基于 ART-PI FMC驱动SDRAM

引脚接线图

SDRAM	GPIO	解释
FMC A0:5	PF0:5	地址线
FMC A6:9	PF12:15	地址线
FMC A10:12	PG0:2	地址线
FMC D0:1	PD14:15	数据线
FMC D2:3	PD0:1	数据线
FMC D4:12	PE7:15	数据线
FMC D13:15	PD8:10	数据线
FMC BA0	PG4	Bank地址输入
FMC BA1	PG5	Bank地址输入
FMC NBL0	PE0	数据掩码
FMC NBL1	PE1	数据掩码
FMC SDNE	PC2	片选
FMC SDCKE	PC3	时钟使能信号，选择哪个Bank主要就是看这个引脚
FMC SDNCAS	PG15	列地址选通（低电平有效）
FMC SDNRAS	PF11	行地址选通（低电平有效）
FMC SDNWE	PH5	写入使能（低电平有效）
FMC SDCLK	PG8	同步时钟

地址映射

Bank0开始地址为0xC000 0000（本文使用）
Bank1开始地址为0xD000 0000

ioc模式配置

1. 使用 SDRAM Bank1所以选择 SDRAM1

2. 使能片选和时钟

3. 每个WB芯片内部
   有4个bank

4. 地址13位，数据16位

5. 使用地址掩码功能所以启用Byte Enable
   

6. GPIO速度注意使用Very High

ioc configuration配置

1. 使用Bank1
2. 行列地址参考华邦数据手册，行地址是13位，列地址是9位
   
3. CAS延迟，参考华邦手册
   
4. 写保护：由于要使用读写功能所以不开启写保护
5. SDRAM Common Clock，参考STM32数据手册，H750配置HCLK频率为400MHz，2分频就是200MHz，3分频就是133MHz
   
6. 使用突发读可以提高一点点性能，这里就不开启了
7. 读管道延迟：在CAS延迟之后插入的延迟时间，配置为默认选项（0）
   
   
8. Row to column Delay 行到列延迟（trcd），不能小于20ns
   $$SDRAM时钟频率=\frac{HCLK}{3}=\frac{400}{3}MHz，SDRAM时钟周期=7.5ns$$
   所以20ns至少需要3个周期，所以Row to column Delay 写3
   
9. 行预充电延迟（trp）查手册不低于20ns，配置为3
10. 写恢复延迟（twr）2个tck（时钟周期），但是最低只能配置3（cubemx约束）
11. 行循环延迟（trc）65ns，配置为8
12. 自刷新时间（tras）45ns，配置为6
13. 退出自刷新时间（txsr）75ns，配置为10
14. 加载模式寄存器激活时间（trsc），配置2个时钟周期
    

初始化SDRAM

参考华邦数据手册，翻译大概如下：

1. 在上电过程中，当输入信号保持在“NOP”状态时，所有VDD和VDDQ引脚必须同时爬升到指定电压（所有引脚电平拉高）。任何输入引脚或VDD电源的上电电压不得超过VDD + 0.3V
2. 通电后，需要先暂停200uS，然后使用precharge命令对所有Banks进行预充电。
3. 为了防止上电过程中DQ总线上的数据争用，需要在初始暂停期间将DQM和CKE引脚保持在高位。
4. 所有Bank预充电完成后，必须发出模式寄存器设置命令来初始化模式寄存器。
5. 在编程模式寄存器之前或之后，还需要额外的8个自动刷新周期(CBR)，以确保正确的后续操作。

  /* USER CODE BEGIN FMC_Init 2 */
//自己填充的代码,第一步给SDRAM提供时钟
	FMC_SDRAM_CommandTypeDef Command;
	Command.CommandMode= FMC_SDRAM_CMD_CLK_ENABLE;
	Command.CommandTarget=FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;
	Command.AutoRefreshNumber=1;
	Command.ModeRegisterDefinition = 0;
	
	HAL_SDRAM_SendCommand(&hsdram1,&Command,0xFFFF);
//第二步
	HAL_Delay(1);//至少延时200us
	
//第三步 对所有bank预充电 
	Command.CommandMode= FMC_SDRAM_CMD_PALL;
	Command.CommandTarget=FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;
	Command.AutoRefreshNumber=1;
	Command.ModeRegisterDefinition = 0;
	HAL_SDRAM_SendCommand(&hsdram1,&Command,0xFFFF);
//第四步 插入8个自动刷新周期
	Command.CommandMode= FMC_SDRAM_CMD_AUTOREFRESH_MODE;
	Command.CommandTarget=FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;
	Command.AutoRefreshNumber=8;
	Command.ModeRegisterDefinition = 0;
	HAL_SDRAM_SendCommand(&hsdram1,&Command,0xFFFF);
	//第五步 编程SDRAM加载模式寄存器
	Command.CommandMode= FMC_SDRAM_CMD_LOAD_MODE;
	Command.CommandTarget=FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;
	Command.AutoRefreshNumber=1;
	Command.ModeRegisterDefinition = 0x230;
	HAL_SDRAM_SendCommand(&hsdram1,&Command,0xFFFF);

  //第六步，配置自动刷新周期
	HAL_SDRAM_ProgramRefreshRate(&hsdram1,1022);
	
  /* USER CODE END FMC_Init 2 */

测试代码

uint32_t pbuff[32*1024*1024/4] __attribute__((at(0xC0000000)));//bank1 放置到另一个拓展内存里

	for(int count=0;count<0x20000000/4;count++){
		pbuff[count]=count/3;
	}
	
		for(int count=0;count<0x20000000/4;count++){
		if(pbuff[count]!=count/3){
			goto checkFailed;
		}
	}
checkFailed:
	while(1);
  /* USER CODE END 3 */

引脚电路图参考

工程代码

gitee