STM32 ----小谈FSMC RS选择

(2011-11-15 00:05:51)

  

STM32 FMSC LCD难点解析:

以下是网上和自己整理的:感觉应该可以把STM32 ----FSMC LCD中的关键RS说清楚~

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第一个角度理解STM32有FSMC(其实其他芯片基本都有类似的总线功能),FSMC的好处就是你一旦设置好之后,WR(写)、RD(读)、DB0-DB15这些控制线和数据线,

都是FSMC自动控制的。打个比方,当你在程序中写到:

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

那么FSMC就会自动执行一个写的操作,其对应的主控芯片的WE、RD这些脚,就会呈现出写的时序出来(即WE=0,RD=1),数据val的值也

会通过DB0-15自动呈现出来(即FSMC-D0:FSMC-D15=val )。地址0x60000000会被呈现在数据线上(即A0-A25=0,地址线的对应最麻烦,要根据具体情况来,好好看看FSMC手册)。

那么在硬件上面,我们需要做的,仅仅是MCU和LCD控制芯片的连接关系:

WE-WR,均为低电平有效

RD-RD,均为低电平有效

FSMC-D0-15接LCD DB0-15

FSMC_NE1--CS接PD7

连接好之后,读写时序都会被FSMC自动完成。但是还有一个很关键的问题,就是RS没有接因为在FSMC里面,根本就没有对应RS。怎么办呢?这个时候,有一个好方法,就是用某一根地址线来接RS。比如我们选择了A16这根地址线来接,那么当我们要写寄

存器的时候,我们需要RS,也就是A16(RS为高)置高。软件中怎么做呢?也就是将FSMC要写的地址改成0x60020000,如下:

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

这个时候,A16在执行其他FSMC的同时会被拉高,因为A0-A18要呈现出地址0x60020000。0x60020000里面的Bit17=1,就会导致A16为1。

当要读数据时,地址由0x60020000改为了0x60000000,这个时候A16就为0了。

那么有朋友就会有疑问,第一,为什么地址是0x6xxxxxxx而不是0x0xxxxxxx;第二,CS怎么接;第三,为什么Bit17对应A16?

RS问题:RS为0表示;读写寄存器;RS为1,读写数据RAM;

先来看前两个问题,大家找到STM32的FSMC手册,在FSMC手册里面,我们很容易找到,FSMC将0x60000000-0x6fffffff的地址用作NOR/PRAM(

共256M地址范围)。而这个存储块,又被分成了四部分,每部分64M地址范围。当对其中某个存储块进行读写时,对应的NEx就会置低。这里,

就解决了我们两个问题,第一,LCD的操作时序,和NOR/PRAM是一样的(为什么一样自己找找NOR/PRAM的时序看看),所以我们选择0x6xxxxxxx

这个地址范围(选择这个地址范围,操作这个地址时,FSMC就会呈现出NOR/PRAM的时序)。第二,我们可以将NEx连接到LCD的CS,只要我们操作

的地址是第一个存储块内即可(即0-0x3ffffff地址范围)。

第三个问题再来看一看FSMC手册关于存储器字宽的描述,我们发现,当外部存储器是16位时,硬件管脚A0-A24表示的是地址线A1-A25的值,所以

我们要位移一下,Bit17的值,实际会被反应到A16这根IO来。关于数据宽度及位移的问题,初学的朋友可能会比较疑惑,当你接触了多NOR/PRAM

这样的器件后,你会发现,很多芯片的总线,都是这样设计的,为的是节省地址线。

第二个角度理解:

FSMC总线上看,LCD只有2个地址.

Bank1_LCD_C是写寄存器,此时RS=1,告诉LCD我在总线上输出数据的是寄存器的地址

Bank1_LCD_D是写数据,此时RS=0,告诉LCD我在总线上输出地数据是寄存器的数据或者GRAM的数据.

写寄存器数据按2步来:

第一步先往Bank1_LCD_C (对应RS=1),送寄存器的地址:*(__IO uint16_t *) (Bank1_LCD_C)= index; 接着在Bank1_LCD_D这个地址(对应RS=0),写入刚指向的寄存器的数据: *(__IO uint16_t *) (Bank1_LCD_D)= val;

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

这是一个16位的IO赋值操作,地址是Bank1_LCD_C,这个地址就是指向FSMC的Bank1的NE1对应的地址空间。而LCD片选正是连接到NE1,具体地址要看RS接到哪一根地址线上。当CPU执行到这一条的时候,就会通过FSMC总线控制器在数据总线上进行一个地址为Bank1_LCD_C的数据写操作,此操作自动完成CS信号,

RD信号,WR信号,以及地址总线数据(RS信号)的输出以及数据总线数据的输出.

其他的操作都是这两个操作组合完成。也就是我上面所说的,

"所有的寄存器地址和寄存器数据,以及GRAM数据都是通过IO0-IO15完成传输的,而不是FSMC的地址.这是容易搞混的一个地方.LCD的FSMC地址只有一根,就是RS."

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第三个角度理解:

把TFT看做类似SRAM的存储器,只能接在BANK1上。对应基地址是0x60000000.

而BANK1又有划分为四个片选,分别对应基地址:

NE1 0x600000000

NE2 0x640000000

NE3 0x680000000

NE4 0x6C0000000

所以每个NEx能寻址的空间大小为64M,也就是对应了FSMC的A0到A25共26根地址线.

假如使用NE4接到为LCD的片选CS上,那么就对应基地址0x6C000000,

如果RS接到地址线的A0上,那么当RS为0时对应的地址就是 LCD_REG = 0x6C000000,(其实你用0x6CFFFFF0是一样的,因为只用到一根地址线).

RS为1时对应的地址就是 LCD_RAM =0x6C000001,(0x6CFFFFF1一样对应LCD_RAM,因为它一样对应 RS=1).

如果RS接到 其他地址线上,情况是类似的。

比如接到An上,那么

LCD_REG= 0x6C000000,

LCD_RAM= 0x6C000000 | (1<<n)

注意这个地址不是唯一的,只要这个地址能寻址到BANK1 的NE4上而且使RS=0,那么就是LCD_REG,使RS=1,就是LCD_RAM.

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对应Bank1_LCD_C的地址,FSMC总线控制器在RS接的那根地址线输出的是1,而对应Bank1_LCD_D,输出的0.

RS接的可不是GPIO,是FSMC地址总线的一根.FSMC进行读写操作的时候会在地址总线根据要读写的地址输出电平的.

RS接哪一根地址线虽然没有固定要求,但是一旦你确定要接哪一根,那么Bank_LCD_C和Bank_LCD_D也要随之确定,这可不是“自动的".

虽然没有手动操作GPIO来操作RS,但是你敲代码的时候可是手动指定Bank1_LCD_C 或者 Bank1_LCD_D,从而确定RS的电平.

所谓的“自动”是指:不是通过操作GPIO来操作RS,而是直接根据地址总线地址的不同来完成操作RS,这两种方法的速度差别是非常大的.

如果是GPIO方式,先要通过操作GPIO分别输出RS,CS,等的电平,然后再通过过GPIO操作输出数据,然后还要通过GPIO再操作RD,WR,CS等的电平。

每操作一个GPIO都要好几个周期,加起来就非常慢了.

而FSMC是在一个FSMC写周期内就完成了这所有的动作。

*******************************************************************************

#define Bank1_LCD_R   ((uint32_t)0x60000000)   //disp Reg ADDR

#define Bank1_LCD_D   ((uint32_t)0x60020000)  //disp Data ADDR

从STM32 FMSC系统手册可以看到:

FSMC其实就相当于外部总线存储器和内部AHB总线的接口:而AHB是32位的,当外接NOR/LCD时,而外部存储器的数据宽度可以选择8位和16位的,这时候就存在一个地址转换的问题即32位和8位或者16位地址转换的问题。解决这个问题STM32采用的HADDR[25:0],它的作用就是将外部存储器地址转换为AHB地址线。

其中:

并且无论外部存储器的宽度是多少位,FSMC_A[0]始终连接到外部存储器的A[0];

NOR闪存/LCD

1:寄存器

2:RAM

FSMC核心控制器

(这里就只介绍使用BANK1的块1:这个块1的起始地址为0x6000 0000)

FS FSMC_NOE(输出使能)

STM32

AHB总线

FSMC_NE1(片选)

RS?

FSMC_NWE(写使能)

①HADDR[25:0]总共26位线,可以寻址64M的地址空间,而AHB总线是32位宽度,所以能寻址0x0000 0000~0xFFFF FFFF;在这里我们只是指定了FMSC控制器块1的地址为0x6000 0000。寻址空间0x6000 0000 ~0x63ff  ffff;

②LCD手册相关知识:(9320或者hx8312都一样)

RS引脚决定是寄存器命令还是显示RAM数据。寄存器指令的输入数据是16位,前8位是地址,后8位是数据。

不同的MPU类型寄存器命令和数据总线的格式不同。并且对应输入总线:有一下对应关系:

对于SPI方式,则用以下对应关系:

(2)显示RAM数据格式和系统接口输入总线之间的联系

问题:RS如何选择:

#define Bank1_LCD_R   ((uint32_t)0x60000000)   //disp Reg ADDR

#define Bank1_LCD_D   ((uint32_t)0x60020000)  //disp Data ADDR

这里LCD选取的16位,将RS接在A16,则HADDR[25:1]对应FSMC_A[24:0];关键在于为什么???

从上面可以看出,LCD除了需要数据线之外,额外的地址线是不需要的~~~~~但是在STM32在进行FSMC总线操作时,所有的地址线还是会出现时序的,但是操纵LCD不需要额外的地址线了,也就是FSMC_A[16:25]可以解放了,但是要注意一旦配置了FSMC,这些管脚还是会出现时序的;

现在我们向0x60000000这个块地址送出数据,当然这些数据肯定是16位的,因为是16位的LCD,由于RS(A16)为0,所以这个读写寄存器的操作;当向0x60020000写数据时,由于总线时序是要有地址写的,这时bit17就为高了,也就是RS为1了,这时所进行的操作就是读写RAM了!!!!

其中RS的选择可以是任意的,但一般还是选择,不用的地址线为好~~~~~

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