STM32-FSMC理解及与FPGA通讯问题整理
目录
1. FSMC基本原理
1）FSMC是什么？
2）FSMC框架
2. FSMC实现
1）硬件连接
2）软件code
1. FSMC基本原理
1）FSMC是什么？
FSMC，灵活静态存储控制器，顾名思义就是STM32 IC去访问外部存储器的一种可灵活配置的控制器。通过对相关寄存器的配置，可以访问不同类型的外部存储器，并且满足不同存储器的时序要求，实现不同场景及应用的灵活通讯。
那么需要配置哪些寄存器呢？硬件如何连接呢？STM32内部的结构是怎么样的呢？
2）FSMC框架
首先说下称为FSMC的对应的IC内部的部分及大概结构。如下图可以看出以下几点：
1）FSMC通过AHB总线访问外部存储器，参考时钟是AHB的时钟。
2）可访问的外部存储器有NOR FLASH、 PSRAM、SRAM、NAND FLASH、 PC卡等；
3）外部存储器是被固定划分的区域，有4个bank，每个bank的控制信号不同，数据地址信号和触发信号是一样的。
4）外部存储器的划分如下图，从地址0X6000 0000H-0X9FFF FFFFH的地址区域被划分为4个BANK，可通过选通信号NE来选择访问哪个BANK，第一个bank支持的存储器类型是NOR/PSRAM/SRAM， 第二和第三个bank支持访问NAND FLASH，最后一个bank支持访问PC卡。
5）上面的每个bank又划分个4个存储区域，以第一个bank为例，划分为等内存空间的NE1, NE2, NE3, NE4。如下图所示，通过HADDR[27:26]这两位来选择使用哪个存储区。
6）上面的配置寄存器，主要是指如下的3个寄存器的配置，片选以及时序。
2. FSMC实现
1）硬件连接
STM32通过控制信号，以及地址和数据线连接到外设上，使用的是GPIO口的复用PIN。如下所示位PSRAM和SRAM的连接PIN定义。在STM32的手册中，分别对不同的外设以及是否复用I/O分别进行了PIN的接口定义。
这里的复用I/O指，如下所示，AD既可以作为地址线也可以作为数据线。
2）软件code
FSMC部分的软件配置主要是FSMC的初始化，即FSMC的时钟配置，接口配置，复用功能配置，时序配置，以及上面的寄存器的配置。如下：
void FSMC_FPGA_Init(void)
{ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure;FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef readWriteTiming; //clock setRCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD|RCC_AHB1Periph_GPIOE|RCC_AHB1Periph_GPIOF|RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);//enable PD,PE,PF,PG clock RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3Periph_FSMC,ENABLE);// enable FSMC clock // FSMC pin of GPIO D,E,F,G setGPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz;//25MHzGPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz;//25MHzGPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz;//25MHzGPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz;//25MHzGPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//set I/O function,and assert PIN signal// fsmc dataGPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource14,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource15,GPIO_AF_FSMC);//PD15,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_FSMC);//PD0,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_FSMC);//PD1,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_FSMC);//PE7,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource13,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource14,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource15,GPIO_AF_FSMC);//PE15,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_FSMC); GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_FSMC);/control signalGPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_FSMC);//CLKGPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_FSMC);//OEGPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_FSMC);//WEGPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_FSMC); //CS1GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_FSMC);//LBGPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_FSMC);//UB//addressGPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_FSMC);//PF0,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_FSMC);//PF1,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_FSMC);//PF2,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_FSMC);//PF3,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_FSMC);//PF4,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_FSMC);//PF5,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_FSMC);//PF12,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource13,GPIO_AF_FSMC);//PF13,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource14,GPIO_AF_FSMC);//PF14,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource15,GPIO_AF_FSMC);//PF15,AF12GPIO_PinAFConfig(GPIOG,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOG,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOG,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOG,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOG,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOG,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource13,GPIO_AF_FSMC);GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_FSMC);// fsmc regiter set, every paramter of register setting readWriteTiming.FSMC_AddressSetupTime = 0x02; //one HCLK 1/36M=27nsreadWriteTiming.FSMC_AddressHoldTime = 0x0F;//0x00; readWriteTiming.FSMC_DataSetupTime = 0xFF;//0x03; readWriteTiming.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x04; readWriteTiming.FSMC_CLKDivision = 0x07; //168 / 8 = 21 mhz readWriteTiming.FSMC_DataLatency = 0x00;readWriteTiming.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A; //the content value of fsmc register struct FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM1;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType =FSMC_MemoryType_SRAM;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode =FSMC_BurstAccessMode_Disable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsynchronousWait=FSMC_AsynchronousWait_Disable;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &readWriteTiming;FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &readWriteTiming; //register address mapping FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure); //init fsmc setFSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM1, ENABLE); // enable bank1
}3. 问题整理
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