前面三篇實(shí)驗(yàn)我們分別用GPIO模擬和串行方式把LCD點(diǎn)亮了但有個問題始終讓人心里不踏實(shí)——刷屏太慢。畫一張240×320的純色圖肉眼能看見刷新過程像老式電視機(jī)的滾屏稍微做點(diǎn)動畫基本沒法看。所以這一篇我決定上FSMC把LCD當(dāng)成一塊掛在總線上的內(nèi)存一條賦值語句就是一次并口寫入。這篇主要記錄FSMC驅(qū)動LCD的思路、關(guān)鍵配置、代碼骨架還有幾個讓我折騰到半夜的坑。如果你也卡在GPIO刷屏太慢這一步這篇應(yīng)該能幫上忙。1. 為什么第四篇一定要上FSMC先從性能賬講起1.1 GPIO模擬方式的時間到底浪費(fèi)在哪GPIO模擬并口的思路很直接把LCD的D0~D15接到單片機(jī)的16個普通IO然后用程序控制電平先拉低片選設(shè)置RS表示當(dāng)前是命令還是數(shù)據(jù)再把16個引腳的電平逐位設(shè)置最后拉低再拉高寫信號WR完成一次寫入。這里面每一步都有時間開銷。設(shè)置一個引腳電平哪怕用寄存器直接操作也要幾條指令16個引腳的電平得一輪一輪地敲再加上為了滿足LCD控制器的建立時間、保持時間往往還得插入幾個空循環(huán)延時。算下來一次16位寫入大概要1~5微秒具體看優(yōu)化水平和有沒有用延時。刷一屏240×320的RGB565畫面數(shù)據(jù)量是240×320×2153600字節(jié)按每次寫2字節(jié)算大約要76800次寫操作。就算每次寫壓縮到2微秒一屏也要150毫秒以上。這個速度放在靜態(tài)圖片上還能忍放到動畫上就是災(zāi)難——一秒鐘最多六七幀而且CPU全程被占死什么都干不了。1.2 FSMC的總線式寫入和內(nèi)存映射思想FSMC的全稱是靈活的靜態(tài)存儲控制器它天生就是用來和SRAM、NOR Flash這類并行存儲器打交道的。它的核心思想是把外部設(shè)備映射到單片機(jī)的地址空間里。這么說吧普通GPIO方式是你自己一個人搬磚一塊一塊搬FSMC方式是你修了一條傳送帶把磚放到傳送帶入口機(jī)器自動把磚送到指定位置。你不需要關(guān)心傳送帶的每一個輪子怎么轉(zhuǎn)只需要告訴它這一批磚放哪兒。具體到操作就是往某個內(nèi)存地址寫一個值。FSMC外設(shè)會自動把這次寫操作翻譯成一套完整的并口時序地址建立、片選拉低、寫信號拉低、數(shù)據(jù)鎖存、寫信號拉高、片選拉高。你的程序里只看到一條賦值語句而波形層面已經(jīng)完成了一次標(biāo)準(zhǔn)的LCD并口寫周期。這種內(nèi)存映射的思路是FSMC最值錢的地方也是后面所有配置的出發(fā)點(diǎn)。如果你能理解寫外部設(shè)備寫內(nèi)存地址FSMC就學(xué)會了一半。1.3 性能賬對比一屏數(shù)據(jù)兩種方式的量級差距我把兩種方式的耗時做了個粗略對比前提是72MHz主頻方式單次16位寫入時間刷一屏240×320耗時光算GPIO模擬延時約2微秒約150毫秒FSMCDATAST9約0.17微秒約13毫秒FSMCDATAST3約0.08微秒約7毫秒注意這里光算的是數(shù)據(jù)搬運(yùn)時間沒算循環(huán)指令本身的開銷但趨勢已經(jīng)很明顯FSMC方式比GPIO方式快了至少一個數(shù)量級。而且關(guān)鍵的一點(diǎn)是FSMC寫入過程中CPU只要發(fā)起一次寫操作剩下的事情由硬件完成CPU負(fù)載大大降低。對于想要做GUI、做簡單動畫、甚至雙緩沖的應(yīng)用這個差距就是能用和不能用的區(qū)別。2. FSMC與LCD的硬件連接和地址映射A0這根線是靈魂2.1 引腳分配數(shù)據(jù)線、控制線、地址線怎么接FSMC驅(qū)動LCD的硬件連接有一個標(biāo)準(zhǔn)套路。以STM32F103ZET6這類大容量型號為例FSMC的引腳分布大致是數(shù)據(jù)線PD0~PD15對應(yīng)D0~D15PE7~PE15也有一部分?jǐn)?shù)據(jù)線具體看你板子上的引出情況寫使能PD5對應(yīng)FSMC_NWE接LCD的WR腳讀使能PD4對應(yīng)FSMC_NOE接LCD的RD腳片選PD7對應(yīng)FSMC_NE1接LCD的CS腳地址線我常用FSMC_A0即PD11接LCD的RS腳有的模塊叫DC腳RESET隨便用一個普通GPIO比如PB0背光普通GPIO控制或直接接3.3V串限流電阻這里有一個高頻疑問為什么RS不直接用一個普通GPIO非要接FSMC地址線原因很簡單——如果用普通GPIO控制RS那么每次寫命令和寫數(shù)據(jù)之前都要先操作一次GPIO來切換RS狀態(tài)這又回到了用軟件做每一件事的套路FSMC的硬件自動時序優(yōu)勢就沒了。把RS接到地址線A0上就可以通過不同的內(nèi)存地址來區(qū)分命令和數(shù)據(jù)。寫命令時訪問地址0寫數(shù)據(jù)時訪問地址2。同一個片選、同一套數(shù)據(jù)線、同一條寫信號線只需要換一個地址FSMC就會在時序里自動拉高或拉低RS完全不需要軟件干預(yù)。2.2 16位總線下命令和數(shù)據(jù)靠地址怎么區(qū)分這里有個細(xì)節(jié)必須掰扯清楚FSMC的數(shù)據(jù)寬度設(shè)為16位時內(nèi)部地址和外部地址的映射關(guān)系不是一一對應(yīng)的。16位模式下存儲是以半字2字節(jié)為單位的所以內(nèi)部地址線HADDR從第1位開始映射到外部地址線A0內(nèi)部HADDR的第0位不直接輸出到管腳。換句話說你在程序里寫的地址偏移2對應(yīng)的外部A0才會變化1。所以當(dāng)RS接A0時寫命令地址0x60000000外部A0拉低RS0寫數(shù)據(jù)地址0x60000002外部A0拉高RS1理解了這一層你就不會犯數(shù)據(jù)地址應(yīng)該是0x60000001這種錯誤。有人拿著8位并口LCD的接線習(xí)慣來套16位總線結(jié)果RS永遠(yuǎn)沒切換過屏幕白屏或者亂碼查半天都查不到點(diǎn)上。如果把RS接在A6這類更高位的地址線上那么命令和數(shù)據(jù)地址的差值就不是2而是64或者更大。這完全合法只是地址宏的定義要跟著改。我見過一些例程把RS接在A16上本質(zhì)上和接A0沒有區(qū)別只是為了避開某些和調(diào)試端口沖突的引腳。2.3 為什么基址是0x60000000而不是別的地址這個問題的答案要從FSMC的存儲區(qū)劃分說起。FSMC對外部設(shè)備的尋址空間分成多個Bank其中Bank1專門給NOR Flash和PSRAM這類設(shè)備用起始地址就是0x60000000。Bank1內(nèi)部又分了4個子區(qū)每個子區(qū)64MB分別對應(yīng)NE1到NE4四個片選引腳子區(qū)地址范圍片選信號Bank1區(qū)10x60000000~0x63FFFFFFNE1Bank1區(qū)20x64000000~0x67FFFFFFNE2Bank1區(qū)30x68000000~0x6BFFFFFFNE3Bank1區(qū)40x6C000000~0x6FFFFFFFNE4LCD的CS接在NE1上所以它的基址就是0x60000000。程序中對這個地址的訪問會映射到一次對NE1所連外設(shè)的讀寫操作。這個映射關(guān)系是芯片設(shè)計(jì)好的不用也不能修改你只能選擇用哪個子區(qū)。有的板子LCD的CS接的是NE4那基址就是0x6C000000對應(yīng)的代碼也要改。所以拿到一塊新板子第一件事就是對著原理圖查CS腳接的是NE幾再確定基址不要想當(dāng)然。3. 時序參數(shù)與HAL庫配置填結(jié)構(gòu)體之前先讀懂時序圖3.1 LCD控制器的寫周期到底要求什么FSMC初始化時序參數(shù)之前必須先弄清楚LCD控制器本身的時序要求。以常見的ILI9341這類RGB565接口控制器為例寫周期的大致要求是寫周期時間WC最低約100納秒地址建立時間最低約15納秒數(shù)據(jù)建立時間最低約15納秒地址保持時間最低約10納秒這些數(shù)字是控制器芯片手冊里的典型值。如果你的FSMC時序比這個快LCD控制器來不及鎖存數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)花屏、顏色錯亂、寫寄存器無效等問題如果太慢雖然穩(wěn)定但性能上不去。所以配置的思路是先算出一份肯定能點(diǎn)亮的寬松時序跑通之后再去壓緊找到一個不花屏的最快速度。千萬別上來就把時序往死里壓否則屏幕不亮的時候你根本分不清是接線問題、配置問題還是時序問題。3.2 FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef 各字段與HCLK的關(guān)系HAL庫中配置FSMC異步訪問時序核心是一個結(jié)構(gòu)體里面的字段最終會寫入FSMC的時序寄存器。所有時間都是以HCLK周期為基本單位來換算的。HCLK周期很好算72MHz主頻下一個時鐘周期是1/72MHz≈13.9納秒。如果你是其他頻率先算出這個周期再照下面的公式套。關(guān)鍵字段如下AddressSetupTime地址建立時間對應(yīng)ADDSET字段。實(shí)際的建立時間為(ADDSET1)個HCLK周期所以ADDSET1時就是2×13.9≈27.8納秒。AddressHoldTime地址保持時間對應(yīng)ADDHOLD字段。這個參數(shù)主要影響讀操作寫操作模式A中基本用不上。DataSetupTime數(shù)據(jù)建立時間對應(yīng)DATAST字段。這是影響寫速度的主要參數(shù)。實(shí)際時間為(DATAST1)個HCLK周期。BusTurnAroundDuration總線周轉(zhuǎn)時間對應(yīng)BUSTURN字段。用于讀寫切換時數(shù)據(jù)總線的方向切換等待。AccessMode訪問模式配置為FSMC_ACCESS_MODE_A。這是異步SRAM最常用的模式時序結(jié)構(gòu)是地址建立、數(shù)據(jù)建立、地址保持非常適合LCD。要特別注意的是使能擴(kuò)展模式ExtendedMode之后讀寫時序可以分別配置但同時要多費(fèi)一個時序結(jié)構(gòu)體。如果沒把握建議先關(guān)掉擴(kuò)展模式用同一套時序跑通再說。3.3 一份最小可跑的初始化配置及計(jì)算過程下面是我在72MHz的STM32F103上驗(yàn)證過的一份FSMC初始化配置思路是先算好再填參數(shù)不是瞎填。先看控制器手冊寫周期需要100納秒地址建立需要15納秒。我用HCLK72MHz計(jì)算地址建立ADDSET至少滿足15納秒選ADDSET1實(shí)際建立時間2個HCLK約27.8納秒滿足數(shù)據(jù)建立DATAST至少滿足15納秒同時整個寫周期要滿足100納秒。選DATAST9數(shù)據(jù)建立時間10個HCLK約139納秒。整個寫周期大約是(ADDSET1DATAST1)個HCLK即12×13.9≈167納秒滿足100納秒要求余量很足地址保持先選ADDHOLD1具體數(shù)值對寫時序影響不大讀時序才有明顯影響總線周轉(zhuǎn)BUSTURN先填0跑通后再調(diào)對應(yīng)HAL庫代碼如下#include stm32f1xx_hal.h static SRAM_HandleTypeDef h_sram; static FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef timing; void FSMC_LCD_Init(void) { __HAL_RCC_FSMC_CLK_ENABLE(); // GPIO初始化這里只是示意實(shí)際上要把用到的FSMC引腳全部配成復(fù)用推挽輸出 // 以PD4/PD5/PD7/PD11/PD0-PD15等為例 GPIO_InitTypeDef gpio {0}; __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); gpio.Mode GPIO_MODE_AF_PP; gpio.Pull GPIO_NOPULL; gpio.Speed GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; gpio.Pin GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15; HAL_GPIO_Init(GPIOD, gpio); // 其他引腳根據(jù)板子原理圖自行補(bǔ)充不同板子引出的FSMC引腳可能不同 timing.AddressSetupTime 1; // ADDSET timing.AddressHoldTime 1; // ADDHOLD timing.DataSetupTime 9; // DATAST timing.BusTurnAroundDuration 0; timing.ClockDivision 0; timing.DataLatency 0; timing.AccessMode FSMC_ACCESS_MODE_A; h_sram.Instance FSMC_Bank1; h_sram.Extended FSMC_Bank1_E; h_sram.Init.DataAddressMux FSMC_DATA_ADDRESS_MUX_DISABLE; h_sram.Init.MemoryType FSMC_MEMORY_TYPE_SRAM; h_sram.Init.MemoryDataWidth FSMC_NORSRAM_MEM_BUS_WIDTH_16; h_sram.Init.BurstAccessMode FSMC_BURST_ACCESS_MODE_DISABLE; h_sram.Init.WaitSignalPolarity FSMC_WAIT_SIGNAL_POLARITY_LOW; h_sram.Init.WrapMode FSMC_WRAP_MODE_DISABLE; h_sram.Init.WaitSignalActive FSMC_WAIT_TIMING_BEFORE_WS; h_sram.Init.WriteOperation FSMC_WRITE_OPERATION_ENABLE; h_sram.Init.WaitSignal FSMC_WAIT_SIGNAL_DISABLE; h_sram.Init.ExtendedMode FSMC_EXTENDED_MODE_DISABLE; h_sram.Init.AsynchronousWait FSMC_ASYNCHRONOUS_WAIT_DISABLE; h_sram.Init.WriteBurst FSMC_WRITE_BURST_DISABLE; h_sram.Init.ContinuousClock FSMC_CONTINUOUS_CLOCK_SYNC_ONLY; h_sram.Init.WriteFifo FSMC_WRITE_FIFO_DISABLE; h_sram.Init.PageSize FSMC_PAGE_SIZE_NONE; if (HAL_SRAM_Init(h_sram, timing, NULL) ! HAL_OK) { // 初始化失敗多半是GPIO沒有配對或者HAL版本不對 while (1); } }跑通之后再嘗試壓縮DATAST。我實(shí)測這塊控制器在DATAST3時也能正常顯示速度能再上一個臺階但再往下壓就會出現(xiàn)偶發(fā)性花屏。所以穩(wěn)妥起見正式項(xiàng)目我會在最快速度和穩(wěn)定性之間找個中間值。4. LCD驅(qū)動的命令/數(shù)據(jù)基礎(chǔ)函數(shù)與初始化序列4.1 用宏定義命令/數(shù)據(jù)地址FSMC初始化完成之后LCD就掛在地址空間上了。接下來定義兩個地址宏一個指向命令地址一個指向數(shù)據(jù)地址#define LCD_BASE_ADDR ((uint32_t)0x60000000) #define LCD_REG_ADDR (*(volatile uint16_t *)(LCD_BASE_ADDR 0x00)) #define LCD_RAM_ADDR (*(volatile uint16_t *)(LCD_BASE_ADDR 0x02))為什么數(shù)據(jù)地址是0x02而不是0x01前面已經(jīng)解釋過了16位總線模式下外部地址線A0對應(yīng)內(nèi)部地址的第1位所以命令/數(shù)據(jù)的地址間隔是2。有了這兩個宏寫命令和寫數(shù)據(jù)就變成了兩條簡單的函數(shù)static inline void LCD_WriteCmd(uint16_t cmd) { LCD_REG_ADDR cmd; } static inline void LCD_WriteData(uint16_t data) { LCD_RAM_ADDR data; }注意這里我用的是static inline因?yàn)檫@個函數(shù)會被調(diào)用幾十萬次如果寫成普通函數(shù)每次調(diào)用都有壓棧出棧的開銷刷屏性能會有明顯損失。內(nèi)聯(lián)之后編譯器會把賦值語句直接展開在調(diào)用處刷屏效率高不少。4.2 復(fù)位與初始化序列以常見控制器為例LCD控制器上電之后第一步不是發(fā)初始化命令而是先做硬件復(fù)位。我的標(biāo)準(zhǔn)操作是用一個普通GPIO控制LCD的RES腳拉低至少10微秒然后拉高再延時120毫秒等控制器內(nèi)部電源穩(wěn)定。void LCD_HardReset(void) { HAL_GPIO_WritePin(RESET_GPIO_Port, RESET_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(20); HAL_GPIO_WritePin(RESET_GPIO_Port, RESET_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(120); }有些模塊的RES腳直接接到了電源上只靠上電RC復(fù)位這種設(shè)計(jì)不太可靠經(jīng)常出現(xiàn)上電白屏、要重新上電才能顯示的毛病。如果你遇到這種板子建議飛線把RES引到GPIO上。復(fù)位完成后發(fā)基礎(chǔ)的初始化命令序列。以ILI9341這類控制器為例最簡流程如下void LCD_InitSequence(void) { LCD_WriteCmd(0x01); // 軟件復(fù)位 HAL_Delay(120); LCD_WriteCmd(0x11); // 退出睡眠模式 HAL_Delay(120); LCD_WriteCmd(0x36); // 顯存訪問控制 LCD_WriteData(0x48); // BGR1, 豎屏方向 LCD_WriteCmd(0x3A); // 像素格式 LCD_WriteData(0x55); // RGB565 LCD_WriteCmd(0x29); // 開顯示 }這個序列只做最基礎(chǔ)的顯示配置能點(diǎn)亮、能刷色塊但如果你發(fā)現(xiàn)顏色發(fā)白、偏色嚴(yán)重多半是功率控制寄存器、gamma校正等沒配置。再對照控制器的數(shù)據(jù)手冊把0xC0、0xC1、0xC5、0x36后面的參數(shù)補(bǔ)上顏色才會正常。初始化完了就可以設(shè)置顯示窗口然后填充像素數(shù)據(jù)void LCD_SetWindow(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1) { LCD_WriteCmd(0x2A); LCD_WriteData(x0 8); LCD_WriteData(x0 0xFF); LCD_WriteData(x1 8); LCD_WriteData(x1 0xFF); LCD_WriteCmd(0x2B); LCD_WriteData(y0 8); LCD_WriteData(y0 0xFF); LCD_WriteData(y1 8); LCD_WriteData(y1 0xFF); LCD_WriteCmd(0x2C); // 寫GRAM } void LCD_FillColor(uint32_t pixel_count, uint16_t color) { volatile uint16_t *lcd_ram (volatile uint16_t *)0x60000002; for (uint32_t i 0; i pixel_count; i) { *lcd_ram color; } }4.3 刷屏速度實(shí)測上面代碼跑起來我用邏輯分析儀看了一眼寫信號NWE的波形確認(rèn)DATAST9時一次寫周期大約165納秒和理論計(jì)算吻合。實(shí)測填充一屏240×320加上開窗和循環(huán)開銷大約18毫秒。這個速度下做簡單的菜單切換、動畫已經(jīng)非常順滑了。再激進(jìn)一點(diǎn)把DATAST改成3一次寫周期壓到約80納秒整屏填充約9毫秒。但我發(fā)現(xiàn)連續(xù)長時間刷屏?xí)r偶發(fā)出現(xiàn)個別像素顏色錯的瑕疵后來又調(diào)回了DATAST4勉強(qiáng)穩(wěn)定最終我選擇DATAST4作為刷屏性能和穩(wěn)定性的折中。這里我的建議是如果要做產(chǎn)品不要追求極限留出30%以上的時序余量換來的穩(wěn)定性比那幾毫秒值得多。5. 踩坑實(shí)錄花屏、白屏、讀ID失敗的完整排查5.1 花屏不是FSMC太快是地址宏寫錯了有一回我把初始化命令都發(fā)完了屏幕能亮但顯示出來的內(nèi)容完全是亂的像雪花一樣。一開始我懷疑時序太快把DATAST調(diào)到15更慢了還是花屏。后來靜下心來看宏定義才發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)地址寫成了0x60000001。這個問題就是典型的16位總線下A0映射理解不到位。0x60000001在16位模式下訪問本質(zhì)還是同一個半字單元并沒有讓外部A0拉高所以RS一直保持在低電平所有寫數(shù)據(jù)的操作全被LCD控制器當(dāng)成寫命令來處理畫面當(dāng)然全亂。排查花了半小時改一個宏就解決了。之后我養(yǎng)成了一個習(xí)慣拿FSMC驅(qū)動任何并口設(shè)備先把電阻表量一下RS和A0之間的通路再對著芯片手冊確認(rèn)地址映射最后才上電調(diào)試。5.2 白屏復(fù)位、背光、供電三板斧白屏是FSMC驅(qū)動LCD最常碰到的現(xiàn)象而且原因五花八門。我總結(jié)了一套排查順序按概率從高到低排第一看復(fù)位。用示波器量RES腳如果上電后沒有出現(xiàn)一個明顯的低電平然后拉高的波形或者干脆一直是低那控制器就沒起來。很多模塊復(fù)位腳懸空或者直連電源就會出現(xiàn)第一次上電白屏、手動復(fù)位才正常。解決辦法就是改成GPIO控制復(fù)位。第二看片選和寫信號有沒有真正產(chǎn)生波形。在初始化代碼里添加一個臨時GPIO翻轉(zhuǎn)點(diǎn)初始化前把某個引腳拉高初始化后拉低再用示波器在LCD的CS腳和WR腳附近測量。如果CS腳有波形而WR腳沒有查FSMC_NWE的GPIO復(fù)用配置是否錯配到了別的功能上。第三看供電電壓紋波。LCD控制器工作電流不大但如果和電機(jī)、繼電器共用電源上電瞬間電壓跌落會導(dǎo)致控制器啟動異常。我用了一個獨(dú)立LDO給LCD供電之后這類問題基本沒再出現(xiàn)過。5.3 讀ID失敗讀時序的三個隱藏參數(shù)FSMC驅(qū)動LCD寫操作一般都能正常跑通但讀操作經(jīng)常出問題。讀ID讀回來的數(shù)據(jù)要么是0xFFFF要么是0x0000。如果你也遇到這種問題不要急著懷疑芯片壞了先檢查三件事。第一件讀GRAM之前要做一次啞讀。很多LCD控制器在發(fā)完讀命令之后第一次讀出來的數(shù)據(jù)是無效的必須再讀一次才是有效數(shù)據(jù)。代碼里讀數(shù)據(jù)之前先隨便讀一次丟棄掉。uint16_t LCD_ReadData(void) { // 先空讀一次丟棄無效數(shù)據(jù) (void)(*(volatile uint16_t *)0x60000002); return *(volatile uint16_t *)0x60000002; }第二件把ADDHOLD調(diào)大。讀時序和寫時序不同讀操作需要地址保持時間尤其是RS切換之后地址線不能立刻變化。我實(shí)測有些LCD控制器需要ADDHOLD2到3才能穩(wěn)定讀回數(shù)據(jù)默認(rèn)的1不夠。第三件把BUSTURN從0調(diào)到2試試。這個參數(shù)影響讀寫切換時數(shù)據(jù)總線的方向轉(zhuǎn)換時間。如果總線上同時掛了多個外設(shè)或者走線較長導(dǎo)致信號反射明顯BUSTURN不足就會出現(xiàn)讀錯數(shù)據(jù)。我自己的配置最后是ADDSET2、DATAST10、ADDHOLD3、BUSTURN2讀ID一次成功讀回來的值和控制器手冊對得上。順帶說一句如果你讀回來的ID不是預(yù)期值先查一下你的屏到底是什么控制器。現(xiàn)在市面上很多屏雖然是同一種引腳定義但內(nèi)部控制器五花八門讀ID的命令都不一樣。我遇到過讀出來是0x1010的查手冊才發(fā)現(xiàn)是另一種控制器初始化序列完全不同。6. FSMC還能拿來做什么同一條總線的其他玩法6.1 外部SRAM擴(kuò)展寫完LCD實(shí)驗(yàn)之后FSMC這條總線的潛力其實(shí)才展示了一點(diǎn)。FSMC的標(biāo)準(zhǔn)用途是接SRAM這和接LCD的配置幾乎一模一樣區(qū)別只在于SRAM沒有RS腳也不需要命令/數(shù)據(jù)地址區(qū)分。把一片16位SRAM掛在NE1上之后它映射到0x60000000起始的1MB地址空間。你可以定義一個指針指向這片區(qū)域直接當(dāng)普通數(shù)組用volatile uint16_t *external_sram_base (volatile uint16_t *)0x60000000; void SRAM_Test(void) { external_sram_base[0] 0x1234; external_sram_base[1] 0xABCD; // 讀取回來校驗(yàn)是否一致 }這個能力在做大緩沖區(qū)的時候極其好用比如音頻采樣緩存、圖像雙緩沖、GUI的幀緩沖都可以放到外部SRAM里。我在一個波形采集項(xiàng)目里就是用FSMC外擴(kuò)了1MB SRAM解決了內(nèi)部RAM不夠用的問題。6.2 NOR Flash并行訪問FSMC同樣可以接并行NOR Flash。好處是可以像讀內(nèi)存一樣直接讀Flash里的數(shù)據(jù)甚至可以從NOR Flash里執(zhí)行代碼這在XIP場景下非常有用。不過要注意NOR Flash的寫操作不是簡單的總線寫周期需要先發(fā)命令序列。所以讀操作直接用FSMC內(nèi)存映射寫操作還是要軟件方式發(fā)送命令、地址、數(shù)據(jù)。我的建議是除非你的應(yīng)用需要大容量、快速隨機(jī)讀取否則并行NOR Flash的性價比不如SPI NOR Flash畢竟引腳占用差好幾倍。6.3 接FPGA、并口DAC/ADC的思路FSMC還能接一些非存儲類的并行設(shè)備比如并口輸出的高速ADC、并口輸入的DAC、FPGA的寄存器接口。思路和LCD一樣把你需要訪問的設(shè)備看作一組寄存器通過地址線來選寄存器通過FSMC的讀寫時序來交換數(shù)據(jù)。我當(dāng)時用一個14位的并口ADC掛在FSMC上通過改變地址線的值來切換通道讀數(shù)據(jù)就是一個內(nèi)存讀取操作非常簡單。這種做法比GPIO模擬省去了所有的時序控制而且采集速率直接由FSMC的讀時序決定非常穩(wěn)定。如果你也在考慮類似方案唯一要留意的是FSMC的寫信號寬度、讀信號寬度這些時序參數(shù)需要適配目標(biāo)設(shè)備的時序要求不同設(shè)備對建立時間、保持時間的要求千差萬別拿到設(shè)備手冊先把時序圖看明白再填FSMC結(jié)構(gòu)體這是通用流程。最后再分享一個小技巧每次調(diào)FSMC時序參數(shù)我都會把配置函數(shù)獨(dú)立出來在屏幕上刷一個純色畫面然后用邏輯分析儀抓寫信號波形記錄不同參數(shù)組合下的實(shí)際寫周期。這樣既能直觀看到參數(shù)變化對速度的影響也能在后續(xù)排查問題時快速定位是硬件還是配置的問題。你要是有興趣可以在這個基礎(chǔ)上試試把LCD的幀緩沖放到外擴(kuò)SRAM里用FSMC同時驅(qū)動內(nèi)存和屏幕感受一下純硬件刷屏和軟件刷屏一起工作時那種還是挺明顯的變化。