STM32 控制lcm液晶ILI9341驅(qū)動的液晶驅(qū)動程序(續(xù))
在做項目的過程中遇到了這個問題,感覺文章寫得不錯,共享給對FSMC的使用懷有疑惑的同伴們!
LCD有如下控制線:
CS:Chip Select片選,低電平有效
RS:Register Select寄存器選擇
WR:Write寫信號,低電平有效
RD:Read讀信號,低電平有效
RESET:重啟信號,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(大部分控制芯片時序差不多):
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,芯片對傳入的數(shù)據(jù)才會有效)
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(表示是寫動作),反過來就是讀動作。
RESET一直為高,如果RESET為低,會導(dǎo)致芯片重啟。
這種情況,會導(dǎo)致一個值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0xff是用來設(shè)置寄存器的。一般情況下,LCD控制芯片會把傳入的寄存器值的高8位當(dāng)做寄存器地址(因為芯片內(nèi)部肯定不止一個寄存器),低8位當(dāng)做真正的要賦給對應(yīng)寄存器值。這樣,就完成了一個寫LCD控制芯片內(nèi)部寄存器的時序。
如果上述情況不變,只將RS置低,那么得到的情況如下:LCD控制芯片會把DB0-15上的數(shù)據(jù)當(dāng)做單純的數(shù)據(jù)值來處理。那么假如LCD處在畫圖狀態(tài),這個傳入的值0xff,就會被顯示到對應(yīng)的點(diǎn)上,0xffff就表示白色,那么對應(yīng)的點(diǎn)就是白色。在這個數(shù)據(jù)值傳遞過來之前,程序肯定會通過設(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的信號反過來(WR=1,RD=0),那么寫信號就會被變成讀信號。讀信號下,主控芯片需要去讀DB0-15的值,而LCD控制芯片就會去設(shè)置DB0-15的值,從而完成讀數(shù)據(jù)的時序。讀寄存器的時序麻煩一點(diǎn)。第一步,先要將WR和RD都置低,主控芯片通過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。在這整個的過程中,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自動控制的。打個比方,當(dāng)你在程序中寫到:
*(volatile unsigned short int *)(0x60000000)=val;
那么FSMC就會自動執(zhí)行一個寫的操作,其對應(yīng)的主控芯片的WE、RD這些腳,就會呈現(xiàn)出寫的時序出來(即WE=0,RD=1),數(shù)據(jù)val的值也會通過DB0-15自動呈現(xiàn)出來(即FSMC-D0:FSMC-D15=val)。地址0x60000000會被呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上(即A0-A25=0,地址線的對應(yīng)最麻煩,要根據(jù)具體情況來,好好看看FSMC手冊)。
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,讀寫時序都會被FSMC自動完成。但是還有一個很關(guān)鍵的問題,就是RS沒有接,CS沒有接。因為在FSMC里面,根本就沒有對應(yīng)RS和CS的腳。怎么辦呢?這個時候,有一個好方法,就是用某一根地址線來接RS。比如我們選擇了A16這根地址線來接,那么當(dāng)我們要寫寄存器的時候,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;
這個時候,A16在執(zhí)行其他FSMC的同時會被拉高,因為A0-A18要呈現(xiàn)出地址0x60020000。0x60020000里面的Bit17=1,就會導(dǎo)致A16為1。當(dāng)要讀數(shù)據(jù)時,地址由0x60020000改為了0x60000000,這個時候A16就為0了。
那么有朋友就會有疑問,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對應(yīng)A16?
先來看前兩個問題,大家找到STM32的FSMC手冊,在FSMC手冊里面,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)。而這個存儲塊,又被分成了四部分,每部分64M地址范圍。當(dāng)對其中某個存儲塊進(jìn)行讀寫時,對應(yīng)的NEx就會置低。這里,就解決了我們兩個問題,第一,LCD的操作時序,和NOR/PRAM是一樣的(為什么一樣自己找找NOR/PRAM的時序看看),所以我們選擇0x6xxxxxxx這個地址范圍(選擇這個地址范圍,操作這個地址時,F(xiàn)SMC就會呈現(xiàn)出NOR/PRAM的時序)。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存儲塊內(nèi)即可(即0-0x3ffffff地址范圍)。第三個問題再來看一看FSMC手冊關(guān)于存儲器字寬的描述,我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)外部存儲器是16位時,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)際會被反應(yīng)到A16這根IO來。關(guān)于數(shù)據(jù)寬度及位移的問題,初學(xué)的朋友可能會比較疑惑,當(dāng)你接觸了多NOR/PRAM這樣的器件后,你會發(fā)現(xiàn),很多芯片的總線,都是這樣設(shè)計的,為的是節(jié)省地址線。