代码之美:Stm32F103R6之FSMC

概述
灵活的静态存储器控制器(FSMC)能够将片外设备挂在单片机的地址和数据总线上 , 使单片机可以像访问内存一样访问片外设备 。 功能描述
FSMC模块能够与同步或异步存储器和16位PC存储器卡接口 , 它的主要作用是:
●将AHB传输信号转换到适当的外部设备协议 。
●满足访问外部设备的时序要求 。
所有的外部存储器共享控制器输出的地址、数据和控制信号 , 每个外部设备可以通过一个唯一的片选信号加以区分 。 FSMC在任一时刻只访问一个外部设备 。
FSMC具有下列主要功能:
●具有静态存储器接口的器件包括:
─静态随机存储器(SRAM)
─只读存储器(ROM)
─NOR闪存
─PSRAM(4个存储器块)
●两个NAND闪存块 , 支持硬件ECC并可检测多达8K字节数据
●16位的PC卡兼容设备
●支持对同步器件的成组(Burst)访问模式 , 如NOR闪存和PSRAM
●8或16位数据总线
●每一个存储器块都有独立的片选控制
●每一个存储器块都可以独立配置
●时序可编程以支持各种不同的器件:
─等待周期可编程(多达15个周期)
─总线恢复周期可编程(多达15个周期)
─输出使能和写使能延迟可编程(多达15周期)
─独立的读写时序和协议 , 可支持宽范围的存储器和时序
●PSRAM和SRAM器件使用的写使能和字节选择输出 。
●将32位的AHB访问请求 , 转换到连续的16位或8位的 , 对外部16位或8位器件的访问 。
●具有16个字 , 每个字32位宽的写入FIFO , 允许在写入较慢存储器时释放AHB进行其它操作 。 在开始一次新的FSMC操作前 , FIFO要先被清空 。
通常在系统复位或上电时 , 应该设置好所有定义外部存储器类型和特性的FSMC寄存器 , 并保持它们的内容不变;当然 , 也可以在任何时候改变这些设置 。
代码之美:Stm32F103R6之FSMC
文章图片
图1FSMC框图支持的存储器和操作
请求AHB操作的数据宽度可以是8位、16位或32位 , 而外部设备则是固定的数据宽度 , 此时需要保障实现数据传输的一致性 。
因此 , FSMC执行下述操作规则:
●如果AHB操作的数据宽度与存储器数据宽度相同:无数据传输一致性的问题 。
●如果AHB操作的数据宽度大于存储器的数据宽度:此时FSMC将AHB操作分割成几个连续的较小数据宽度的存储器操作 , 以适应外部设备的数据宽度 。
●如果AHB操作的数据宽度小于存储器的数据宽度:依据外部设备的类型 , 异步的数据传输有可能不一致 。
─与具有字节选择功能的存储器(SRAM、ROM、PSRAM等)进行异步传输时 , FSMC执行读写操作并通过它的字节通道BL[1:0]访问正确的数据 。
─与不具有字节选择功能的存储器(NOR和16位NAND等)进行异步传输时 , 即需要对16位宽的闪存存储器进行字节访问;显然不能对存储器进行字节模式访问(只允许16位的数据传输) , 因此:
a.不允许进行写操作
b.可以进行读操作(控制器读出完整的16位存储器数据 , 只使用需要的字节) 。 外部设备地址映像
从FSMC的角度看 , 可以把外部存储器划分为固定大小为256M字节的四个存储块 , 见下图 。
●存储块1用于访问最多4个NOR闪存或PSRAM存储设备 。 这个存储区被划分为4个NOR/PSRAM区并有4个专用的片选 。
●存储块2和3用于访问NAND闪存设备 , 每个存储块连接一个NAND闪存 。
●存储块4用于访问PC卡设备每一个存储块上的存储器类型是由用户在配置寄存器中定义的 。
代码之美:Stm32F103R6之FSMC
文章图片
【代码之美:Stm32F103R6之FSMC】图2FSMC存储块NOR和PSRAM地址映像
HADDR[27:26](片选信号)位用于选择四个存储块之一:
代码之美:Stm32F103R6之FSMC