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[導(dǎo)讀]在做項(xiàng)目的過(guò)程中遇到了這個(gè)問(wèn)題,感覺(jué)文章寫得不錯(cuò),共享給對(duì)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(hào),低電平有效RD:Read讀

在做項(xiàng)目的過(guò)程中遇到了這個(gè)問(wèn)題,感覺(jué)文章寫得不錯(cuò),共享給對(duì)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(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。


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