STM32_ FSMC

eg:STM32F407ZGT6

目录

1：FSMC的功能简介

2：FSMC框图

3:  FSMC HADDR与FSMC_A 的地址问题

4：FSMC寄存器介绍

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前言：

从51学到STM32的FSMC 时候，我感觉很难，开始对着视频一顿猛刷，看的我雨里雾里。不知道这到底是个啥玩意。后来，慢慢往后学，我才顿悟了，说简单点，FSMC就是一个方便使用者来连接外挂设备的一个工具，比如你要用到TFTLCD彩屏，外扩的SRAM芯片，你当然可以用软件去配置引脚来模拟器件通信的时序，就像在51里面软件模拟IIC时序来驱动1302一样，但是这样无疑会很复杂，那么，为了方便使用，STM32就造出来个FSMC来硬件实现这个时序问题，你要做的就是配置寄存器即可。

1：FSMC的功能简介

灵活的静态存储控制器（FSMC），其主要用途：

• 将AHB数据通信事务转换为适当的外部器件协议
• 满足外部器件的访问时序要求

STM32的FSMC接口支持包括（连接静态存储器映射的器件）

• 静态随机访问存储器（SRAM）:是随机存取存储器的一种，所谓“静态”，是指这种存储器只要保持通电，就可以一直保持数据
• 只读存储器（ROM）:只读存储器，只读不可写，断电可以保持数据，更改数据只能在特定条件下
• NOR Flash/OneNAND Flash：非易失闪存技术
• PSRAM(4个存储区域)：伪静态随机存储器

 

2：FSMC框图

FSMC包含四个主要模块：

• AHB接口（包括FSMC配置寄存器）
• NOR Flash/PSRAM 控制器
• NAND Flash/PC卡控制器
• 外部器件接口

1:AHB接口：CPU和其他AHB总线主设备可通过该AHB从设备接口访问外部静态存储器，我们所访问的外部存储器一般是16或8位宽，而AHB是32位宽，所以用AHB去访问时。会划分成多个16或8位访问。

 

2:NOR Flash/PSRAM  FSMC会生成适当的信号时序，以驱动以下类型的存储器

• 异步SRAM和ROM : 8位，16位，32位
• PSRAM :异步模式，突发模式，复用或非复用
• NOR Flash ：异步模式或突发模式，复用或非复用

至于各种模式下引脚的定义，数据手册中都有详细的概述，不多说

 

3：NAND Flash/PC卡控制器   FSMC会生成相应的信号时序，用于驱动以下类型的设备

• NAND Flash :8位，16位
• 16位PC卡兼容设备

 

4：外部器件接口

从FSMC的角度，外部存储器被划分为4个固定大小的存储区域，每个存储区域的大小位256M

• 存储区域1可连接多达4个NOR Flash或PSRAM存储器器件，带4个专用片选信号
• 存储区域2、3用于连接NAND Flash器件（每个存储区域一个器件）
• 存储区域4用于连接PC卡设备

 Bank1也是我们最长使用的一个区

NOR/PSRAM地址映射：

Bank1的256M字节空间由28根地址线（HADDR[27:0]）寻址，这里HADDR，是内部AHB地址总线，其中HADDR[25:0]来自外部存储器地址FSMC_A[25:0],而HADDR[26:27]对4个区进行寻址，详细的瞅数据手册，

这里有一个理解难点

当Bank1接的是16位宽度存储器的时候：HADDR[25:1]->FSMC_A[24:0]

当Bank1接的是8位宽度存储器的时候：HADDR[25:0]->FSMC_A[25:0]

why?

往下瞅

 

3：FSMC HADDR与FSMC_A 的地址问题

首先说一个前提：STM32 单片机的一个地址(如:0x2000 0000)对应的数据是一个字节

也就是说如果定义一个16位数组 u16 temp[5]  如果temp[0]对应的地址是0x0000 0000 那么temp[1]对应的地址是0x0000 0002 (地址是加2，因为前面说了，32一个地址对应一个字节，U16，是两个字节)、、

 

假设此时我们有一个 64K*8bit 的sram

那很简单 stm32的A0~A15 与存储器A0~A15连接 大家很容易理解

 

若此时是 64K*16bit 的sram

也就是此时sram的一个地址对应两个字节 但是stm32是一个地址一个字节 这就出现了对准的问题

如果我们的地址线依然是stm32A0~A15 和 存储器的A0~A15 连接 

如果stm32要从sram中读取前面提到数组中的temp[1]

stm32会给出0x0000002（二进制地址0000000000000010b） 可是对于我们这个sram来说 读到却是temp[2]，因为sram一个地址就是一个16位数据，这个地方好好想一下，于32来说，要挪两下，而16位的SRAM不同，只需要挪一下。 

为了解决这个问题 我们只需要在给sram送地址时 右移一位 再送地址 即可（sram的一个地址对应stm32两个地址的数据）

比如读取0x0000002 右移一位（即除2）为0x0001(000000000000001b) 此时对应的就是temp[1]

 

此时会有另外一个问题 每次都右移一位 A0没用吗 也即只能读写偶地址的数据吗？

这也就是NBL0和NBL1的作用了 如果你要进行字节操作 

如stm32发送地址0x0000001读取一个字节 右移一位对应的是sram地址0x0000处的16位数据 FSMC会根据AO 来控制NBLO和NBL1若为10 读取高字节数据

所以呢  偶字节读写时仅NBL0有效，奇字节读写时仅NBL1有效 低电平有效）

 

4：FSMC寄存器介绍

关于FSMC的一些访问模式，就不写了，太多了，可以去看数据手册

关于寄存器的描述，也不都贴出来，看数据手册比我这好多了，主要来说一下寄存器的组合

在ST官方库提供的寄存器定义里面，并没有定义FSMC_BCRx,FSMC_BTRx,FSMC_BWTRx等这些个单独的寄存器，而是进行了一些组合，规律如下 

FSMC_BCRx和FSMC_BTRx，组合成BTCR[8]寄存器组，他们的对应关系如下：

• BTCR[0]对应FSMC_BCR1
• BTCR[1]对应FSMC_BTR1
• BTCR[2]对应FSMC_BCR2
• BTCR[3]对应FSMC_BTR2
• BTCR[4]对应FSMC_BCR3
• BTCR[5]对应FSMC_BTR3
• BTCR[6]对应FSMC_BCR4
• BTCR[7]对应FSMC_BTR4

FSMC_BWTRx则组合成BWTR[7]他们的对应关系如下：

• BWTR[0]对应FSMC_BWTR1
• BWTR[2]对应FSMC_BWTR2
• BWTR[4]对应FSMC_BWTR3
• BWTR[6]对应FSMC_BWTR4
• BWTR[1]、BWTR[3]和BWTR[5]保留，没有用到。

#define FSMC_Bank1          ((FSMC_Bank1_TypeDef *) FSMC_Bank1_R_BASE)

typedef struct
{
  __IO uint32_t BTCR[8];    /*!< NOR/PSRAM chip-select control register(BCR) and chip-select timing register(BTR), Address offset: 0x00-1C */   
} FSMC_Bank1_TypeDef; 


#define FSMC_Bank1E         ((FSMC_Bank1E_TypeDef *) FSMC_Bank1E_R_BASE)
typedef struct
{
  __IO uint32_t BWTR[7];    /*!< NOR/PSRAM write timing registers, Address offset: 0x104-0x11C */
} FSMC_Bank1E_TypeDef;

 要访问这些寄存器，就要访问这些数组中的元素了，这个还是很好理解