STM32系列FSMC控制器分析和代码
1、FSMC初初了解：
FSMC 包括4个模块：
(1)AHB接口（包括FSMC配置寄存器）
(2)NOR闪存和PSRAM控制器（驱动LCD的时候LCD就好像一个PSRAM的里面只有2个16位的存储空间，一个是DATA RAM 一个是CMD RAM）
(3)NAND闪存和PC卡控制器
(4)外部设备接口
我们驱动TFT很明显用的是第二个模块：NOR闪存。
2、FSMC的外设地址选择
FSMC _Bank 用来选择外接存储器的地址，FSMC所控制的外存储器所映射的地址是0x6000 0000 ~ 0x9fff ffff
其中属于NOR FLASH 的是0x6000 0000 ~ 0x6fff ffff ,然后这部分的地址空间又被分为四份，每份64MB, 编号是BANK1 ~ BANK 4 ,每个BANK 都有一个片选引脚。
而这四个分存储块的片选，则使用NE[4:1]来选择。数据线/地址线/控制线是共享的。
NE1 ->Bank1 NE2->Bank2 NE3->Bank3 NE4->Bank4
第一块:6000 0000h--63ff ffffh
第二块:6400 0000h--67ff ffffh
第三块:6800 0000h--6bff ffffh
第四块:6c00 0000h--6fff ffffh
3、FSMC 驱动LCD
FSMC提供了所有的LCD控制器的信号：
FSMC_D[16:0]：16bit的数据总线
FSMC NEx：分配给NOR的256M，再分为4个区，每个区用来分配一个外设，这四个外设的片选分为是NE1-NE4，对应的引脚为：PD7—NE1，PG9—NE2，PG10-NE3，PG12—NE4
FSMC NOE：输出使能，连接LCD的RD脚。
FSMC NWE：写使能，连接LCD的RW脚。
FSMC Ax：用在LCD显示RAM和寄存器之间进行选择的地址线，即该线用于选择LCD的RS脚，该线可用地址线的任意一根线，范围：FSMC_A[25:0]。
正如我们操作12864的命令/数据选择端口RS一样，对于FSMC驱动TFT ：RS = 0时，表示读写寄存器；RS = 1表示读写数据RAM。
4、GPIO端口配置
由于是使用FSMC来驱动TFT的，所以除了背光用的PD13和复位用的PC1要设置为通用推挽输出之外，其他引脚都必须设置为复用推挽输出。然而，很奇怪的是。当我配置好PD13时，我发现程序下载进去后是一片漆黑的，后来再三检查是背光的PD13的问题。必须把PD13置高才可以亮，否则默认低电平，就是一片黑了。
5、具体程序
/*******************************************************************************
* Function Name : Lcd_Configuration
* Description : Configures LCD Control lines
* Input : None
* Output : None
* Return : None
* Attention : None
*******************************************************************************/
static void LCD_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Enable GPIOD and GPIOE clocks */
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);
/* PE.00(D0), PE.01(D1), PE.02(D2), PE.03(D3), PE.04(D4), PE.05(D5), PE.06(D6), PE.07(D7), PE.08(D8)
PE.09(D9), PE.10(D10), PE.11(D11), PE.12(D12), PE.13(D13), PE.14(D14),
PE.15(D15) */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
/* PD.13(RS), PD.14(WR), PD.15(RD) */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
/* PD.12(CS)*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : LCD_WriteReg
* Description : LCD控制器寄存器地址
* Input : - index: 寄存器地址
* Output : None
* Return : None
* Attention : None
*******************************************************************************/
__inline void LCD_WriteIndex(uint16_t index)
{
Clr_Rs;
Set_nRd;
GPIOE->ODR = index; /* GPIO_Write(GPIOE,index); */
Clr_nWr;
Set_nWr;
}
/******************************************************************************* * Function Name : LCD_WriteReg
* Description : LCD寄存器数据
* Input : - index: 寄存器数据
* Output : None
* Return : None
* Attention : None
*******************************************************************************/ __inline void LCD_WriteData(uint16_t data)
{
Set_Rs;
GPIOE->ODR = data; /* GPIO_Write(GPIOE,data); */
Clr_nWr;
Set_nWr;
}
/******************************************************************************* * Function Name : LCD_ReadData
* Description : 读取控制器数据
* Input : None
* Output : None
* Return : 返回读取到的数据
* Attention : None
*******************************************************************************/ __inline uint16_t LCD_ReadData(void)
{
uint16_t value;
Set_Rs;
Set_nWr;
Clr_nRd;
GPIOE->CRH = 0x44444444;
GPIOE->CRL = 0x44444444;
value = GPIOE->IDR;
value = GPIOE->IDR;
GPIOE->CRH = 0x33333333;
GPIOE->CRL = 0x33333333;
Set_nRd;
return value;
}
__inline void LCD_WriteReg(uint16_t LCD_Reg,uint16_t LCD_RegValue) {
/* Write 16-bit Index, then Write Reg */
Clr_Cs;
LCD_WriteIndex(LCD_Reg);
/* Write 16-bit Reg */
LCD_WriteData(LCD_RegValue);
Set_Cs;
}
__inline uint16_t LCD_ReadReg(uint16_t LCD_Reg)
{
uint16_t LCD_RAM;
/* Write 16-bit Index (then Read Reg) */
Clr_Cs;
LCD_WriteIndex(LCD_Reg);
/* Read 16-bit Reg */
LCD_RAM = LCD_ReadData();
Set_Cs;
return LCD_RAM;
}
static void LCD_SetCursor( uint16_t Xpos, uint16_t Ypos )
{
#if ( DISP_ORIENTATION == 90 ) || ( DISP_ORIENTATION == 270 ) uint16_t temp = Xpos;
Xpos = Ypos;
Ypos = ( MAX_X - 1 ) - temp;
#elif ( DISP_ORIENTATION == 0 ) || ( DISP_ORIENTATION == 180 )
#endif
LCD_WriteReg(0x004e, Xpos );
LCD_WriteReg(0x004f, Ypos );
}
static void delay_ms(uint16_t ms)
{
uint16_t i,j;
for( i = 0; i < ms; i++ )
{
for( j = 0; j < 1141; j++ );
}
}
void LCD_Initializtion(void)
{
LCD_Configuration();
// DeviceCode = LCD_ReadReg(0x0000);
/* 读取屏ID */
LCD_WriteReg(0x0000,0x0001); delay_ms(50); /* 打开晶振，内部晶振500k*/
LCD_WriteReg(0x0003,0xA8A4); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x000C,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x000D,0x080C); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x000E,0x2B00); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x001E,0x00B0); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0001,0x2B3F); delay_ms(50); /* 驱动输出控制320*240 0x2B3F */ LCD_WriteReg(0x0002,0x0600); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0010,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0011,0x6070); delay_ms(50); /* 定义数据格式 16位色横屏
0x6070 */
LCD_WriteReg(0x0005,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0006,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0016,0xEF1C); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0017,0x0003); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0007,0x0133); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x000B,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x000F,0x0000); delay_ms(50); /* 扫描开始地址 */
LCD_WriteReg(0x0041,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0042,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0048,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0049,0x013F); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x004A,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x004B,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0044,0xEF00); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0045,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0046,0x013F); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0030,0x0707); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0031,0x0204); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0032,0x0204); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0033,0x0502); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0034,0x0507); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0035,0x0204); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0036,0x0204); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0037,0x0502); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x003A,0x0302); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x003B,0x0302); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0023,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0024,0x0000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x0025,0x8000); delay_ms(50);
LCD_WriteReg(0x004f,0); /* 行首址0 */
LCD_WriteReg(0x004e,0); /* 列首址0 */
}
/******************************************************************************* * Function Name : LCD_Clear
* Description : 将屏幕填充成指定的颜色，如清屏，则填充 0xffff
* Input : - Color: Screen Color
* Output : None
* Return : None
* Attention : None
*******************************************************************************/ void LCD_Clear(uint16_t Color)
{
uint32_t index=0;
Clr_Cs;
LCD_WriteIndex(0x0022);
for( index = 0; index < MAX_X * MAX_Y; index++ )
{
LCD_WriteData(Color);
}
Set_Cs;
}
/******************************************************************************
* Function Name : LCD_GetPoint
* Description : 获取指定座标的颜色值
* Input : - Xpos: Row Coordinate
* - Xpos: Line Coordinate
* Output : None
* Return : Screen Color
* Attention : None
*******************************************************************************/
uint16_t LCD_GetPoint(uint16_t Xpos,uint16_t Ypos)
{
uint16_t dummy;
LCD_SetCursor(Xpos,Ypos);
Clr_Cs;
LCD_WriteIndex(0x0022);
dummy = LCD_ReadData(); /* 空读一次 */
dummy = LCD_ReadData();
Set_Cs;
return dummy;
}
FSMC全称“静态存储器控制器”。
使用FSMC控制器后，可以把FSMC提供的FSMC_A[25:0]作为地址线，而把FSMC提供的FSMC_D[15:0]作为数据总线。
(1)当存储数据设为8位时，(FSMC_NANDInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_8b)
地址各位对应FSMC_A[25:0]，数据位对应FSMC_D[7:0]
(2)当存储数据设为16位时，(FSMC_NANDInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b)
地址各位对应FSMC_A[24:0]，数据位对应FSMC_D[15:0]
FSMC 包括4个模块：
(1)AHB接口（包括FSMC配置寄存器）
(2)NOR闪存和PSRAM控制器（驱动LCD的时候LCD就好像一个PSRAM的里面只有2个16位的存储空间，一个是DATA RAM 一个是CMD RAM）
(3)NAND闪存和PC卡控制器
(4)外部设备接口
注：FSMC可以请求AHB进行数据宽度的操作。如果AHB操作的数据宽度大于外部设备（NOR或NAND或LCD）的宽度，此时FSMC将AHB操作分割成几个连续的较小的数据宽度，以适应外部设备的数据宽度
FSMC对外部设备的地址映像从0x6000 0000开始，到0x9FFF FFFF结束，共分4个地址块，每个地址块256M字节。可以看出，每个地址块又分为4个分地址块，大小64M。对NOR的地址映像来说，我们可以通过选择HADDR[27:26]来确定当前使用的是哪个64M的分地址块，如下页表格。而这四个分存储块的片选，则使用NE[4:1]来选择。数据线/地址线/控制线是共享的。
NE1 ->Bank1 NE2->Bank2 NE3->Bank3 NE4->Bank4
若 NE1 连接，则
每小块NOR/PSRAM 64M
第一块:6000 0000h--63ff ffffh (DATA长度为8位情况下,由地址线FSMC_A[25:0]决定；DATA长度为16位情况下，由地址线FSMC_A[24:0]决定)
第二块:6400 0000h--67ff ffffh
第二块:6800 0000h--6bff ffffh
第三块:6c00 0000h--6fff ffffh
注：这里的HADDR是需要转换到外部设备的内部AHB地址线，每个地址对应一个字节单元。因此，若外部设备的地址宽度是8位的，则HADDR[25:0]与STM32的CPU引脚
FSMC_A[25:0]一一对应，最大可以访问64M字节的空间。若外部设备的地址宽度是16位的，则是HADDR[25:1]与STM32的CPU引脚FSMC_A[24:0]一一对应。在应用的时候，
可以将FSMC_A总线连接到存储器或其他外设的地址总线引脚上。
例：STM32F10XX FCMS控制LCD的驱动
FSMC提供了所有的LCD控制器的信号：
STM32f10xxx FSMC有四个不同banks(每个64M字节)考研支持NOR、nand等其他类似
的存储器。这些外部设备的地址线，数据先和控制线是共享的。每个设备的访问通过片选来决定，而每次只能访问一个设备
FSMC_D[16:0] ->16bit地址总线
FSMC NEx：分配给NOR的256M，再分成4个区。每个区用来分配一个外设，这四个外设
的片选：NE1-NE4，对应的不同的引脚
FSMC NOE：输出使能，连接LCD的RD脚
FSMC NWE：写使能，连接LCD的RW脚
FSMC Ax：用在LCD显示RAM和寄存器之间进行选择的地址线，即该线用于选择LCD的
RS脚，该线可用地址线的任意一根线，范围：FSMC_A[25:0]。（RS=0表示指令，RS=1
表示数据）
例：选择NOR的第一个存储区，并且使用FSMC_A16来控制LCD的RS引脚，则我们访问LCD显示RAM的基址为0x60020000 LCD命令寄存器地址为：0x60000000
例：选择NOR的第四个存储区，并且使用FSMC_A0来控制LCD的RS引脚，则我们访问LCD显示RAM的基址为0x6C000002 LCD命令寄存器地址为：0x6C000000