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怎样使用STM32CubeMx生成FMC的初始化代码呢

W9825G6KH-6的原理是怎样的?
怎样使用STM32CubeMx生成FMC的初始化代码呢?

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陈思伊

2021-10-18 16:55:24
  使用ST的HAL库进行开发,SDRAM使用的是W9825G6KH-6。
  W9825G6KH-6共有4个Bank,13位行地址,9位列地址,位宽是16位,
  所以芯片的容量是:4x8192x512x16=256Mbits=32MBytes。
  W9825G6KH-6的原理图如下:
  
  FMC_D0~15:16位数据线;
  FMC_A0~12:13位地址线,行地址与列地址是公用的,作为行地址时使用了0~12位,作为列地址时使用了0~8位;
  FMC_SDNWE:低电平时写,高电平时读;
  FMC_SDNCAS:列地址选通信号,低电平有效;
  FMC_SDNRAS:行地址选通信号,低电平有效;
  FMC_SDNE0:片选信号,低电平有效;
  FMC_BA0~1:Bank选择信号;
  FMC_SDCKE0:时钟使能信号;
  FMC_SDCLK:时钟信号;
  FMC_NBL0~1:写访问的输出字节屏蔽。
  STM32F429自带FMC外设,可以对多种外部存储器进行控制,存储区域对应如下:
  
  我们使用的是Bank5,也就是SDRAM Bank1。
  我们要做的就是对SDRAM进行初始化配置,初始化成功后即可对指定的内存进行访问,单片机和外部SDRAM之间的读写时序
  是由外设自动产生的,不需要程序进行控制,非常方便。
  STM32F4xx参考手册中对SDRAM的初始化过程如下:
  
  使用STM32CubeMx生成FMC的初始化代码,如下:
  void MX_FMC_Init(void)
  {
  FMC_SDRAM_TimingTypeDef SdramTiming;
  /** Perform the SDRAM1 memory initialization sequence
  */
  hsdram1.Instance = FMC_SDRAM_DEVICE;
  /* hsdram1.Init */
  hsdram1.Init.SDBank = FMC_SDRAM_BANK1; //使用SDRAM Bank1
  hsdram1.Init.ColumnBitsNumber = FMC_SDRAM_COLUMN_BITS_NUM_9; //列宽度9位
  hsdram1.Init.RowBitsNumber = FMC_SDRAM_ROW_BITS_NUM_13; //行宽度13位
  hsdram1.Init.MemoryDataWidth = FMC_SDRAM_MEM_BUS_WIDTH_16; //数据总线为16位
  hsdram1.Init.InternalBankNumber = FMC_SDRAM_INTERN_BANKS_NUM_4; //SDRAM内部Bank数为4个
  hsdram1.Init.CASLatency = FMC_SDRAM_CAS_LATENCY_3; //CAS为3,表示发送完读时序后延迟3个时钟周期返回数据
  hsdram1.Init.WriteProtection = FMC_SDRAM_WRITE_PROTECTION_DISABLE; //忽略写保护
  hsdram1.Init.SDClockPeriod = FMC_SDRAM_CLOCK_PERIOD_2; //SDRAM时钟SDCLK = HCLK/2 = 180MHz / 2 = 90MHz
  hsdram1.Init.ReadBurst = FMC_SDRAM_RBURST_ENABLE; //失能突然读模式
  hsdram1.Init.ReadPipeDelay = FMC_SDRAM_RPIPE_DELAY_1; //读通道延时1个时钟周期,在CAS延时后延时读取数据的时钟个数
  /* SdramTiming */
  SdramTiming.LoadToActiveDelay = 2; //TMRD/TRSC,2个时钟周期
  SdramTiming.ExitSelfRefreshDelay = 8; //TXSR,8个时钟周期
  SdramTiming.SelfRefreshTime = 6; //TRAS,6个时钟周期
  SdramTiming.RowCycleDelay = 6; //TRC,6个时钟周期
  SdramTiming.WriteRecoveryTime = 4; //TWR,4个时钟周期
  SdramTiming.RPDelay = 2; //TRP,2个时钟周期
  SdramTiming.RCDDelay = 2; //TRCD,2个时钟周期
  if (HAL_SDRAM_Init(&hsdram1, &SdramTiming) != HAL_OK)
  {
  _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }
  }
  上述FMC的初始化代码完成了SDRAM初始化中的1、2两个步骤;
  接下来添加SDRAM初始化中的步骤3~8:
  uint8_t SDRAM_SendCommand(uint32_t CommandMode, uint32_t Bank, uint32_t RefreshNum, uint32_t RegVal)
  {
  uint32_t CommandTarget;
  FMC_SDRAM_CommandTypeDef Command;
  if(Bank == 1)
  CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1;
  else if(Bank == 2)
  CommandTarget = FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK2;
  Command.CommandMode = CommandMode;
  Command.CommandTarget = CommandTarget;
  Command.AutoRefreshNumber = RefreshNum;
  Command.ModeRegisterDefinition = RegVal;
  if(HAL_SDRAM_SendCommand(&hsdram1, &Command, 0x1000) == HAL_OK)
  return 1;
  else
  return 0;
  }
  void SDRAM_Init(void)
  {
  uint32_t temp;
  SDRAM_SendCommand(FMC_SDRAM_CMD_CLK_ENABLE, 1, 1, 0); //步骤3:使能时钟信号,SDCKE0 = 1
  Delay_us(500); //步骤4:至少延时200us
  SDRAM_SendCommand(FMC_SDRAM_CMD_PALL, 1, 1, 0); //步骤5:发送全部预充电命令
  SDRAM_SendCommand(FMC_SDRAM_CMD_AUTOREFRESH_MODE, 1, 8, 0); //步骤6:设置自动刷新次数
  temp = SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1 | //设置突发长度:1
  SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL | //设置突发类型:连续
  SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_3 | //设置CAS值:3
  SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD | //设置操作模式:标准
  SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE; //设置突发写模式:单点访问
  SDRAM_SendCommand(FMC_SDRAM_CMD_LOAD_MODE, 1, 1, temp); //步骤7:装载模式寄存器的值
  //SDRAM刷新周期是64ms,行数是8192行,时钟频率是180MHz/2=90MHz
  //所有COUNT = (64ms/8192)/(1/90us)-20 = 64000*90/8192-20 = 683
  HAL_SDRAM_ProgramRefreshRate(&hsdram1, 683); //步骤8:设置刷新速率
  }
  函数SDRAM_SendCommand()用来发送命令,内部调用了HAL的库函数HAL_SDRAM_SendCommand()发送配置命令;
  函数SDRAM_Init()完成了SDRAM初始化中的步骤3~8。
  至此,我们就完成了对SDRAM的初始化操作,此时外部SDRAM已经被映射到了相应的内存地址;需要注意的是,
  SDRAM Bank1的地址是从0xC0000000~0xCFFFFFFF,SDRAM Bank2的地址是从0xD0000000~0xDFFFFFFF,
  我们使用的是SDRAM Bank1,并且外部SDRAM的大小是32M字节,所以对应的内存地址范围是0xC0000000~0xC1FFFFFF。
  接下来就测试一下SDRAM的读写:
  #define SDRAM_BANK1_BASE_ADDRESS 0xC0000000 //SDRAM Bank1起始地址
  #define SDRAM_HALF_WORD_SIZE 0x1000000 //定义16M个的16bits数据,共32M字节
  __no_init uint16_t uhSdramArray[SDRAM_HALF_WORD_SIZE] @SDRAM_BANK1_BASE_ADDRESS; //强制定义数组在SDRAM的内存中
  void SDRAM_Test(void)
  {
  uint32_t i;
  for(i = 0; i 《 SDRAM_HALF_WORD_SIZE; i++)
  {
  uhSdramArray[i] = i; //对整个数组进行赋值
  }
  for(i = 0; i 《 SDRAM_HALF_WORD_SIZE; i += 4096)
  {
  printf(“uhSdramArray[%d] = %drn”, i, uhSdramArray[i]); //对数组中的数据间隔4096个进行串口打印
  }
  }
  串口打印结果如下,数据太多,没有全部显示,
  
  SDRAM测试结束。
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