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2019年03月07日 | STM32之FSMC-SRAM/NOR原理
2019-03-07 来源：eefocus
FSMC，即灵活的静态存储控制器，能够与同步或异步存储器和 16 位 PC 存储器卡连接，STM32F4 的 FSMC 接口支持包括 SRAM、 NAND FLASH、 NOR FLASH 和 PSRAM 等存储器。
所有的外部存储器共享地址、数据和控制信号，但有各自的片选信号。FSMC一次只能访问一个外部器件。
STM32的FSMC主要功能：（详情看手册）
● 支持对同步器件（NOR Flash 和 PSRAM）的突发模式访问
● 8 或 16 位宽的数据总线
● 每个存储区域有独立的片选控制
● 每个存储区域可独立配置
● 可对时序进行编程，以支持各种器件
FSMC 包含四个主要模块：
● AHB 接口（包括 FSMC 配置寄存器）
● NOR Flash/PSRAM 控制器
● NAND Flash/PC 卡控制器
● 外部器件接口
外部器件地址映射
从FSMC的角度，外部存储器被划分为4个固定大小的存储区域，每个区域的大小为256MB，如下图：
● 存储区域 1 可连接多达 4 个 NOR Flash 或 PSRAM 存储器器件。此存储区域被划分为 4 个
NOR/PSRAM 区域，带 4 个专用片选信号。
● 存储区域 2 和 3 用于连接 NAND Flash 器件（每个存储区域一个器件）
● 存储区域 4 用于连接 PC 卡设备
从上图可知FSMC总共管理1GB空间，拥有4个存储块（Bank），这里我们讨论存储块1（Bank1），Bank1分为4个区，每个区64M字节空间，每个区都有独立的寄存器对所连接的存储器进行配置。Bank1的256M字节空间由28根地址线（HADDR[27:0]）寻址。
这里HADDR是内部AHB地址总线，其中HADDR[25:0]来自外部存储器地址FSMC_A[25:0],而HADDR[26:27]对4个区进行寻址，如下图：
HARRD[25:0]包含外部存储器地址，由于HARRD为字节地址，而存储器按字寻址，所以根据存储器数据的宽度的不同，实际向存储器发送的地址也将有所不同，如下图：
当 Bank1 接的是 16 位宽度存储器的时候：HADDR[25:1]-->FSMC[24:0]。
当 Bank1 接的是 8 位宽度存储器的时候：HADDR[25:0]-->FSMC[25:0]。
不论外部接 8 位/16 位宽设备，FSMC_A[0] 永远接在外部设备地址 A[0] 。
STM32的FSMC支持数据与地址线复用或非复用两种模式
非复用模式：16位数据线及26位地址线分开始用。推荐在144脚及以上的STM32产品上使用该模式。
复用模式：低16位数据/地址线复用。在该模式下，推荐使用地址锁存器以区分数据与地址。
若不使用锁存器:当NADV为低时，ADx(x=0…15)上出现地址信号Ax，当NADV变高时，ADx上出现数据信号Dx。
若使用锁存器:可同时在ADx上得到Ax和Dx。
FSMC 综合了 SRAM／ROM、 PSRAM 和 NOR Flash 产品的信号特点，定义了不同的异步时序模型。选用不同的时序模型时，需要设置不同的时序参数。在实际扩展时，根据选用存储器的特征确定时序模型，从而确定各时间参数与存储器读／写周期参数指标之间的计算关系；利用该计算关系和存储芯片数据手册中给定的参数指标，可计算出 FSMC 所需要的各时间参数，从而对时间参数寄存器进行合理的配置。
模式1 —— SRAM/CRAM
模式A —— SRAM/PSRAM(CRAM)
模式2/B —— NOR闪存
模式C —— NOR闪存
模式D —— 带地址扩展的异步操作
复用模式—— 地址/数据复用的NOR闪存异步操作
对于NOR FLASH/PSRAM控制器-存储块1，可通过FSMC_BCRx、FSMC_BTRx和FSMC_BWTRx寄存器设置（其中x=1~4，对应4个区）。
通过这3个寄存器，可以设置FSMC访问外部存储器的时序参数，拓宽了可选用的外部存储器的速度范围。
1.SRAM/NOR闪存片选控制寄存器（FSMC_BCRx）
EXTMOD：扩展模式使能位，控制是否允许读写不同的时序，需设置为1
WREN：写使能位。我们要向TFTLCD写数据，需设置为1
MWID[1:0]：存储器数据总线宽度。00，表示8位数据模式；01表示16位数据模式；10和11保留。
MTYP[1:0]：存储器类型。00表示SRAM、ROM；01表示PSRAM；10表示NOR FLASH;11保留。
MBKEN：存储块使能位。需设置为1
2.SRAM/NOR闪存片选时序寄存器（FSMC_BTRx）-读时序控制
ACCMOD[1:0]：访问模式。00:模式A；01:模式B；10:模式C；11:模式D。
DATAST[7:0]：数据保持时间，等于: DATAST(+1)个HCLK时钟周期，DATAST最大为255。
ADDSET[3:0]：地址建立时间。表示：ADDSET+1个HCLK周期，ADDSET最大为15。
3.SRAM/NOR闪存写时序寄存器（FSMC_BWTRx）-写时序控制
ACCMOD[1:0]：访问模式。00:模式A；01:模式B；10:模式C；11:模式D。
DATAST[7:0]：数据保持时间，等于: DATAST(+1)个HCLK时钟周期，DATAST最大为255。
ADDSET[3:0]：地址建立时间。表示：ADDSET+1个HCLK周期，ADDSET最大值为1111 = 15。
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