2020年03月17日 | STM32通过FSMC读写FPGA

硬件平台：icore板（STM32F103VC + EP4C6E22C8）

STM32F103VC是100管脚的，FSMC引脚定义：
地址仅有A19-23  A16-18 共8根地址线，数据线有16根，控制信号RD、WR、NE1
FPGA挂在BANK1的第一区（NE1，还可以有NE2、3、4） 

这样可以在FPGA内定义8个寄存器（仅解析A16-18三根地址线）

/***********************************************************

据此定义如下STM32与FPGA间通信用的寄存器 

********************************************************** */

#define ARM_FPGA_REG0 *((volatile unsigned short *)((u32)0x60000000))

#define ARM_FPGA_REG1 *((volatile unsigned short*)( (u32)0x60020000))

#define ARM_FPGA_REG2 *((volatile unsigned short*)( (u32)0x60040000))

#define ARM_FPGA_REG3 *((volatile unsigned short*)( (u32)0x60060000))

#define ARM_FPGA_REG4 *((volatile unsigned short*)( (u32)0x60080000))

#define ARM_FPGA_REG5 *((volatile unsigned short *)((u32)0x600a0000))

#define ARM_FPGA_REG6 *((volatile unsigned short *)((u32)0x600c0000))

#define ARM_FPGA_REG7 *((volatile unsigned short *)((u32)0x600e0000))

  /* FSMC对应的GPIO选第二功能，100pin的和非100pin的管脚是有差别的  */ 

void FSMC_GPIO_Configuration(void)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  /* SRAM 数据线双向IO  PD 和 PE               */

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 |

                                                    GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //GPIO_Mode_AF_PP是复用第二功能，也即FSMC

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 |

                                                    GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | 

                                                    GPIO_Pin_15;

  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);

  /* SRAM Address lines configuration   PD11 12 13 对应 A16 17 18  

      PE2 3 4 5 6 对应 A23 19 20 21 22  总共8根地址线            */

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11 |GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13;

  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | 

                                                    GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;

  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);

  /* WR and RD configuration */  

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 |GPIO_Pin_5;

  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

  /* NE1 PD7 片选 */

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; 

  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

  /* NBL0, NBL1 configuration 高低字节使能*/

//  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; 

//  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); 

}

  /*设置FSMC接口时序，控制对象，以及BANK以及区（一个Bank有4个区（4个片选））        */ 

void FSMC_SRAM_Init(void)

{

  FSMC_NORSRAMInitTypeDef  FSMC_NORSRAMInitStructure;

  FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef  p;

/*-- FSMC Configuration ------------------------------------------------------*/

  p.FSMC_AddressSetupTime = 0;

  p.FSMC_AddressHoldTime = 0;

  p.FSMC_DataSetupTime = 2;

  p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0;

  p.FSMC_CLKDivision = 0;

  p.FSMC_DataLatency = 0;

  p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM1;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_SRAM;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth =   

  FSMC_MemoryDataWidth_16b;//FSMC_MemoryDataWidth_8b;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsyncWait = FSMC_AsyncWait_Disable;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &p;

  FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &p;

  FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure); 

  /* Enable FSMC Bank1_SRAM Bank */

  FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM1, ENABLE);  

}

/*  另外不要忘了使能FSMC时钟以及对应GPIO的时钟，放在RCC_Configuration()里面了 */

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE, 

                                            ENABLE);

  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);

至此STM32配置FSMC就完成了，可以编写测试程序了：

void main(void)

{

        u32 i = 0;

        u16 j = 0; 
 

        RCC_Configuration();                        

        NVIC_Configuration();                       

        FSMC_GPIO_Configuration();                  

        FSMC_SRAM_Init();                           

        USART_Initial();//UART1端口配置             

        printf("start test!rn");                  

        for(j = 0; j < 256; j++)                    

        {                                           

               ARM_FPGA_REG2 = j << 8 | j;                 

               printf("0x%4xrn", ARM_FPGA_REG2);         

        }                                           

        for(i = 0; i < 65536; i++)                  

        {                                           

               ARM_FPGA_REG1 = (u16)i;                    

               if(ARM_FPGA_REG1 != i)                      

                   printf("%drn", ARM_FPGA_REG1);           

        }                                           

        printf("test over!rn");                   

         while(1)

         {

         }

}

/*   FPGA端得代码和上次DSP与FPGA通信的代码基本一致，如下：    */

module      STM32_FPGA(

                                          input  main_clk,  //25M晶振

                                          output arm_clk,  //FPGA输出8M时钟作为STM32的外部时钟HSE，经过PLL倍频后得

                                                                     //72M系统时钟

                                          output led,       //指示灯，无关紧要