一些差别。
下面介绍下如何通过FSMC点亮LCD。LCD可以看作是一个SRAM,通过Bank1控制。理论上支持8080接口的LCD都可以使用FSMC来点亮(不知是否有例外)。LCD有8位或16位接口的,FSMC的设置需要一致,本文以16位为例。
STM32的设置使用cubeMX很方便,下面是针对FSMC的设置,其他基础设置这里就不罗列了。
这里使用了bank1的第四个子bank,片选是NE4;
内存类型是LCD接口;
LCD寄存器选择为A0,其他A1-A24都可以,这本来是存储器寻址信号,这里用来接LCD的RS信号,控制LCD是写命令(低0)还是写数据(高1)。;
数据选择16位。
再往下
写操作使能;
扩展模式Disabled;
地址建立时间设置为6;
数据建立时间设置为6;
总线翻转时间设置为0.
上面建立时间范围如下表所示,实际要根据LCD的时序确定。
除了上面的配置,别忘了一般LCD还有个背光控制引脚。
之后生成代码。(只罗列了变量和函数内容,不是真正的函数)
背光引脚代码如下:
FSMC的初始化代码如下:
FSMC的引脚配置
FSMC模式和时序配置:
到此,FSMC的初始化就搞定了,后边就可以通过内存地址直接控制LCD了。这里有几个需要注意的点,下面来详细说说。
第一, 存储基地址
bank1的基地址是0x60000000,不同的子bank地址不同,通过HADDR[27:26]这两位的值确定。我们选择了第四个,这两位是11,所以子bank的基地址是
0x60000000+(0x3<<26)=0x6c000000。
第二, 外部存储地址
HADDR[25:0]存储了外部存储器的地址,对于8位和16位略有差别。
8位用到了HADDR[25:0]的所有位,对映FSMC_A[25:0]。而16位只用了HADDR[25:1],没有用HADDR0,所以对于16位,HADDR[25:1]就对映了FSMC_A[24:0]。
第三, LCD的数据or命令选择
LCD没有地址,我们引出的地址线实际上接到了LCD的RS或者叫D/C引脚上。当RS为低,则通过D[15:0]的是命令,当RS为高,则通过D[15:0]的是数据。上面我们选择了A0,在16位模式下,写命令的地址就是0x6c000000(HADDR1为0),写数据的地址就是0x6c000002(HADDR1为1)
(其实地址不唯一,只要保证HADDR1的0和1准确就行,其他地址位随意,但是一般选择最简单或实用的地址,后边会提到)。
我们再假设选择A3,那么写命令的地址还是0x6c000000(HADDR4为0),写数据的地址是0x6c000010(HADDR4为1)。所以结论就是,写命令的地址可以都是0x6c000000,写数据的地址根据选择的地址线确定。这是最简单的地址。
第四, 巧用结构体,只需定义一个地址
在很多参考例程中,会出现下面的实现方法:
我们都知道结构体是顺序排列的,所以LCD_REG的地址是0x6c000000,变量大小是2个字节(16位),所以LCD_RAM的地址就是0x6c000002,刚好就是我们选择A0地址线(HADDR1)拉高的值。
那如果选择其他地址线,这里就需要做一点变动。比如选择A3,我们逆向操作来解决这个问题,A3写数据地址是0x6c000010,也就是LCD_RAM的地址。LCD_REG比LCD_RAM小两个字节,减2就得到了0x6c00000e,此时HADDR4为0,那这个就是我们需要的LCD基地址,因为只有这个值加2后会变成写数据的地址,这就是那个实用的地址。
操作框图如下图所示,FSMC初始化好后就跟透明的一样,只需要往指定的地址送命令或者数据即可。类似串口蓝牙的透传,一旦设置配对好,就可以无视蓝牙的存在。
后面的事情就跟具体的LCD有关了,比如读取ID,写初始化序列等,这里就不多介绍了。
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