STM32的SRAM

news2025/2/25 21:37:50

文章目录

  • SRAM的概念
    • XM8A51216介绍
      • 特点
      • 连接线原理框图
      • 硬件连接图
  • SRAM的配置
    • 使能 FSMC 时钟，并配置 FSMC 相关的 IO 及其时钟使能
    • 初始化FSMC，设置FSMC BANK1区域3
    • 使能 BANK1 区域 3
    • FSMC读写代码

SRAM的概念

SRAM的介绍
STM32F407ZGT6自带了 192K字节的 SRAM。内存要求高的场合， STM32F4自带的这些内存就不够用了。

XM8A51216介绍

XM8A51216 是深圳星忆存储科技有限公司生产的一颗（512*16，即 1M 字节）容量的 CMOS 静态内存芯片。
啥是CMOS？

特点

该芯片具有如下几个特点：
⚫ 高速。具有最高访问速度 10/12ns。
⚫ 低功耗。
⚫ TTL 电平兼容。
⚫ 全静态操作。不需要刷新和时钟电路。
⚫ 三态输出。
⚫ 字节控制功能。支持高/低字节控制。

连接线原理框图

在这里插入图片描述
A0~18 为地址线，总共 19 根地址线（即 2^19=512K，1K=1024）；
DQ0~15 为数据线，总共 16 根数据线。
CEn 是芯片使能信号，低电平有效；
OEn 是输出使能信号，低电平有效；
WEn 是写使能信号，低电平有效；
BLEn 和 BHEn 分别是高字节控制和低字节控制信号；

硬件连接图

在这里插入图片描述 A[0:18]接 FMSC_A[0:18]（不过顺序错乱了）
D[0:15]接 FSMC_D[0:15]
BHEn 接 FSMC_NBL1
BLEn 接 FSMC_NBL0
OEn 接 FSMC_OE
WEn 接 FSMC_WE
CEn 接 FSMC_NE3

  • XM8A51216 的 A[0:18]并不是按顺序连接 STM32F1 的 FMSC_A[0:18]，不过这并不影响我们正常使用外部 SRAM，因为地址具有唯一性。

SRAM的配置

使用 FSMC的 BANK1 区域 3来控制 XM8A51216。
在这里插入图片描述PB15 控制背光？
在这里插入图片描述初始化 FSMC 主要是初始化三个寄存器 FSMC_BCRx，FSMC_BTRx，FSMC_BWTRx

使能 FSMC 时钟，并配置 FSMC 相关的 IO 及其时钟使能

要使用 FSMC，当然首先得开启其时钟。然后需要把FSMC_D015，FSMCA018 等相关IO 口，全部配置为复用输出，并使能各 IO 组的时钟。使能 FSMC 时钟的方法：
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC,ENABLE);

#include "sram.h"
#include "usart.h"
//使用 NOR/SRAM 的 Bank1.sector3,地址位 HADDR[27,26]=10
//对 IS61LV25616/IS62WV25616,地址线范围为 A0~A17
//对 IS61LV51216/IS62WV51216,地址线范围为 A0~A18
//对 XM8A51216,地址线范围为 A0~A18
#define Bank1_SRAM3_ADDR ((u32)(0x68000000))
//初始化外部 SRAM
void FSMC_SRAM_Init(void)
{
FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NSInitStructure;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef readWriteTiming;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE|
RCC_APB2Periph_GPIOF|RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 0xFF33; //PORTD 复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 0xFF83; //PORTE 复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 0xF03F; //PORTD 复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 0x043F; //PORTD 复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);

初始化FSMC，设置FSMC BANK1区域3

固件库提供了 3 个 FSMC 初始化函数分别为

FSMC_NORSRAMInit()；
FSMC_NANDInit()；
FSMC_PCCARDInit()；

这三个函数分别用来初始化 4 种类型存储器。
用来初始化NOR 和 SRAM 使用同一个函数 FSMC_NORSRAMInit()。
此部分包括设置区域 3 的存储器的工作模式、位宽和读写时序等。
本章我们使用模式 A、16 位宽，读写共用一个时序寄存器。使用的函数是：

void FSMC_NORSRAMInit(FSMC_NORSRAMInitTypeDef* FSMC_NORSRAMInitStruct)

结构体指针:

typedef struct
{
uint32_t FSMC_Bank;
uint32_t FSMC_DataAddressMux;
uint32_t FSMC_MemoryType;
uint32_t FSMC_MemoryDataWidth;
uint32_t FSMC_BurstAccessMode;
uint32_t FSMC_AsynchronousWait;
uint32_t FSMC_WaitSignalPolarity;
uint32_t FSMC_WrapMode;
uint32_t FSMC_WaitSignalActive;
uint32_t FSMC_WriteOperation;
uint32_t FSMC_WaitSignal;
uint32_t FSMC_ExtendedMode;
uint32_t FSMC_WriteBurst;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef* FSMC_ReadWriteTimingStruct;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef* FSMC_WriteTimingStruct;
}FSMC_NORSRAMInitTypeDef;

前面13 个基本类型（unit32_t）的成员变量用来配置片选控制寄存器 FSMC_BCRx。
最后两个SMC_NORSRAMTimingInitTypeDef 指针类型的成员变量用来配置寄存器 FSMC_BTRx 和 FSMC_BWTRx
下面我们主要来看看模式 A下的相关配置参数：

  • FSMC_Bank
    ○ 用来设置使用到的存储块标号和区号，前面讲过
    ○ 存储块 1 区号 4，所以选择值为FSMC_Bank1_NORSRAM4。
  • FSMC_MemoryType
    用来设置存储器类型，我们这里是 SRAM，所以选择值为FSMC_MemoryType_SRAM。
  • FSMC_MemoryDataWidth
    用来设置数据宽度，可选 8 位还是 16 位，这里我们是 16 位数据宽度，所以选择值为 FSMC_MemoryDataWidth_16b。
  • FSMC_WriteOperation
    用来设置写使能，毫无疑问，我们前面讲解过我们要向 TFT 写数据，所以要写使能，这里我们选择 FSMC_WriteOperation_Enable。
  • FSMC_ExtendedMode
    是设置扩展模式使能位，也就是是否允许读写不同的时序，这里我们采取的读写不同时序，所以设置值为 FSMC_ExtendedMode_Enable。
    上面的这些参数是与模式 A 相关的
    下面我们也来稍微了解一下其他几个参数的意义吧：
  • FSMC_DataAddressMux
    用来设置地址/数据复用使能，若设置为使能，那么地址的低 16位和数据将共用数据总线，仅对 NOR 和 PSRAM 有效，所以我们设置为默认值不复用，值FSMC_DataAddressMux_Disable。

FSMC_BurstAccessMode ， FSMC_AsynchronousWait ， FSMC_WaitSignalPolarity ，FSMC_WaitSignalActive ， FSMC_WrapMode ， FSMC_WaitSignal FSMC_WriteBurst 和FSMC_WaitSignal 这些参数在成组模式同步模式才需要设置。
在这里插入图片描述

设 置 读 写 时 序 参 数 的 两 个 变 量 FSMC_ReadWriteTimingStruct 和FSMC_WriteTimingStruct，他们都是 FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef 结构体指针类型，这两个参数在初始化的时候分别用来初始化片选控制寄存器FSMC_BTRx和写操作时序控制寄存器 FSMC_BWTRx。
下面我们看看 FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef 类型的定义：

typedef struct
{
uint32_t FSMC_AddressSetupTime;
uint32_t FSMC_AddressHoldTime;
uint32_t FSMC_DataSetupTime;
uint32_t FSMC_BusTurnAroundDuration;
uint32_t FSMC_CLKDivision;
uint32_t FSMC_DataLatency;
uint32_t FSMC_AccessMode;
}FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef;

这个结构体有 7 个参数用来设置 FSMC 读写时序。
设计地址建立保持时间，数据建立时间等等配置等。
在这里插入图片描述

具体的设置方法请参考我们的 sarm.c 文件中的 FSMC_SRAM_Init()函数。
在这里插入图片描述
SRAM/NOR 闪存片选时序寄存器：FSMC_BTRx

readWriteTiming.FSMC_AddressSetupTime = 0x00; //地址建立时间为 0 个 HCLK
readWriteTiming.FSMC_AddressHoldTime = 0x00; //地址保持时间模式 A 未用到
readWriteTiming.FSMC_DataSetupTime = 0x01; //数据保持时间为 1 个 HCLK
readWriteTiming.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x00;
readWriteTiming.FSMC_CLKDivision = 0x00;
readWriteTiming.FSMC_DataLatency = 0x00;
readWriteTiming.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A; //模式 A
FSMC_NSInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM3;// BTCR[4],[5]。
FSMC_NSInitStructure.FSMC_DataAddressMux= FSMC_DataAddressMux_Disable;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_MemoryType =FSMC_MemoryType_SRAM //SRAM
FSMC_NSInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth= FSMC_MemoryDataWidth_16b;
//存储器数据宽度为 16bit
FSMC_NSInitStructure.FSMC_BurstAccessMode=FSMC_BurstAccessMode_Disable;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity=FSMC_WaitSignalPolarity_Low;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_AsynchronousWait=FSMC_AsynchronousWait_Disable;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_WaitSignalActive=
FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;
//存储器写使能
FSMC_NSInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable;
// 读写使用相同的时序
FSMC_NSInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &readWriteTiming;
FSMC_NSInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &readWriteTiming;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NSInitStructure); //初始化 FSMC 配置

使能 BANK1 区域 3

FSMC 对不同的存储器类型同样提供了不同的使能函数：

void FSMC_NORSRAMCmd(uint32_t FSMC_Bank, FunctionalState NewState);
void FSMC_NANDCmd(uint32_t FSMC_Bank, FunctionalState NewState);
void FSMC_PCCARDCmd(FunctionalState NewState);

NORSRAM函数是：
void FSMC_NORSRAMCmd(uint32_t FSMC_Bank, FunctionalState NewState)；

FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM3, ENABLE);

因为我们使用的是 BANK1 的区域 3，所以 HADDR[27:26]=10，故外部内存的首地址为0X68000000。
存储块1的地址

FSMC读写代码

//在指定地址开始,连续写入 n 个字节.
//pBuffer:字节指针
//WriteAddr:要写入的地址
//n:要写入的字节数
void FSMC_SRAM_WriteBuffer(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u32 n)
{
for(;n!=0;n--)
{
*(vu8*)(Bank1_SRAM3_ADDR+WriteAddr)=*pBuffer;
WriteAddr++;
pBuffer++;
}
}
//在指定地址开始,连续读出 n 个字节.
//pBuffer:字节指针
//ReadAddr:要读出的起始地址
//n:要写入的字节数
void FSMC_SRAM_ReadBuffer(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u32 n)
{
for(;n!=0;n--)
{
*pBuffer++=*(vu8*)(Bank1_SRAM3_ADDR+ReadAddr);
ReadAddr+=1;
//址右移一位对齐.加 2 相当于加 1.
}
}

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