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第39章 STM32F429的FMC总线应用之SDRAM
本章教程为大家讲解SDRAM的驱动实现，后面LCD的显存和大数量的存取都要用到。
39.1 初学者重要提示
39.2 SDRAM硬件设计
39.3 SDRAM驱动设计
39.4 SDRAM板级支持包（bsp_fmc_sdram.c）
39.5 SDRAM驱动移植和使用
39.6 实验例程设计框架
39.7 实验例程说明（MDK）
39.8 实验例程说明（IAR）
39.9 总结
39.1 初学者重要提示
- 学习本章节前，务必优先学习第37章，需要对FMC的基础知识和HAL库的几个常用API有个认识。
- 学习SDRAM前搞清楚两个问题，一个是SDRAM的基本原理，还有一个就是那几个关键的参数，参数是STM32H7配置SDRAM的关键。这几个参数大概了解是什么意思即可，配置的时候，根据SDRAM的手册配置一下就完成了。
- 关于SDRAM的学习资料，推荐此贴：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1930。特别是《高手进阶，终极内存技术指南——完整/进阶版》，强烈推荐大家一定看下。
- STM32F429驱动32位SDRAM的写速度狂飙300MB/S，读速度90MB/S。http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=16836 。
39.2 SDRAM硬件设计
SDRAM的硬件设计如下：
通过这个硬件设计我们要了解到以下几点知识：
- STM32F429采用的32位FMC接口驱动镁光的SDRAM，型号MT48LC4M32B2，最高支持143MHz的时钟，容量16MB。
- 标准的SDRAM一般都是4个BANK，这个芯片也不例外，芯片的总容量：1Mbit x 32bit x 4bank = 128Mbit 。
每个BANK由 4096rows x 256columns x 32bits组成。
这个比较重要，配置的时候要用到，也就是12行8列。
- 片选采用的SDNE0，那么SDRAM的首地址是0xC000 000，控制16MB的空间。
- 用到引脚所代表的含义：
了解这些知识就够了，剩下就是软件配置时的参数设置。
39.3 SDRAM驱动设计
下面将程序设计中的相关问题逐一为大家做个说明。
39.3.1 第1步，配置SDRAM的几个重要参数
STM32F429把这几个关键的参数做到了一个寄存器里面了，这些参数，手册上面有一些说明，但比较的笼统。
注：更多的参数介绍可以看本章初学者重要提示部分推荐的文档《高手进阶，终极内存技术指南——完整/进阶版》。
- tRCD（TRCD）：
在发送列读写命令时必须要与行有效命令有一个间隔，这个间隔被定义为tRCD，即RAS to CASDelay（RAS至CAS延迟），大家也可以理解为行选通周期，这应该是根据芯片存储阵列电子元件响应时间（从一种状态到另一种状态变化的过程）所制定的延迟。tRCD是SDRAM的一个重要时序参数，广义的tRCD以时钟周期数为单位，比如tRCD=2，就代表延迟周期为两个时钟周期。具体到确切的时间，则要根据时钟频率而定，对于STM32F429驱动SDRAM，采用的168MHz，实际使用要做2分频，即84MHz，那么我们设置tRCD=2，就代表23.8ns的延迟。
- CL（CAS Latency）：
在选定列地址后，就已经确定了具体的存储单元，剩下的事情就是数据通过数据I/O通道（DQ）输出到内存总线上了。但是在CAS发出之后，仍要经过一定的时间才能有数据输出，从CAS与读取命令发出到第一笔数据输出的这段时间，被定义为CL（CAS Latency，CAS潜伏期）。由于CL只在读取时出现，所以CL又被称为读取潜伏期（RL，Read Latency）。CL的单位与tRCD一样，为时钟周期数，具体耗时由时钟频率决定。数据写入的操作也是在tRCD之后进行，但此时没有了CL（记住，CL只出现在读取操作中）。
- tWR（TWR）：
数据并不是即时地写入存储电容，因为选通三极管（就如读取时一样）与电容的充电必须要有一段时间，所以数据的真正写入需要一定的周期。为了保证数据的可靠写入，都会留出足够的写入/校正时间（tWR，WriteRecovery Time），这个操作也被称作写回（Write Back）。
- tRP（TRP）：
在发出预充电命令之后，要经过一段时间才能允许发送RAS行有效命令打开新的工作行，这个间隔被称为tRP（Precharge command Period，预充电有效周期）。和tRCD、CL一样，tRP的单位也是时钟周期数，具体值视时钟频率而定。
39.3.2 第2步，FMC时钟源选择
STM32F429的FMC是采用的HCLK时钟，位于AHB总线上。比如主频设置的是168MHz，那么FMC时钟也是168MHz。
FMC驱动SDRAM的话，必须对FMC的时钟做2分频或者3分频，而且仅支持这两种分频方式，也就是说，SDRAM时钟可以选择168MHz/2 = 84MHz或者168MHz/3 = 56MHz。
39.3.3 第3步，SDRAM时序参数配置
SDRAM的时序配置主要是下面几个参数，FMC时钟是168MHz，驱动SDRAM做了2分频，也就是84MHz，一个SDRAM时钟周期就是11.90ns，下面参数的单位都是11.90ns：
SDRAM_Timing.LoadToActiveDelay = 2; SDRAM_Timing.ExitSelfRefreshDelay = 7; SDRAM_Timing.SelfRefreshTime = 4; SDRAM_Timing.RowCycleDelay = 7; SDRAM_Timing.WriteRecoveryTime = 2; SDRAM_Timing.RPDelay = 2; SDRAM_Timing.RCDDelay = 2;
下面就把这几个参数逐一为大家做个说明：
- TMRD
SDRAM_Timing.LoadToActiveDelay = 2;
TMRD定义加载模式寄存器的命令与激活命令或刷新命令之间的延迟。SDRAM手册上提供的是四种速度等级时提供的参数，V6开发板用的SDRAM支持143MHz，TMRD=2就是13.9ns，而我们实际驱动SDRAM是用的100MHz，TMRD = 1时是10ns，超出了性能范围，TMRD=2时是20ns，所以这里取值2。
- TXSR
SDRAM_Timing.ExitSelfRefreshDelay = 7;
TXSR定义从发出自刷新命令到发出激活命令之间的延迟。SDRAM速度等级143MHz时，最小值为70ns，取值为7的话，那就是11.90ns * 7 = 83.3ns。
- TRAS
SDRAM_Timing.SelfRefreshTime = 4;
TRAS定义最短的自刷新周期。SDRAM速度等级143MHz时，最小值为42ns。取值为4的话，那就是11.90ns * 4 = 47.6ns。
- TRC
SDRAM_Timing.RowCycleDelay = 7;
TRC定义刷新命令和激活命令之间的延迟。SDRAM速度等级143MHz时，最小值为70ns。取值为7的话，那就是11.90ns * 7 = 83.3ns。
- TWR
SDRAM_Timing.WriteRecoveryTime = 2;
TWR定义在写命令和预充电命令之间的延迟。SDRAM速度等级143MHz时，最小值为14ns。取值为7的话，那就是11.90ns * 2=23.8ns。
- TRP
SDRAM_Timing.RPDelay = 2;
TRP定义预充电命令与其它命令之间的延迟。SDRAM速度等级143MHz时，最小值为20ns。取值为2的话，那就是11.90ns * 2=23.8ns。
- TRCD
SDRAM_Timing.RCDDelay = 2;
TRCD定义激活命令与读/写命令之间的延迟。SDRAM速度等级143MHz时，最小值为20ns。取值为2的话，那就是11.90ns * 2=23.8ns。
39.3.4 第4步，SDRAM基本参数配置
SDRAM的基本参数配置如下：
1. hsdram.Init.SDBank = FMC_SDRAM_BANK1; 2. hsdram.Init.ColumnBitsNumber = FMC_SDRAM_COLUMN_BITS_NUM_8; 3. hsdram.Init.RowBitsNumber = FMC_SDRAM_ROW_BITS_NUM_12; 4. hsdram.Init.MemoryDataWidth = FMC_SDRAM_MEM_BUS_WIDTH_32; 5. hsdram.Init.InternalBankNumber = FMC_SDRAM_INTERN_BANKS_NUM_4; 6. hsdram.Init.CASLatency = FMC_SDRAM_CAS_LATENCY_3; 7. hsdram.Init.WriteProtection = FMC_SDRAM_WRITE_PROTECTION_DISABLE; 8. hsdram.Init.SDClockPeriod = SDCLOCK_PERIOD; 9. hsdram.Init.ReadBurst = FMC_SDRAM_RBURST_ENABLE; 10. hsdram.Init.ReadPipeDelay = FMC_SDRAM_RPIPE_DELAY_1;
- 第1行：硬件设计上用的BANK1。
- 第2-3行：镁光的SDRAM，型号MT48LC4M32B2TG-7，12行8列。
- 第4行：SDRAM的带宽是32位。
- 第5行：SDRAM有4个BANK。
- 第6行：CAS Latency可以设置Latency1，Latency2和Latency3，实际测试Latency3稳定。
- 第7行：关闭写保护。
- 第8行：设置FMC做2分频输出给SDRAM，即168MHz做2分频，SDRAM的时钟是84MHz。
这里的SDCLOCK_PERIOD是个宏定义：
#define SDCLOCK_PERIOD FMC_SDRAM_CLOCK_PERIOD_2
- 第9行：使能读突发。
- 第10行：此位定义CAS延时后延后多少个SDRAM时钟周期读取数据，实际测此位可以设置无需延迟。
39.3.5 第5步，SDRAM初始化
SDRAM的初始化如下：
1. /* 2. ****************************************************************************************************** 3. * 函 数 名: SDRAM初始化序列 4. * 功能说明: 完成SDRAM序列初始化 5. * 形 参: hsdram: SDRAM句柄 6. * Command: 命令结构体指针 7. * 返 回 值: None 8. ****************************************************************************************************** 9. */ 10. static void SDRAM_Initialization_Sequence(SDRAM_HandleTypeDef *hsdram, 11. FMC_SDRAM_CommandTypeDef *Command) 12. { 13. __IO uint32_t tmpmrd =0; 14. 15. /*##-1- 时钟使能命令 ##################################################*/ 16. Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_CLK_ENABLE; 17. Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;; 18. Command->AutoRefreshNumber = 1; 19. Command->ModeRegisterDefinition = 0; 20. 21. /* 发送命令 */ 22. HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); 23. 24. /*##-2- 插入延迟，至少100us ##################################################*/ 25. HAL_Delay(1); 26. 27. /*##-3- 整个SDRAM预充电命令，PALL(precharge all) #############################*/ 28. Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_PALL; 29. Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1; 30. Command->AutoRefreshNumber = 1; 31. Command->ModeRegisterDefinition = 0; 32. 33. /* 发送命令 */ 34. HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); 35. 36. /*##-4- 自动刷新命令 #######################################################*/ 37. Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_AUTOREFRESH_MODE; 38. Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1; 39. Command->AutoRefreshNumber = 8; 40. Command->ModeRegisterDefinition = 0; 41. 42. /* 发送命令 */ 43. HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); 44. 45. /*##-5- 配置SDRAM模式寄存器 ###############################################*/ 46. tmpmrd = (uint32_t)SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1 | 47. SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL | 48. SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_3 | 49. SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD | 50. SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE; 51. 52. Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_LOAD_MODE; 53. Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1; 54. Command->AutoRefreshNumber = 1; 55. Command->ModeRegisterDefinition = tmpmrd; 56. 57. /* 发送命令 */ 58. HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); 59. 60. /*##-6- 设置自刷新率 ####################################################*/ 61. /* 62. SDRAM refresh period / Number of rows）*SDRAM时钟速度 – 20 63. = 64ms / 4096 *100MHz - 20 64. = 1542.5 取值1543 65. */ 66. HAL_SDRAM_ProgramRefreshRate(hsdram, REFRESH_COUNT); 67. } 68. /* 69. ****************************************************************************************************** 70. * 函 数 名: SDRAM初始化序列 71. * 功能说明: 完成SDRAM序列初始化 72. * 形 参: hsdram: SDRAM句柄 73. * Command: 命令结构体指针 74. * 返 回 值: None 75. ****************************************************************************************************** 76. */ 77. static void SDRAM_Initialization_Sequence(SDRAM_HandleTypeDef *hsdram, FMC_SDRAM_CommandTypeDef *Command) 78. { 79. __IO uint32_t tmpmrd =0; 80. 81. /*##-1- 时钟使能命令 ##################################################*/ 82. Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_CLK_ENABLE; 83. Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;; 84. Command->AutoRefreshNumber = 1; 85. Command->ModeRegisterDefinition = 0; 86. 87. /* 发送命令 */ 88. HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); 89. 90. /*##-2- 插入延迟，至少100us ##################################################*/ 91. HAL_Delay(1); 92. 93. /*##-3- 整个SDRAM预充电命令，PALL(precharge all) #############################*/ 94. Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_PALL; 95. Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1; 96. Command->AutoRefreshNumber = 1; 97. Command->ModeRegisterDefinition = 0; 98. 99. /* 发送命令 */ 100. HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); 101. 102. /*##-4- 自动刷新命令 #######################################################*/ 103. Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_AUTOREFRESH_MODE; 104. Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1; 105. Command->AutoRefreshNumber = 8; 106. Command->ModeRegisterDefinition = 0; 107. 108. /* 发送命令 */ 109. HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); 110. 111. /*##-5- 配置SDRAM模式寄存器 ###############################################*/ 112. tmpmrd = (uint32_t)SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1 | 113. SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL | 114. SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_3 | 115. SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD | 116. SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE; 117. 118. Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_LOAD_MODE; 119. Command->CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1; 120. Command->AutoRefreshNumber = 1; 121. Command->ModeRegisterDefinition = tmpmrd; 122. 123. /* 发送命令 */ 124. HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); 125. 126. /*##-6- 设置自刷新率 ####################################################*/ 127. /* 128. SDRAM refresh period / Number of rows）*SDRAM时钟速度 – 20 129. = 64ms / 4096 *84MHz - 20 130. = 1292.5 取值1293 131. */ 132. HAL_SDRAM_ProgramRefreshRate(hsdram, REFRESH_COUNT); 133. }
这里把几个关键的地方阐释下：
- 第16 - 22行，发送时钟使能命令。
- 第25行，插入延迟，这个延迟是必不可少的，如果要自己移植的话，这个地方要特别注意。
- 第28 – 34行，发送整个SDRAM预充电命令。
- 第37 - 43行，发送自刷新命令。
- 第46 – 58行，配置SDRAM模式寄存器。
- 第66行，配置SDRAM的刷新率，关于刷新频率的数值是这么得到的。目前公认的标准是SDRAM中电容保存数据的上限是64ms，也就是说每一行刷新的循环周期是64ms。这样刷新速度就是：64ms /行数量。我们在看内存规格时，经常会看到4096 Refresh Cycles/64ms或8192 RefreshCycles/64ms的标识，这里的4096与8192就代表这个芯片中每个L-Bank的行数。刷新命令一次对一行有效，发送间隔也是随总行数而变化，4096行时为15.625μs，8192行时就为7.8125μs。
V6开发板使用的型号MT48LC4M32B2TG-7，自刷新规格是4K / 64ms，即4096/64ms。刷新一行需要15.625μs。
刷新计数 = （SDRAM refresh period / Number of rows）*SDRAM时钟速度 – 20
= （64ms / 4096）* 84MHz – 20
= 1312.5 – 20
= 1292.5 ，取值1293
实际上这个数值稍差点，在使用SDRAM时，基本都没有影响的。
注： Commercial 商业级，Industrial工业级，Automotive汽车级。
39.3.6 第6步，SDRAM使用
进行到这一步，已经可以像使用内部SRAM一样使用SDRAM了。除了本章节配套例子采用指针方式操作SDRAM，也可以采用下面帖子中的超方便使用方式和动态内存分配方式。
39.4 SDRAM板级支持包（bsp_fmc_sdram.c）
SDRAM驱动文件bsp_fmc_sdram.c提供了如下三个函数：
- bsp_InitExtSDRAM
- bsp_TestExtSDRAM1
- bsp_TestExtSDRAM2
39.4.1 函数bsp_InitExtSDRAM
函数原型：
void bsp_InitExtSDRAM(void)
函数描述：
此函数用于初始化SDRAM，用到的GPIO、时钟和FMC的SDRAM控制器都已经进行了初始化，调用了此函数就可以像使用内部SRAM一样使用SDRAM了。
注意事项：
- 关于此函数的讲解在本章第3小节。
使用举例：
作为初始化函数，直接在bsp.c文件的bsp_Init函数里面调用即可。
39.4.2 函数bsp_TestExtSDRAM1
函数原型：
uint32_t bsp_TestExtSDRAM1(void)
函数描述：
此函数用于扫描测试外部SDRAM的全部单元，如果有错误会返回错误单元个数。
函数参数：
- 返回值，返回0表示整个SDRAM测试通过，返回值大于0表示错误的单元个数。
使用举例：
直接调用即可。
39.4.3 函数bsp_TestExtSDRAM2
函数原型：
uint32_t bsp_TestExtSDRAM2(void)
函数描述：
此函数用于扫描测试外部SDRAM，不扫描前面4M字节的显存，如果有错误会返回错误单元个数。
函数参数：
- 返回值，返回0表示整个SDRAM测试通过，返回值大于0表示错误的单元个数。
使用举例：
直接调用即可。
39.5 SDRAM驱动移植和使用
SDRAM的驱动移植比较方便：
- 第1步：复制bsp_fmc_sdram.c和bsp_fmc_sram.h到自己的工程目录，并添加到工程里面。
- 第2步：这几个驱动文件主要用到HAL库的GPIO和FMC驱动文件，简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。
- 第3步，应用方法看本章节配套例子即可，另外就是根据自己所使用SDRAM的时序参数修改配置。
39.6 实验例程设计框架
通过程序设计框架，让大家先对配套例程有一个全面的认识，然后再理解细节，本次实验例程的设计框架如下：
第1阶段，上电启动阶段：
- 这部分在第14章进行了详细说明。
第2阶段，进入main函数：
- 第1步，硬件初始化，主要是HAL库，系统时钟，滴答定时器，LED和串口。
- 第2步，SDRAM的读写性能测试。
39.7 实验例程说明（MDK）
配套例子：
V6-019-外设32位带宽SDRAM性能测试
实验目的：
- 学习外部32位带宽SDRAM性能测试。
实验内容：
- SDRAM型号MT48LC4M32B2TG-7, 32位带宽, 容量16MB, 7ns速度(143MHz)。
- 对于MDK，本实验开启了最高等级优化和时间优化。
- 对IAR，本实验开启了最高等级速度优化。
实验操作：
- K1键按下，测试16MB写速度;
- K2键按下，测试16MB读速度;
- K3键按下，读取1024字节并打印;
- 摇杆OK键按下，测试SDRAM所有单元是否有异常。
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
程序设计：
系统栈大小分配：
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_Init * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* STM32F429 HAL 库初始化，此时系统用的还是F429自带的16MHz，HSI时钟: - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。 - 设置NVIV优先级分组为4。 */ HAL_Init(); /* 配置系统时钟到168MHz - 切换使用HSE。 - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。 */ SystemClock_Config(); /* Event Recorder： - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。 - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V5开发板用户手册第8章 */ #if Enable_EventRecorder == 1 /* 初始化EventRecorder并开启 */ EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); EventRecorderStart(); #endif bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT时钟周期计数器 */ bsp_InitKey(); /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */ bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */ bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitExtIO(); /* 初始化扩展IO */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */ bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */ }
主功能：
主程序实现如下操作：
- K1键按下，测试16MB写速度;
- K2键按下，测试16MB读速度;
- K3键按下，读取1024字节并打印;
- 摇杆OK键按下，测试SDRAM所有单元是否有异常。
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: main * 功能说明: c程序入口 * 形 参: 无 * 返 回 值: 错误代码(无需处理) ********************************************************************************************************* */ int main(void) { uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ bsp_Init(); /* 硬件初始化 */ PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */ PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ bsp_SetTIMforInt(TIM6, 10000, 2, 0); /* 设置为10KHz频率定时器中断*/ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */ ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，开启TIM6的周期性中断*/ TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE; break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，关闭TIM6的周期性中断*/ TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE; break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DemoFmcSDRAM * 功能说明: SDRAM读写性能测试 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void DemoFmcSDRAM(void) { uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ uint32_t err; PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */ ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，测试16MB写速度 */ WriteSpeedTest(); break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，测试16MB读速度*/ ReadSpeedTest(); break; case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下，读取1024字节并打印 */ ReadWriteTest(); break; case JOY_DOWN_OK: /* 摇杆OK键按下，测试SDRAM所有单元是否有异常*/ err = bsp_TestExtSDRAM1(); if (err == 0) { printf("外部SDRAM测试通过\r\n"); } else { printf("外部SDRAM出错，错误单元个数：%d\r\n", err); } break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } }
39.8 实验例程说明（IAR）
配套例子：
V6-019-外设32位带宽SDRAM性能测试
实验目的：
- 学习外部32位带宽SDRAM性能测试。
实验内容：
- SDRAM型号MT48LC4M32B2TG-7, 32位带宽, 容量16MB, 7ns速度(143MHz)。
- 对于MDK，本实验开启了最高等级优化和时间优化。
- 对IAR，本实验开启了最高等级速度优化。
实验操作：
- K1键按下，测试16MB写速度。
- K2键按下，测试16MB读速度。
- K3键按下，读取1024字节并打印。
- 摇杆OK键按下，测试SDRAM所有单元是否有异常。
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
程序设计：
系统栈大小分配：
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_Init * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* STM32F429 HAL 库初始化，此时系统用的还是F429自带的16MHz，HSI时钟: - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。 - 设置NVIV优先级分组为4。 */ HAL_Init(); /* 配置系统时钟到168MHz - 切换使用HSE。 - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。 */ SystemClock_Config(); /* Event Recorder： - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。 - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V5开发板用户手册第8章 */ #if Enable_EventRecorder == 1 /* 初始化EventRecorder并开启 */ EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); EventRecorderStart(); #endif bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT时钟周期计数器 */ bsp_InitKey(); /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */ bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */ bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitExtIO(); /* 初始化扩展IO */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */ bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */ }
主功能：
主程序实现如下操作：
- K1键按下，测试16MB写速度;
- K2键按下，测试16MB读速度;
- K3键按下，读取1024字节并打印;
- 摇杆OK键按下，测试SDRAM所有单元是否有异常。
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: main * 功能说明: c程序入口 * 形 参: 无 * 返 回 值: 错误代码(无需处理) ********************************************************************************************************* */ int main(void) { uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ bsp_Init(); /* 硬件初始化 */ PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */ PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ bsp_SetTIMforInt(TIM6, 10000, 2, 0); /* 设置为10KHz频率定时器中断*/ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */ ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，开启TIM6的周期性中断*/ TIM6->DIER |= TIM_IT_UPDATE; break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，关闭TIM6的周期性中断*/ TIM6->DIER &= ~TIM_IT_UPDATE; break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: DemoFmcSDRAM * 功能说明: SDRAM读写性能测试 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void DemoFmcSDRAM(void) { uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */ uint32_t err; PrintfHelp(); /* 打印操作提示 */ bsp_StartAutoTimer(0, 100); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */ /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */ ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */ if (ucKeyCode != KEY_NONE) { switch (ucKeyCode) { case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下，测试16MB写速度 */ WriteSpeedTest(); break; case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下，测试16MB读速度*/ ReadSpeedTest(); break; case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下，读取1024字节并打印 */ ReadWriteTest(); break; case JOY_DOWN_OK: /* 摇杆OK键按下，测试SDRAM所有单元是否有异常*/ err = bsp_TestExtSDRAM1(); if (err == 0) { printf("外部SDRAM测试通过\r\n"); } else { printf("外部SDRAM出错，错误单元个数：%d\r\n", err); } break; default: /* 其它的键值不处理 */ break; } } } }
39.9 总结
本章节就为大家讲解这么多，不同厂家的SDRAM驱动基本都是一样的，仅仅是时序参数有些区别，配置时根据SDRAM手册上的参数设置即可。