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STM32之FSMC

时间:11-13 来源:互联网 点击:

STM32 FSMC总线深入研究

由于CPU与FPGA通信的需要,以及对8080总线的熟悉,首选采用了STM32的FSMC总线,作为片间通信接口。FSMC能达到16MHz的写入速度,理论上能写20fps的1024*768的图片哈哈。(当然实际上是不可能的,就算是DMA传输,数据源也跟不上,实际上刷模拟的图片每秒10fps,刷的很high)当然这不是本篇的要点,这里主要研究STM32的FSMC接口,将速度提升到极限。

1. FSMC协议分析

如下为ILI9325的8080接口的协议

CS(片选信号):低电平片选有效,高电平失能(默认为高:失能)

RS(数据寄存器):低电平写寄存器,高电平写数据(默认为高:写数据)FSMC默认为低。。。。

RD(读信号) :低电平有效,上升沿写入数据,高电平失能(默认为高,失能)

WR(写信号) :低电平有效,上升沿写入数据,高电平失能(默认为高,失能)

FSMC写SRAM模式如下:

(1)读操作

(2)写操作

HCLK为系统时钟72MHz

综上,分析出FSMC与8080接口协议异同点

(1)同:CS,RS,RD有效电平都一样,单个字节的写入与读取时序完全一样

(2)异:

A:8080 默认RS为高,而FSMC默认RS为低

B:8080接口协议能保持CS,RS等有效,连续写数据,而FSMC以此只能输出一个数据。

C:8080协议没有地址线,而FSMC还有地址线,这使得数据输出不连续。

2. FSMC时序研究

下图为FSMC写命令与数据的时序图,从中根据上图可以分析出FSMC可以实现16M的数据写入。FSMC的信号线翻转非常快,这使得IC或者FPGA时序设计上得非常严谨。FSMC最大实现了72MHz(66.7到100MHz之间,实际为72MHz,HCLK)的翻转速度,这要求外部器件支持那么高的速率。

寄存器配置(寄存器+数据)

连续数据写入(0xBB:写数据开始),命令后,RS默认拉低(FSMC和标准不一样的地方)

数据建立很快

写数据,然后默认RS拉低

整体的时序可模拟为:

task task_writecmd;

input [15:0] cmd;

begin

mcu_cs = 0;

mcu_rs = 0;

mcu_data = cmd;

#20;

mcu_we = 0;

#20;

mcu_we = 1;

#15;

mcu_rs = 1;

mcu_cs = 1;

#20;

end

endtask

task task_writedata;

input [15:0] data;

begin

mcu_cs = 0;

mcu_rs = 1;

mcu_data = data;

#20;

mcu_we = 0;

#20;

mcu_we = 1;

#15;

mcu_rs = 1;

mcu_cs = 1;

#20;

end

endtask

3. FSMC接口初始化

根据手册,相关参数如下表所示。这里我发现所谓最小值还能设置为最小,但实际速度差不多。FSMC协议时间参数如下所示:

有人跟我说,手册是保守的;有人跟我说,在小就是默认值了。我不太理解。感觉速度每提升,应该在小就是默认了。不过,反正我追求速度的极限。

以下是FSMC-SRAM模式下的初始化代码,分享的同时,希望对你有用。

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/typedef struct{vu16 LCD_REG;vu16 LCD_RAM;} LCD_TypeDef;#define    LCD_WriteCmd(cmd)    LCD->LCD_REG = cmd#define    LCD_WriteData(data)    LCD->LCD_RAM = data/* LCD is connected to the FSMC_Bank1_NOR/SRAM4 and NE4 is used as ship select signal */#define LCD_BASE    ((u32)(0x60000000 | 0x0C000000))#define LCD         ((LCD_TypeDef *) LCD_BASE)void LCD_FSMCConfig(void){    FSMC_NORSRAMInitTypeDef  FSMC_NORSRAMInitStructure;FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef  p;/*-- FSMC Configuration ------------------------------------------------------*//*----------------------- SRAM Bank 4 ----------------------------------------*//* FSMC_Bank1_NORSRAM4 configuration *///标准//     p.FSMC_AddressSetupTime = 1;//     p.FSMC_AddressHoldTime = 2;//     p.FSMC_DataSetupTime = 2;    //     p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 1;//     p.FSMC_CLKDivision = 1;//     p.FSMC_DataLatency = 2;//超快p.FSMC_AddressSetupTime = 0;p.FSMC_AddressHoldTime = 0;p.FSMC_DataSetupTime = 1;    p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0;p.FSMC_CLKDivision = 0;p.FSMC_DataLatency = 0;p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A;/* Color LCD configuration ------------------------------------LCD configured as follow:- Data/Address MUX = Disable- Memory Type = SRAM- Data Width = 16bit- Write Operation = Enable- Extended Mode = Enable- Asynchronous Wait = Disable */FSMC_            

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