fsmc機(jī)制

1、FSMC引言STM32是ST(意法半導(dǎo)體)公司推出的基于ARM內(nèi)核Ctex－M3的32位微控制器系列。Ctex－M3內(nèi)核是為低功耗和價(jià)格敏感的應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的，具有突出的能效比和處理速度。通過采用Thumb－2高密度指令集，Ctex－M3內(nèi)核降低了系統(tǒng)存儲(chǔ)要求，同時(shí)快速的中斷處理能夠滿足控制領(lǐng)域的高實(shí)時(shí)性要求，使基于該內(nèi)核設(shè)計(jì)的STM32系列微控制器能夠以更優(yōu)越的性價(jià)比，面向更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。STM32系列微控制器為用戶提供了豐富的選擇

2、，可適用于工業(yè)控制、智能家電、建筑安防、醫(yī)療設(shè)備以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品等多方位嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。STM32系列采用一種新型的存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)——FSMC，在外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用需要，方便地進(jìn)行不同類型大容量靜態(tài)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。1FSMC機(jī)制FSMC(FlexibleStaticMemyController，可變靜態(tài)存儲(chǔ)控制器)是STM32系列中內(nèi)部集成256KB以上FlaSh，后綴為xC、xD和xE的高存儲(chǔ)密度微控制

3、器特有的存儲(chǔ)控制機(jī)制。之所以稱為“可變”，是由于通過對(duì)特殊功能寄存器的設(shè)置，F(xiàn)SMC能夠根據(jù)不同的外部存儲(chǔ)器類型，發(fā)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)地址控制信號(hào)類型以匹配信號(hào)的速度，從而使得STM32系列微控制器不僅能夠應(yīng)用各種不同類型、不同速度的外部靜態(tài)存儲(chǔ)器，而且能夠在不增加外部器件的情況下同時(shí)擴(kuò)展多種不同類型的靜態(tài)存儲(chǔ)器，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)存儲(chǔ)容量、產(chǎn)品體積以及成本的綜合要求。11FSMC技術(shù)優(yōu)勢(shì)①支持多種靜態(tài)存儲(chǔ)器類型。STM32通過FSMC可以與SR

4、AM、ROM、PSRAM、NFlash和NFlash存儲(chǔ)器的引腳直接相連。②支持豐富的存儲(chǔ)操作方法。FSMC不僅支持多種數(shù)據(jù)寬度的異步讀寫操作，而且支持對(duì)NPSRAMN存儲(chǔ)器的同步突發(fā)訪問方式。③支持同時(shí)擴(kuò)展多種存儲(chǔ)器。FSMC的映射地址空間中，不同的BANK是獨(dú)立的，可用于擴(kuò)展不同類型的存儲(chǔ)器。當(dāng)系統(tǒng)中擴(kuò)展和使用多個(gè)外部存儲(chǔ)器時(shí)，F(xiàn)SMC會(huì)通過總線懸空延遲時(shí)間參數(shù)的設(shè)置，防止各存儲(chǔ)器對(duì)總線的訪問沖突。④支持更為廣泛的存儲(chǔ)器型號(hào)。通過對(duì)

5、FSMC的時(shí)間參數(shù)設(shè)置，擴(kuò)大了系統(tǒng)中可用存儲(chǔ)器的速度范圍，為用戶提供了靈活的存儲(chǔ)芯片選擇空間。⑤支持代碼從FSMC擴(kuò)展的外部存儲(chǔ)器中直接運(yùn)行，而不需要首先調(diào)入內(nèi)部SRAM。12FSMC內(nèi)部結(jié)構(gòu)STM32微控制器之所以能夠支持NFlash和NFlash這兩類訪問方式完全不同的存儲(chǔ)器擴(kuò)展，是因?yàn)镕SMC內(nèi)部實(shí)際包括NFlash和NPCCard兩個(gè)控制器，分別支持兩種截然不同的存儲(chǔ)器訪問方式。在STM32內(nèi)部，F(xiàn)SMC的一端通過內(nèi)部高速總線A

6、HB連接到內(nèi)核Ctex－M3，另一端則是面向擴(kuò)展存儲(chǔ)器的外部總線。內(nèi)核對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪問信號(hào)發(fā)送到AHB總線后，經(jīng)過FSMC轉(zhuǎn)換為符合外部存儲(chǔ)器通信規(guī)約的信號(hào)，送到外FSMC通過使用可編程的存儲(chǔ)器時(shí)序參數(shù)寄存器，拓寬了可選用的外部存儲(chǔ)器的速度范圍。FSMC的NFlash控制器支持同步和異步突發(fā)兩種訪問方式。選用同步突發(fā)訪問方式時(shí)，F(xiàn)SMC將HCLK(系統(tǒng)時(shí)鐘)分頻后，發(fā)送給外部存儲(chǔ)器作為同步時(shí)鐘信號(hào)FSMC_CLK。此時(shí)需要的設(shè)置的時(shí)間

7、參數(shù)有2個(gè)：①HCLK與FSMC_CLK的分頻系數(shù)(CLKDIV)，可以為2～16分頻；②同步突發(fā)訪問中獲得第1個(gè)數(shù)據(jù)所需要的等待延遲(DATLAT)。對(duì)于異步突發(fā)訪問方式，F(xiàn)SMC主要設(shè)置3個(gè)時(shí)間參數(shù)：地址建立時(shí)間(ADDSET)、數(shù)據(jù)建立時(shí)間(DATAST)和地址保持時(shí)間(ADDHLD)。FSMC綜合了SRAMROM、PSRAM和NFlash產(chǎn)品的信號(hào)特點(diǎn)，定義了4種不同的異步時(shí)序模型。選用不同的時(shí)序模型時(shí)，需要設(shè)置不同的時(shí)序參數(shù)，

8、如表2所列。在實(shí)際擴(kuò)展時(shí)，根據(jù)選用存儲(chǔ)器的特征確定時(shí)序模型，從而確定各時(shí)間參數(shù)與存儲(chǔ)器讀寫周期參數(shù)指標(biāo)之間的計(jì)算關(guān)系；利用該計(jì)算關(guān)系和存儲(chǔ)芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)中給定的參數(shù)指標(biāo)，可計(jì)算出FSMC所需要的各時(shí)間參數(shù)，從而對(duì)時(shí)間參數(shù)寄存器進(jìn)行合理的配置。3STM2擴(kuò)展S29GL系列NFlash實(shí)例31S29GL系列NFlash簡(jiǎn)介Spansion公司的S29GL系列芯片是采用90nm技術(shù)制造的高集成度NFlash存儲(chǔ)芯片，提供16～128MB可選容量

9、，支持最快25ns的頁訪問速度和11Ons的隨機(jī)訪問速度，帶有最大64字節(jié)的寫緩沖區(qū)，以提供更快、更高效的編程，是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中大容量存儲(chǔ)器擴(kuò)展的理想選擇。本文選用的型號(hào)為S29GL512P，容量為51264K字(總?cè)萘?4MB)，擴(kuò)展到NFlash控制器管理的BANK1的第2個(gè)子BANK。32STM32與S29GL512P的電路連接S25GL512P可通過控制引腳BYTE選擇對(duì)芯片的訪問單位(字字節(jié))，區(qū)別在于：①對(duì)于芯片引腳DQ1

10、5，字模式時(shí)傳送最高數(shù)據(jù)位D15；字節(jié)模式時(shí)傳送最低地址A1。②字模式時(shí)，數(shù)據(jù)引腳D0～D15上傳送數(shù)據(jù)信號(hào)；字節(jié)模式時(shí)，只有D0～D7上有信號(hào)。此處，將BYTE上拉到高電平，選擇16位的字訪問單位。FSMC數(shù)據(jù)線FSMC_D[15：0]與S29GL512P的D15～D0對(duì)應(yīng)連接；FSMC地址線FSMC_A[25：0]的低25根與S29GL512P的地址線A[24：0]對(duì)應(yīng)連接。由于S29GL512P芯片映射到BANK1的子BANK2，

11、可確定其片選線應(yīng)連接FSMC片選控制線FSMC_NE2。S29GL512P的RYBY引腳連接FSMC的FSMC_NWAIT引腳，提供等待信號(hào)。33FSMC的配置根據(jù)S29GL512P的映射位置，需要對(duì)FSMC_BCR2和FSMC_BTR2BWTR2寄存器進(jìn)行配置。(1)FSMC_BCR2配置S29GL512P的讀寫采用統(tǒng)一時(shí)間參數(shù)，只需要設(shè)置時(shí)間寄存器FSMC_BTR2。配置存儲(chǔ)器類型為NFlash，數(shù)據(jù)總線寬度為16位(字)，不采用地