STM32 FSMC操作SRAM的步驟簡析

本次操作的SRAM的型號是IS62WV51216，是高速，8M位靜態SRAM。它采用ISSI（Intergrated Silicon Solution, Inc）公司的高性能CMOS技術，按照512K個字（16）位進行組織存儲單元。其具有高性能、低功耗特點。為方便用戶擴展SRAM的存儲空間，為用戶有提供了兩個片選引腳；此外，含有兩個字節控制信號UB和LB，可方便用戶按字節訪問SRAM或按字訪問SRAM。IS62WV51216具有45ns/55ns訪問速度，因為是全靜態操作，因此無需外部時鐘和刷新要求。

IS62WV51216功能框圖

IS62WV51216有地址譯碼器、數據IO、控制邏輯和存儲陣列四部分構成。地址譯碼器將19根地址線上的輸入進行譯碼，將譯碼值與內部存儲陣列的單元地址進行建立映射。數據IO是SRAM是主控制器數據交互的通道，訪問數據時，即可字節進行訪問也可按字訪問，按字節訪問功能增強了其與8位機的兼容性?？刂七壿嫴糠职ㄗx和寫的選通信號，以及字節訪問和片選引腳。

在硬件連接上，SRAM與STM32F4通過FSMC接口進行互連。SRAM的片選信號CE與FSMC的NE3連接在一起。由此可知，SRAM被映射到Bank1的第3個存儲區當中，顯然，其首地址為0x68000000。由于SRAM的數據口有16根數據線，因此為加快訪問速度，提高數據吞吐量，這里仍將數據寬度設置為16位寬。

此時，FSMC接口的一個地址，映射到AHB地址時對應2個地址空間，即u16數據類型所占寬度。但是，當用戶按字節AHB地址空間時，如讀取的是兩個相鄰字節地址空間（地址按2個字節對齊），則顯然此時映射到FSMC接口時，地址是一個值，此時用戶操作AHB地址空間中低地址的字節，即相當于操作了FSMC對應地址的低字節，而當用戶操作AHB地址窠中高地址字節時，則相當于操作了FSMC同一地址空間中的高字節，即FSMC地址空間可以不變，但通過SRAM的UB和LB，分別訪問了同一地址的不同字節。同理，由于UB和LB的存在，可以按字節操作FSMC接口的外部設備。

SRAM的初始化函數如下

void SRAM_Init()
{
  //1. 開時鐘PD/PE/PF/PG
  RCC- >AHB1ENR  |= 0XF< 3;

    //其他所有引腳復用為FSMC
    /*
      LCD_CS:PG12
      RS:PF12  = >FSMC_A[6]
      WR:PD5
      RD:PD4

      D0-D1:PD14/PD15
      D2-D3:PD0/PD1
      D4-D12:PE7-PE15
      D13-D15:PD8-PD10
    */
    //2. PD（配置為復用）
    GPIOD- >MODER    &= ~(0XF< 0 | 0XF< 8 | 0X3F< 16 | 0xf< 28);
    GPIOD- >MODER    |=  0X0a< 0 | 0xa< 8 | 0x2a < 16 |0xa< 28;        //PD口復用

    GPIOD- >OTYPER    &= ~(0X3< 0 | 0X3< 4 | 0X7< 8 | 0X3< 14);          //推挽
    GPIOD- >OSPEEDR   |= (0XF< 0 | 0XF< 8 | 0X3F< 16 | 0xf< 28);        //速度100Mhz
    GPIOD- >PUPDR     &= ~(0XF< 0 | 0XF< 8 | 0X3F< 16 | 0xf< 28);        //無上下拉

    GPIOD- >MODER    &= 0XF03FFFFF;    //PD11-PD13
    GPIOD- >MODER    |= 0X0A800000;    

    GPIOD- >OTYPER    &= ~(0X7< 11);
    GPIOD- >OSPEEDR  |= 0X3F< 22;
    GPIOD- >PUPDR    &= ~(0X3F< 22);


    //PE口配置
    GPIOE- >MODER    &= 0X00003FFF;
    GPIOE- >MODER    |= 0Xaaaa8000;          //PE復用

    GPIOE- >OTYPER    &= 0X007F;              //PE7-15推挽
    GPIOE- >OSPEEDR  |= 0XFFFFC000;          //PE7-15速度為100Mhz
    GPIOE- >PUPDR    &= 0X00003FFF;          //PE7-15無上下拉

    GPIOE- >MODER    &= 0XFFFFFFF0;
    GPIOE- >MODER    |= 0X0000000A;          //PE0/1復用

    GPIOE- >OTYPER    &= 0XFFFFFFFC;        
    GPIOE- >OSPEEDR  |= 0X0000000F;        
    GPIOE- >PUPDR    &= 0XFFFFFFF0;      

    //FP12
    GPIOF- >MODER    &= ~(0X3< 24);
    GPIOF- >MODER    |= 2< 24;

    GPIOF- >OTYPER    &= ~(1< 12);        //推挽
    GPIOF- >OSPEEDR  |= 0X3< 24;          //100mHZ
    GPIOF- >PUPDR    &=  ~(0X3< 24);      //無上下拉

//    fsmc_a0~fsmc_a5:PF0~PF5
//    FSMC_A7~FSMC_A9:PF13~PF15
    GPIOF- >MODER    &= 0X03FFF000;
    GPIOF- >MODER    |= 0XA8000AAA;

    GPIOF- >OTYPER    &= ~(0X3F< 0 | 7< 13);    //推挽
    GPIOF- >OSPEEDR  |= 0XFC000FFF;            //100mHZ
    GPIOF- >PUPDR    &=  0X03FFF000;          //無上下拉

    //FG10
    GPIOG- >MODER    &= ~(0X3< 20);
    GPIOG- >MODER    |= 2< 20;

    GPIOG- >OTYPER    &= ~(1< 10);        //推挽
    GPIOG- >OSPEEDR  |= 0X3< 20;          //100mHZ
    GPIOG- >PUPDR    &=  ~(0X3< 20);      //無上下拉

//  FSMC_A10~FSMC_A15:PG0~PG5
    GPIOG- >MODER    &= 0XFFFFF000;
    GPIOG- >MODER    |= 0X00000AAA;

    GPIOG- >OTYPER    &= ~(0X3F< 0);          //推挽
    GPIOG- >OSPEEDR  |= 0X00000fff;          //100mHZ
    GPIOG- >PUPDR    &=  0XFFFFF000;          //無上下拉



    //選擇復用的功能：復用為FSMC
    //復用功能選擇
    //PD:PD0/1/4/5/8-15


    GPIOD- >AFR[0] &= 0XFF00FF00;
    GPIOD- >AFR[0]  |= 0x00cc00cc;        //PD0/1/4/5復用為FSMC

    GPIOD- >AFR[1]  = 0;
    GPIOD- >AFR[1] |= 0XCCCCCCCC;        //PD8-15:復用為FSMC

    //PE:  
    GPIOE- >AFR[0]  &= 0X0FFFFF00;
    GPIOE- >AFR[0] |= 0XC00000CC;          //PE7復用為FSMC

    GPIOE- >AFR[1] &= 0x00000000;
    GPIOE- >AFR[1] |= 0XCCCCCCCC;        //PE8-15復用，可以直接往AFR[1]中賦值

    //PF:0-5 12-15
    GPIOF- >AFR[0] &= 0xff000000;
    GPIOF- >AFR[0] |= 0X00CCCCCC;          //PF0-5復用為FSMC

    GPIOF- >AFR[1] &= 0x0000ffff;
    GPIOF- >AFR[1] |= 0XCCCC0000;          //PF12-15復用為FSMC

    //PG:0-5  10
    GPIOG- >AFR[0] &= 0xff000000;
    GPIOG- >AFR[0] |= 0X00CCCCCC;          //PF0-5復用為FSMC

    GPIOG- >AFR[1] &= 0xfffFf0ff;
    GPIOG- >AFR[1] |= 0X00000C00;          //PG10復用為FSMC

    //配置FSMC

    //3. 開FSMC時鐘 
    RCC- >AHB3ENR  |= 1< 0;
    //4. 配置FSMC寄存器
      //BCR3
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] &= ~(1< 19);      //始終在異步模式下操作
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] &= ~(1< 15);      //不考慮等待信號
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] |= 1< 14;          //使能擴展功能，即讀寫時序分開
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] &= ~(1< 13);      //禁止等待nWait信號
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] |= 1< 12;          //使能寫操作
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] &= ~(0x3< 4);
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] |= 1< 4;        //16位數據寬度 
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] &= ~(0x3< 2);      //存儲器類型為：SRAM

  //BTR4:
  //BTR4(讀時序)
    FSMC_Bank1- >BTCR[5]  &= ~(0x3< 28);      //異步模式A
    FSMC_Bank1- >BTCR[5] |= 0xf< 16;          //總線周轉階段持續時間為默認值
    FSMC_Bank1- >BTCR[5] &= 0xffff00ff;
    FSMC_Bank1- >BTCR[5] |= 5< 8;            //DATAST為5HCLK
    FSMC_Bank1- >BTCR[5] |= 0x10< 0;          //ADDSET為10HCLK

    //BWTR(寫時序)
    FSMC_Bank1E- >BWTR[4] = 0;
    FSMC_Bank1E- >BWTR[4] &= ~(0x3< 28);      //異步模式A
    FSMC_Bank1E- >BWTR[4] |= 0xf< 16;        //總線周轉階段持續時間為默認值
    FSMC_Bank1E- >BWTR[4] |= 8< 8;            //DATAST為3個HCLK
    FSMC_Bank1E- >BWTR[4] |= 0< 0;            //ADDSET為3個HCLK  

    //使能存儲塊
    FSMC_Bank1- >BTCR[4] |= 1< 0;  
}

在主函數中調用SRAM初始化函數，就可以直接操作SRAM，使用SRAM需要用到C語言中__attribute__ ((at())，絕對定位的應用。

u16 buf[512]   __attribute__((at(SRAM_ADD+0)));//定位到RAM中起始地址為SRAM_ADD處

定位到SRAM中，一般用于數據量比較大的緩存，如串口的接收緩存，再就是某個位置的特定變量。

主函數

#include "usart.h"
#include "stdio.h"
#include "stm32f4xx.h"
#include "stdlib.h"
#include "sram.h"


//注意：SRAM的使用空間為：0x68000000  ~ 0x680fffff
//所以，開辟空間時，要保證開辟的空間在SRAM內
u16 buf[512]   __attribute__((at(SRAM_ADD+0)));


int main()
{
  u32 i=0;
  Usart1_Init(115200);
  SRAM_Init();

  for(i=0;i< 512;i++)
      buf[i]  =  0;

  for(i=0;i< 512;i++)
      buf[i]  =  i;

  while(1)
  {
      for(i=0;i< 512;i++)
        printf("buf[%d] = %drn",i,buf[i]);
  }
}

編譯后燒入程序運行，串口助手中可以看到打印出了寫入SRAM中的數據。