stm32 fsmc 功能講解

CS：Chip Select 片選，低電平有效
RS：Register Select 寄存器選擇
WR：Write 寫信號(hào)，低電平有效
RD：Read 讀信號(hào)，低電平有效
RESET：重啟信號(hào)，低電平有效
DB0-DB15：數(shù)據(jù)線

假如這些線，全部用普通IO口控制。根據(jù)LCD控制芯片手冊(cè)（大部分控制芯片時(shí)序差不多）：
如果情況如下：
DB0-DB15的IO全部為1（表示數(shù)據(jù)0xff），也可以為其他任意值，這里以0xff為例。
CS為0（表示選上芯片，CS拉低時(shí)，芯片對(duì)傳入的數(shù)據(jù)才會(huì)有效）
RS為1（表示DB0-15上傳遞的是要被寫到寄存器的值），如果為0，表示傳遞的是數(shù)據(jù)。
WR為0，RD為1（表示是寫動(dòng)作），反過(guò)來(lái)就是讀動(dòng)作。
RESET一直為高，如果RESET為低，會(huì)導(dǎo)致芯片重啟。
這種情況，會(huì)導(dǎo)致一個(gè)值0xff被傳入芯片，被LCD控制芯片當(dāng)作寫寄存器值去解析。LCD控制芯片收到DB0-15上的值之后，根據(jù)其他控制線的情況，它得出結(jié)論，這個(gè)0xff是用來(lái)設(shè)置寄存器的。一般情況下，LCD控制芯片會(huì)把傳入的寄存器值的高8位當(dāng)做寄存器地址（因?yàn)樾酒瑑?nèi)部肯定不止一個(gè)寄存器），低8位當(dāng)做真正的要賦給對(duì)應(yīng)寄存器值。這樣，就完成了一個(gè)寫LCD控制芯片內(nèi)部寄存器的時(shí)序。

如果上述情況不變，只將RS置低，那么得到的情況如下：LCD控制芯片會(huì)把DB0-15上的數(shù)據(jù)當(dāng)做單純的數(shù)據(jù)值來(lái)處理。那么假如LCD處在畫圖狀態(tài)，這個(gè)傳入的值0xff，就會(huì)被顯示到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上，0xffff就表示白色，那么對(duì)應(yīng)的點(diǎn)就是白色。在這個(gè)數(shù)據(jù)值傳遞過(guò)來(lái)之前，程序肯定會(huì)通過(guò)設(shè)置寄存器值，告訴LCD控制芯片要寫的點(diǎn)的位置在哪里。

如果上述兩種情況都不變，分別把WR和RD的信號(hào)反過(guò)來(lái)（WR=1，RD=0），那么寫信號(hào)就會(huì)被變成讀信號(hào)。讀信號(hào)下，主控芯片需要去讀DB0-15的值，而LCD控制芯片就會(huì)去設(shè)置DB0-15的值，從而完成讀數(shù)據(jù)的時(shí)序。

讀寄存器的時(shí)序麻煩一點(diǎn)。第一步，先要將WR和RD都置低，主控芯片通過(guò)DB0-15傳入寄存器地址。第二步就和前面讀數(shù)據(jù)一樣，將WR置高，RD置低，讀出DB0-15的值即可。在這整個(gè)的過(guò)程中，RS一直為低。

好了，上面就是IO直接控制LCD的方法。假如放到STM32里面，用IO直接控制顯得效率很低。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、RD、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
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，CS沒(méi)有接。因?yàn)樵贔SMC里面，根本就沒(méi)有對(duì)應(yīng)RS和CS的腳。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？
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。

那么上面就完全解決了LCD驅(qū)動(dòng)如何接FSMC的問(wèn)題，如果讀者沒(méi)懂，建議將上述文字抄上一遍，F(xiàn)SMC手冊(cè)對(duì)應(yīng)NOR/PRAM的章節(jié)抄一遍。還沒(méi)懂，就繼續(xù)抄一遍，抄到懂為止。
雖然上述只是針對(duì)LCD講解了FSMC，但是其實(shí)對(duì)NOR和外部RAM的操作也是類似的，只不過(guò)多了些地址線來(lái)尋址而已。--By YuanYin.