STM32CubeMx之FSMC靈活靜态存儲器控制器

1.簡介

FSMC子產品能夠與同步或異步存儲器和16位PC存儲器卡接口，它的主要作用是：

● 将AHB傳輸信号轉換到适當的外部裝置協定

● 滿足通路外部裝置的時序要求

所有的外部存儲器共享控制器輸出的位址、資料和控制信号，每個外部裝置可以通過一個唯一的片選信号加以區分。FSMC在任一時刻隻通路一個外部裝置。

FSMC具有下列主要功能：

● 具有靜态存儲器接口的器件包括：

─ 靜态随機存儲器(SRAM)

─ 隻讀存儲器(ROM)

─ NOR閃存

─ PSRAM(4個存儲器塊)

● 兩個NAND閃存塊，支援硬體ECC并可檢測多達8K位元組資料

● 16位的PC卡相容裝置

● 支援對同步器件的成組(Burst)通路模式，如NOR閃存和PSRAM

● 8或16位資料總線

FSMC管理1GB空間，擁有4個Bank連接配接外部存儲器，每個Bank有獨立的片選信号，每個Bank有獨立的時序配置，同步批量傳輸通路最高頻率可達60MHz

支援的存儲器類型：

靜态位址映射存儲器：SRAM、PSRAM、NOR/ONENAND、ROM

LCD接口：支援8080和6800模式

NANDFlash和16位PCCard

2.裝置位址映射

NOR/PSRAM是”static memory map”裝置： 256M位元組的空間需要28根位址線尋址，HADDR表示内部AHB位址線；

HADDR[27:26]用來對4個region尋址；

HADDR[25:0]用來對外部位址FSMC[25:0];

無論8位/16位寬度，FSMC_A[0]始終連接配接外部裝置位址A[0]

當外接裝置16位資料寬度：HADDR[25:1]–>FSMC_A[24:0]

當外接裝置8位資料寬度：HADDR[25:0]–>FSMC_A[25:0]

3.LCD硬體接口

LCD屏

分辨率：320*480；3.5寸；

驅動方式：8080并口時序(Intel公司)，16位真彩色(RGB565)；

螢幕驅動IC：NT35310；

硬體接口

LCD引腳	GPIO腳	說明
LCD_CS（FSMC_NE4）	PG12	片選，低電平選中，高電平取消選中
RS （FSMC_A10 ）	PG0	資料指令選擇線，低電平讀寫指令，高電平讀寫資料
WR （FSMC_NWE）	PD5	寫使能，低電平開始寫，高電平寫完成
RD （FSMC_NOE ）	PD4	讀使能，低電平開始讀，高電平讀完成
BL （LCD_BL ）	PB0	背光，1點亮，0熄滅
FSMC_D0~ D1	PD14~PD15	雙向資料線
FSMC_D2~ D3	PD0~PD1	雙向資料線
FSMC_D13~ D15	PD8~PD10	雙向資料線

4.軟體設定

1.晶片選擇

2. 時鐘配置

3.FSMC配置

根據LCD硬體接口可知LCD接在FSMC_Blank1的region4上。

5 代碼生成

1.FSMC配置代碼

FSMC寄存器配置可參考STM32中文參考手冊第19章靈活靜态存儲器控制器(FSMC)。

2.LCD顯示圖檔和顯示漢字示例

(1) 根據LCD硬體接口時序8080，要想實作對LCD屏資料顯示則需要完成LCD寫資料和寫寄存器，LCD接在FSMC_Blank1的region4上，通過位址線FSMC_A10作為資料指令選擇線，通過FSMC位址映射關系可知：

讀寫寄存器位址：0x6c000000

讀寫資料位址：0x6c000800

寫寄存器和寫資料代碼如下：

typedef unsigned char u8;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned int u32;
#define LCD_WR_REG *((volatile u16 *)0x6c000000)
#define LCD_WR_DAT *((volatile u16 *)0x6c000800)  
/*LCD寫寄存器*/
static void LcdWriteReg(u16 reg)
{
  LCD_WR_REG=reg;
}
/*LCD寫資料*/
static void LcdWriteData(u16 dat)
{
  LCD_WR_DAT=dat;
}

(2)設定光标指令0X2A 和0X2B

該指令是頁位址設定指令，在從左到右，從上到下的掃描方式（預設）下面，該指令用于設定縱坐标（ x 坐标）

在預設掃描方式時，該指令用于設定 x 坐标，該指令帶有 4 個參數，實際上是 2 個坐标值： SC 和 EC，即列位址的起始值和結束值， SC 必須小于等于 EC，且 0≤SC/EC≤239。一般在設定 x 坐标的時候，我們隻需要帶 2個參數即可，也就是設定 SC 即可，因為如果 EC 沒有變化，我們隻需要設定一次即可，進而提高速度。

0X2B 指令，該指令是頁位址設定指令，在從左到右，從上到下的掃描方式（預設）下面，該指令用于設定縱坐标（ y 坐标）。

代碼如下：

/*設定光标*/
static void LCD_SetCursor(u16 x,u16 y)
{
  LcdWriteReg(0x2A);//設定x坐标
  LcdWriteData(x>>8);
  LcdWriteData(x&0xff);
  LcdWriteReg(0x2B);//設定y坐标
  LcdWriteData(y>>8);
  LcdWriteData(y&0xff);  
}

(3)寫入資料到GRAM指令0x2C

該指令是寫 GRAM 指令，在發送該指令之後，我們便可以往 LCD 的 GRAM 裡面寫入顔色資料了，該指令支援連續寫 (位址自動遞增)。

/*清屏函數*/
void LCD_Clear(u16 c)
{
  u32 i=0;
  LCD_SetCursor(0,0);//設定光标
  LcdWriteReg(0x2c);//開始寫資料到GRAM
  for(i=0;i<320*480;i++)
  {
    LcdWriteData(c);
  }
}

(4)顯示圖檔

通過圖檔取模工具Img2Lcd進行圖檔取模：

将生成的圖檔資料放到工程中：

/*lcd圖檔顯示*/
void LCD_DrawBMP(u16 x,u16 y,u16 w,u16 h,const u8 *buff)
{
  u16 i,j;
  u16 temp;
  LcdWriteReg(0x2A);//設定x坐标
  //設定x的起始坐标
  LcdWriteData(x>>8);
  LcdWriteData(x&0xff);
  //設定x的結束坐标
  LcdWriteData((x+w)>>8);
  LcdWriteData((x+w)&0xff);
  LcdWriteReg(0x2B);//設定y坐标
  //設定y的起始坐标
  LcdWriteData(y>>8);
  LcdWriteData(y&0xff);    
  //設定y的結束坐标
  LcdWriteData((y+h)>>8);
  LcdWriteData((y+h)&0xff);    
  LcdWriteReg(0x2c);//開始寫資料到GRAM
  for(i=0;i<h;i++)//螢幕高度循環
  {
    for(j=0;j<w;j++)//螢幕寬度循環
    {
      temp=(*buff<<8)|*(buff+1);
      buff+=2;
      LcdWriteData(temp);//寫入資料
    }
  }
  LcdWriteReg(0x2A);//設定x坐标
  //設定x的起始坐标
  LcdWriteData(0>>8);
  LcdWriteData(0);
  //設定x的結束坐标
  LcdWriteData(320>>8);
  LcdWriteData(320&0xff);
  LcdWriteReg(0x2B);//設定y坐标
  //設定y的起始坐标
  LcdWriteData(0>>8);
  LcdWriteData(0);    
  //設定y的結束坐标
  LcdWriteData(480>>8);
  LcdWriteData(480&0xff);      
}

(5)漢字顯示

通過PCtoLCD2002進行漢字取模，取模方式：高位在前，逐行式。

/*
漢字取模方式：逐列式，高位在前，高度需保證為8個倍數
*/
void LCD_Display_Font(u16 x,u16 y,u8 size,u8 *font,u16 c)
{  
  u16 i,j;
  u8 temp;
  u16 x0=x;
  for(i=0;i<size*size/8;i++)//漢字點陣的位元組數
  {
    temp=font[i];
    for(j=0;j<8;j++)
    {
      if(temp&0x80)LCD_DrawPoint(x0,y,c);
      x0++;
      temp<<=1;//繼續畫下一個點
    }
    if(x0-x==size)//判斷換行
    {
      x0=x;
      y++;
    }
}

STM32CubeMx之FSMC靈活靜态存儲器控制器