什么是FSMC

　　FSMC（Flexible Static Memory Controller，可變靜態(tài)存儲(chǔ)控制器）是STM32系列采用的一種新型的存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)。在外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用需要，方便地進(jìn)行不同類型大容量靜態(tài)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。

　　STM32系列微控制器為用戶提供了豐富的選擇，可適用于工業(yè)控制、智能家電、建筑安防、醫(yī)療設(shè)備以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品等多方位嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。STM32系列采用一種新型的存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)——FSMC，在外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用需要，方便地進(jìn)行不同類型大容量靜態(tài)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。

　　fsmc就是為了擴(kuò)展內(nèi)存的，如我們?cè)赟TM32芯片外添加一個(gè)sram芯片，那么我們只需要把 sram芯片的地址線和數(shù)據(jù)線和STM32連接后，然后將內(nèi)核規(guī)定的地址數(shù)賦給sram的地址，那么我們就可以通過(guò)內(nèi)核規(guī)定的地址去訪問(wèn)sram芯片了。

　　STM32_FMSC使用理解

　　第一個(gè)角度理解

? ? ? ? STM32有FSMC（其實(shí)其他芯片基本都有類似的總線功能），F(xiàn)SMC的好處就是你一旦設(shè)置好之后，WR（寫）、RD（讀）、DB0-DB15這些控制線和數(shù)據(jù)線，都是FSMC自動(dòng)控制的。打個(gè)比方，當(dāng)你在程序中寫到：

　　*（volatile unsigned short int *）（0x60000000）=val;

　　那么FSMC就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行一個(gè)寫的操作，其對(duì)應(yīng)的主控芯片的WE、RD這些腳，就會(huì)呈現(xiàn)出寫的時(shí)序出來(lái)（即WE=0，RD=1），數(shù)據(jù)val的值也

　　會(huì)通過(guò)DB0-15自動(dòng)呈現(xiàn)出來(lái)（即FSMC-D0:FSMC-D15=val ）。地址0x60000000會(huì)被呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上（即A0-A25=0，地址線的對(duì)應(yīng)最麻煩，要根據(jù)具體情況來(lái)，好好看看FSMC手冊(cè)）。

　　那么在硬件上面，我們需要做的，僅僅是MCU和LCD控制芯片的連接關(guān)系：

　　WE-WR，均為低電平有效

　　RD-RD，均為低電平有效

　　FSMC-D0-15接LCD DB0-15

　　FSMC_NE1--CS接PD7

　　連接好之后，讀寫時(shí)序都會(huì)被FSMC自動(dòng)完成。但是還有一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題，就是RS沒(méi)有接因?yàn)樵贔SMC里面，根本就沒(méi)有對(duì)應(yīng)RS。怎么辦呢？這個(gè)時(shí)候，有一個(gè)好方法，就是用某一根地址線來(lái)接RS。比如我們選擇了A16這根地址線來(lái)接，那么當(dāng)我們要寫寄存器的時(shí)候，我們需要RS，也就是A16（RS為高）置高。軟件中怎么做呢？也就是將FSMC要寫的地址改成0x60020000，如下：

　　*（volatile unsigned short int *）（0x60020000）=val;

　　這個(gè)時(shí)候，A16在執(zhí)行其他FSMC的同時(shí)會(huì)被拉高，因?yàn)锳0-A18要呈現(xiàn)出地址0x60020000。0x60020000里面的Bit17=1，就會(huì)導(dǎo)致A16為1。

　　當(dāng)要讀數(shù)據(jù)時(shí)，地址由0x60020000改為了0x60000000，這個(gè)時(shí)候A16就為0了。

　　那么有朋友就會(huì)有疑問(wèn)，第一，為什么地址是0x6xxxxxxx而不是0x0xxxxxxx；第二，CS怎么接；第三，為什么Bit17對(duì)應(yīng)A16？

　　RS問(wèn)題：RS為0表示；讀寫寄存器;RS為1，讀寫數(shù)據(jù)RAM；

　　先來(lái)看前兩個(gè)問(wèn)題，大家找到STM32的FSMC手冊(cè)，在FSMC手冊(cè)里面，我們很容易找到，F(xiàn)SMC將0x60000000-0x6fffffff的地址用作NOR/PRAM（

　　共256M地址范圍）。而這個(gè)存儲(chǔ)塊，又被分成了四部分，每部分64M地址范圍。當(dāng)對(duì)其中某個(gè)存儲(chǔ)塊進(jìn)行讀寫時(shí)，對(duì)應(yīng)的NEx就會(huì)置低。這里，

　　就解決了我們兩個(gè)問(wèn)題，

　　第一，LCD的操作時(shí)序，和NOR/PRAM是一樣的（為什么一樣自己找找NOR/PRAM的時(shí)序看看），所以我們選擇0x6xxxxxxx

　　這個(gè)地址范圍（選擇這個(gè)地址范圍，操作這個(gè)地址時(shí)，F(xiàn)SMC就會(huì)呈現(xiàn)出NOR/PRAM的時(shí)序）。

　　第二，我們可以將NEx連接到LCD的CS，只要我們操作

　　的地址是第一個(gè)存儲(chǔ)塊內(nèi)即可（即0-0x3ffffff地址范圍）。

　　第三個(gè)問(wèn)題再來(lái)看一看FSMC手冊(cè)關(guān)于存儲(chǔ)器字寬的描述，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外部存儲(chǔ)器是16位時(shí)，硬件管腳A0-A24表示的是地址線A1-A25的值，所以

　　我們要位移一下，Bit17的值，實(shí)際會(huì)被反應(yīng)到A16這根IO來(lái)。關(guān)于數(shù)據(jù)寬度及位移的問(wèn)題，初學(xué)的朋友可能會(huì)比較疑惑，當(dāng)你接觸了多NOR/PRAM

　　這樣的器件后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，很多芯片的總線，都是這樣設(shè)計(jì)的，為的是節(jié)省地址線。

　　第二個(gè)角度理解：

　　FSMC總線上看，LCD只有2個(gè)地址。

　　Bank1_LCD_C是寫寄存器，此時(shí)RS=1，告訴LCD我在總線上輸出數(shù)據(jù)的是寄存器的地址

　　Bank1_LCD_D是寫數(shù)據(jù)，此時(shí)RS=0，告訴LCD我在總線上輸出地?cái)?shù)據(jù)是寄存器的數(shù)據(jù)或者GRAM的數(shù)據(jù)。

　　寫寄存器數(shù)據(jù)按2步來(lái)：

　　第一步先往Bank1_LCD_C （對(duì)應(yīng)RS=1），送寄存器的地址：*（__IO uint16_t *） （Bank1_LCD_C）= index; 接著在Bank1_LCD_D這個(gè)地址（對(duì)應(yīng)RS=0），寫入剛指向的寄存器的數(shù)據(jù)： *（__IO uint16_t *） （Bank1_LCD_D）= val;

　　為什么*（__IO uint16_t *） （Bank1_LCD_C）= index; 就是往 LCD 寫寄存器呢？

　　這是一個(gè)16位的IO賦值操作，地址是Bank1_LCD_C，這個(gè)地址就是指向FSMC的 Bank1的NE1對(duì)應(yīng)的地址空間。而LCD片選正是連接到NE1，具體地址要看RS接到哪一根地址線上。當(dāng)CPU執(zhí)行到這一條的時(shí)候，就會(huì)通過(guò)FSMC總線控制器在數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行一個(gè)地址為 Bank1_LCD_C的數(shù)據(jù)寫操作，此操作自動(dòng)完成CS信號(hào)，

　　RD信號(hào)，WR信號(hào)，以及地址總線數(shù)據(jù)（RS信號(hào)）的輸出以及數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)的輸出。

　　其他的操作都是這兩個(gè)操作組合完成。也就是我上面所說(shuō)的，

　　“所有的寄存器地址和寄存器數(shù)據(jù)，以及 GRAM數(shù)據(jù)都是通過(guò) IO0-IO15完成傳輸?shù)模皇荈SMC的地址。這是容易搞混的一個(gè)地方.LCD的FSMC地址只有一根 ，就是RS.”

　　第三個(gè)角度理解：

　　把TFT看做類似SRAM的存儲(chǔ)器，只能接在 BANK1上。對(duì)應(yīng)基地址是0x60000000.

　　而BANK1又有劃分為四個(gè)片選，分別對(duì)應(yīng)基地址：

　　NE1 0x600000000

　　NE2 0x640000000

　　NE3 0x680000000

　　NE4 0x6C0000000

　　所以每個(gè)NEx能尋址的空間大小為64M，也就是對(duì)應(yīng)了FSMC的A0到A25 共26根地址線。

　　假如使用NE4接到為L(zhǎng)CD的片選CS上，那么就對(duì)應(yīng)基地址 0x6C000000，

　　如果RS接到地址線的 A0上，那么當(dāng) RS為0時(shí)對(duì)應(yīng)的地址就是 LCD_REG = 0x6C000000，（其實(shí)你用0x6CFFFFF0是一樣的，因?yàn)橹挥玫揭桓刂肪€）。

　　RS為1時(shí)對(duì)應(yīng)的地址就是 LCD_RAM =0x6C000001，（0x6CFFFFF1一樣對(duì)應(yīng) LCD_RAM，因?yàn)樗粯訉?duì)應(yīng) RS=1）。

　　如果 RS接到 其他地址線上，情況是類似的。

　　比如接到 An上，那么

　　LCD_REG= 0x6C000000，

　　LCD_RAM= 0x6C000000 | （1《《n）

　　注意這個(gè)地址不是唯一的，只要這個(gè)地址能尋址到 BANK1 的 NE4上而且使 RS=0，那么就是 LCD_REG，使 RS=1，就是LCD_RAM.

　　對(duì)應(yīng)Bank1_LCD_C 的地址，F(xiàn)SMC總線控制器在RS接的那根地址線輸出的是 1，而對(duì)應(yīng)Bank1_LCD_D，輸出的0.

　　RS接的可不是GPIO，是FSMC地址總線的一根.FSMC進(jìn)行讀寫操作的時(shí)候會(huì)在地址總線根據(jù)要讀寫的地址輸出電平的。

　　RS接哪一根地址線雖然沒(méi)有固定要求，但是一旦你確定要接哪一根，那么Bank_LCD_C和Bank_LCD_D也要隨之確定，這可不是“自動(dòng)的“。

　　雖然沒(méi)有手動(dòng)操作GPIO來(lái)操作RS，但是你敲代碼的時(shí)候可是手動(dòng)指定 Bank1_LCD_C 或者 Bank1_LCD_D ，從而確定 RS的電平。

　　所謂的“自動(dòng)”是指：不是通過(guò)操作GPIO來(lái)操作RS，而是直接根據(jù)地址總線地址的不同來(lái)完成操作RS，這兩種方法的速度差別是非常大的。

　　如果是GPIO方式，先要通過(guò)操作GPIO 分別 輸出 RS，CS，等的電平，然后再通過(guò)過(guò)GPIO操作輸出數(shù)據(jù)，然后還要通過(guò)GPIO 再操作RD，WR，CS等的電平。

　　每操作一個(gè)GPIO都要好幾個(gè)周期，加起來(lái)就非常慢了。

　　而FSMC是在一個(gè)FSMC寫周期內(nèi)就完成了這所有的動(dòng)作。