读写时序的流程很类似,过程如下: (1) 主机使用地址信号线发出要访问的存储器目标地址; (2) 控制片选信号CE#使能存储器芯片; (3) 若是要进行读操作,则控制读使能信号OE#表示要读数据,若进行写操作则控制写使能信号WE#表示要写数据; (4) 使用掩码信号LB#与UB#指示要访问目标地址的高、低字节部分; (5) 若是读取过程,存储器会通过数据线向主机输出目标数据,若是写入过程,主要使用数据线向存储器传输目标数据。
①通讯引脚:由于控制不同类型存储器的时候会有一些不同的引脚,看起来有非常多,其中地址线FSMC_A和数据线FSMC_D是所有控制器都共用的。
注:其中比较特殊的FSMC_NE是用于控制SRAM芯片的控制信号线,STM32具有FSMC_NE1/2/3/4号引脚,不同的引脚对应STM32内部不同的地址区域。
②存储器控制器:上面不同类型的引脚是连接到FSMC内部对应的存储控制器中NOR/PSRAM/SRAM设备使用相同的控制器,NAND/PC卡设备使用相同的控制器,不同的控制器有专用的寄存器用于配置其工作模式。
控制SRAM的有FSMC_ BCR 、FSMC_ BTR以及FSMC_BWTR寄存器。每种寄存器都有4个,分别对应于4个不同的存储区域,各种寄存器介绍如下:
a.FSMC_BCR控制寄存器:可配置要控制的存储器类型、数据线宽度以及信号有效极性能 参数。 b.FMC_BTR时序寄存器:用于配置SRAM访问时的各种时间延迟,如数据保持时间、地址保持时间等。 c.FMC_BWTR写时序寄存器:与FMC_BTR寄存器控制的参数类似,它专门用于控制写时序的时间参数。
③时钟控制逻辑:FSMC外设挂载在AHB总线上,时钟信号来自于HCLK(默认168MHz),控制器的同步时钟输出就是由它分频得到。
例如,NOR控制器的FSMC_CLK引脚输出的时钟,它可用于与同步类型的SRAM芯片进行同步通讯,它的时钟频率可通过FSMC_BTR寄存器的CLKDIV位配置,可以配置为HCLK的1/2或1/3,也就是说,若它与同步类型的SRAM通讯时,同步时钟最高频率为84MHz。
后面示例中的SRAM为异步类型的存储器,不使用同步时钟信号,所以时钟分频配置不起作用。
FSMC连接好外部的存储器并初始化后,就可以直接通过访问地址来读写数据。
FSMC访问存储器的方式与I2C EEPROM、SPI FLASH的不一样,后两种方式都需要控制I2C或SPI总线给存储器发送地址,然后获取数据;在程序里,这个地址和数据都需要分开使用不同的变量存储,并且访问时还需要使用代码控制发送读写命令。
而使用FSMC外接存储器时,其存储单元是映射到STM32的内部寻址空间的;在程序里,定义一个指向这些地址的指针,然后就可以通过指针直接修改该存储单元的内容,FSMC外设会自动完成数据访问过程,读写命令之类的操作不需要程序控制。
FSMC的NOR/PSRAM/SRAM/NAND FLASH以及PC卡的地址被映射到了External RAM地址空间内,使得访问FSMC控制的存储器时,就跟访问STM32的片上外设寄存器一样。
FSMC把整个External RAM存储区域分成了4个Bank区域,并分配了地址范围及适用的存储器类型,如NOR及SRAM存储器只能使用Bank1的地址。
在NOR及SRAM区域,每个Bank的内部又分成了4个小块,每个小块有相应的控制引脚用于连接片选信号,如FSMC_NE[4:1]信号线可用于选择BANK1内部的4小块地址区域,当STM32访问0x68000000-0x6BFFFFFF地址空间时,会访问到Bank1的第3小块区域,相应的FSMC_NE3信号线会输出控制信号。
FSMC读时序如下:
FSMC写时序如下:
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