基于stm32f103zet6之使用FSMC驱动TFT的学习.docx
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基于stm32f103zet6之使用FSMC驱动TFT的学习
基于stm32f103zet6之使用FSMC驱动TFT的学习
【转自】
在完成IO驱动彩屏的试验后,就准备着手使用FSMC来驱动彩屏,先了解一下预备知识
一、所谓的FSMC机制
简单介绍FSMC在这篇博文里面很清楚,推荐一下
然后还有就是这篇学习笔记,也还行
个人觉得有了这两篇博文再加上我们的参考手册足够搞定FSMC驱动彩屏了
二、FSMC之我见
开始只是谈到别人对FSMC的理解,注意这里只讨论FSMC控制TFT,也就是在FSMC的NOR\PSRAM模式控制LCD,所以我们以下的分析都是基于这种模式的。
1、我们之前通过使用GPIO来模拟8080/6800时序从而达到驱动彩屏的,同样需要明白的一点就是我们也只是使用FSMC来模拟8080/6800时序,只不过这个读写速度有些快(使用了总线嘛),仅此而已!
如果不明白8080/6800时序是怎样的或许在这个文库里面能找到你想要的
简单一点就是:
8080是通过“读使能(RE)”和“写使能(WE)”两条控制线进行读写操作。
6800是通过“总使能(E)”和“读写选择(W/R)”两条控制线进行
2、那么了解到FSMC的三总线如下!
数据线:
这个可以分为8位的和16位,这个不难理解,就是之指一次穿上红8位还是16位数据,我的是16位的,8位的有一个懒得用。
地址线:
既然我们访问的外NORFLASH,那么一定会有相应的地址线,那么这些地址线在哪里呢?
肯定是通过GPIO引脚复用的。
有A0--A2324根,能够控制访问16M的空间,也就是一个子bank;
控制总线:
它的控制总线只有三根:
读使能信号,写使能信号,片选信号。
所以这里和我们8080时序相比,少了复位信号线和数据/命令控制线,怎么办?
继续看!
3、了解了FSMC会有这三总线的概念,那么接下来就是如何转化为我们需要的时序了。
对比一下FSMC访问外norflash和8080访问时序如下
差别似乎很小是吧,简单说就是在数据/指令选择和复位信号上的区别。
4、在这里我们使用的软件方法来完善FSMC转化为8080的读写时序
在参考手册上的存储系统能找到,芯片留给我们外扩的存储器(NORFLASH、PSRAM这类可直接寻址的器
件)地址是从0x60000000开始的,意思就是当我们访问0x60000000的时候,那就是相当于访问外部norflash了(我们只讨论这种情况),那么他就会自动产生FSMC的时序
在这里,我们所需要添加的就是D/C选择信号,如何实现呢?
我们是通过,一根地址线来实现的,当我们把A0多对应的GPIOF0(引脚默认复用)接到TFT的RS端,
然后执行访问0x60000000的指令,那么RS是否就是低电平选择为数据呢?
又加入我们访问的地址是0x60000001的时候,那么RS是否就是高电平,从而选择的就是指令传送呢?
答案当然是肯定的!
所以我们就解决了这个问题,复位信号就更好解决了,直接和开发板的复位引脚接在一起就好了,就这么简单!
三、说了这么久的理论,来个实例分析更加形象了,首先硬件连线要明白
在原理图或者开发手册上面能够确定引脚复用问题
地址引脚:
(A0-A5:
PF0-PF5)(A6-A9:
F12-F15)(A10-A15:
PG0-PG5)
(A16-A18:
PD11-PD13)(A19-A22:
PE3-PE6)(A23-PE2)
片选信号(NEx:
PG12)因为我选择的是block4
写使能(NWR:
PD5)
读使能(NOE:
PD4)
至此控制引脚基本完成
下面就是数据引脚:
PD14-FSMC-D0----LCD-DB0
PD15-FSMC-D1----LCD-DB1
PD0-FSMC-D2----LCD-DB2
PD1-FSMC-D3----LCD-DB3
PE7-FSMC-D4----LCD-DB4
PE8-FSMC-D5----LCD-DB5
PE9-FSMC-D6----LCD-DB6
PE10-FSMC-D7----LCD-DB7
PE11-FSMC-D8----LCD-DB8
PE12-FSMC-D9----LCD-DB9
PE13-FSMC-D10----LCD-DB10
PE14-FSMC-D11----LCD-DB11
PE15-FSMC-D12----LCD-DB12
PD8-FSMC-D13----LCD-DB13
PD9-FSMC-D14----LCD-DB14
PD10-FSMC-D15----LCD-DB15
有了这些硬件连线是没有任何问题的
四、正式分析程序
1、硬件引脚配置函数
voidLCD_CtrlLinesConfig(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
/*EnableFSMC,GPIOD,GPIOE,GPIOF,GPIOGandAFIOclocks*/
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC,ENABLE);//使能FSMC
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE|
RCC_APB2Periph_GPIOF|RCC_APB2Periph_GPIOG|
RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
//IO口复用功能时钟
/*SetPD.00(D2),PD.01(D3),PD.04(NOE),PD.05(NWE),PD.08(D13),PD.09(D14),
PD.10(D15),PD.14(D0),PD.15(D1)asalternate
functionpushpull*/
/*D端口初始化*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|
GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_14|
GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
/*E端口初始化*/
/*SetPE.07(D4),PE.08(D5),PE.09(D6),PE.10(D7),PE.11(D8),PE.12(D9),PE.13(D10),
PE.14(D11),PE.15(D12)asalternatefunctionpushpull*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|
GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|
GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);//将配置写入GPIOE管脚
/*A0地址线*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure);
/*SetPG.12(NE4(LCD/CS))asalternatefunctionpushpull-CE3(LCD/CS)*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructure);
/*复位端口PE6*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);//复位脚
DelayMs(50);//延时50ms
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);//将复位脚拉高
}
细心观察,能够发现就是上面说的那些引脚嘛!
2、接下来的就是比较重要的FSMC的配置了
先上代码,然后慢慢分析吧
voidLCD_FSMCConfig(void)
{
FSMC_NORSRAMInitTypeDefFSMC_NORSRAMInitStructure;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDefp;
/*--FSMCConfiguration------------------------------------------------------*/
/*-----------------------SRAMBank4----------------------------------------*/
/*FSMC_Bank1_NORSRAM4configuration*/
p.FSMC_AddressSetupTime=0;
p.FSMC_AddressHoldTime=0;
p.FSMC_DataSetupTime=2;
p.FSMC_BusTurnAroundDuration=0;
p.FSMC_CLKDivision=0;
p.FSMC_DataLatency=0;
p.FSMC_AccessMode=FSMC_AccessMode_A;
/*
ColorLCDconfiguration------------------------------------
LCDconfiguredasfollow:
-Data/AddressMUX=Disable
-MemoryType=SRAM
-DataWidth=16bit
-WriteOperation=Enable
-ExtendedMode=Enable
-AsynchronousWait=Disable
*/
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank=FSMC_Bank1_NORSRAM4;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux=FSMC_DataAddressMux_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType=FSMC_MemoryType_SRAM;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth=FSMC_MemoryDataWidth_16b;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode=FSMC_BurstAccessMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity=FSMC_WaitSignalPolarity_Low;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode=FSMC_WrapMode_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive=FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation=FSMC_WriteOperation_Enable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal=FSMC_WaitSignal_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode=FSMC_ExtendedMode_Disable;
//FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsyncWait=FSMC_AsyncWait_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst=FSMC_WriteBurst_Disable;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct=&p;
FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct=&p;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);
/*BANK4(ofNOR/SRAMBank1~4)isenabled*/
FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM4,ENABLE);
}
a、首先是时间参数的配置,我们在初始化的时候设置的bank4,所以这里对应的也是bank4,本函数主要使用了两种类型的结构体对FSMC进行配置,第一种
为FSMC_NORSRAMInitTypeDef类型的结构体主要用于NORFLASH的模式配置,包括存储器类型、数据宽度等。
另一种的类型为FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef
首先是这个结构体FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef,找到他的定义:
成员变量有
uint32_tFSMC_AccessMode
uint32_tFSMC_AddressHoldTime
uint32_tFSMC_AddressSetupTime
uint32_tFSMC_BusTurnAroundDuration
uint32_tFSMC_CLKDivision
uint32_tFSMC_DataLatency
uint32_tFSMC_DataSetupTime
FSMC_AccessMode:
Specifiestheasynchronousaccessmode,用于同步模式,它的取值有以下几种,参考手册上面显示:
模式A——SRAM/PSRAM(CRAM)OE翻转,所以这里我们选择的是模式A
#define
FSMC_AccessMode_A((uint32_t)0x00000000)
#define
FSMC_AccessMode_B((uint32_t)0x10000000)
#define
FSMC_AccessMode_C((uint32_t)0x20000000)
#define
FSMC_AccessMode_D((uint32_t)0x30000000
FSMC_AddressHoldTime:
DefinesthenumberofHCLKcyclestoconfigurethedurationoftheaddressholdtime.Thisparametercanbeavaluebetween0and0xF.地址保持的时钟周期!
FSMC_AddressSetupTime:
DefinesthenumberofHCLKcyclestoconfigurethedurationoftheaddresssetuptime.Thisparametercanbeavaluebetween0and0xF.明显是地址建立飞时间周期
FSMC_BusTurnAroundDuration:
DefinesthenumberofHCLKcyclestoconfigurethedurationofthebusturnaround.Thisparametercanbeavaluebetween0and0xF.这个应该是指总线翻转周期么,不是很了解
FSMC_CLKDivision:
DefinestheperiodofCLKclockoutputsignal,expressedinnumberofHCLKcycles.Thisparametercanbeavaluebetween1and0xF
明显是指HCLK的分频系数
FSMC_DataLatency:
Definesthenumberofmemoryclockcyclestoissuetothememorybeforegettingthefirstdata.Thevalueofthisparameterdependsonthememorytypeasshownbelow:
Itmustbesetto0incaseofaCRAM
Itisdon'tcareinasynchronousNOR,SRAMorROMaccesses
Itmayassumeavaluebetween0and0xFinNORFlashmemorieswithsynchronousburstmodeenable
:
数据延迟时间注意了,这个可是有限制的,在我们控制LCD的时候倒是不用管它,应该是可以设为0的
FSMC_DataSetupTime:
这个相应的就是数据的建立时间了
通过对比,发现上述配置是可行的,不过大家也可以按照要求更改。
理论上,在速度要求不是很高的场合,大一点是没有关系的,但是下限得注意,具体是多少,我也走不知道,等以后再说吧!
然后就是看这个结构体了FSMC_NORSRAMInitStructure,成员如下:
uint32_t
FSMC_AsynchronousWait
uint32_t
FSMC_Bank
uint32_t
FSMC_BurstAccessMode
uint32_t
FSMC_DataAddressMux
uint32_t
FSMC_ExtendedMode
uint32_t
FSMC_MemoryDataWidth
uint32_t
FSMC_MemoryType
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef*
FSMC_ReadWriteTimingStruct
uint32_t
FSMC_WaitSignal
uint32_t
FSMC_WaitSignalActive
uint32_t
FSMC_WaitSignalPolarity
uint32_t
FSMC_WrapMode
uint32_t
FSMC_WriteBurst
uint32_t
FSMC_WriteOperation
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef*
FSMC_WriteTimingStruct
似乎有些复杂,同时也说明了它的功能强大吧!
FSMC_AsynchronousWait:
Enablesordisableswaitsignalduringasynchronoustransfers,validonlywithasynchronousFlashmemories,明显就是使能等待同步信号否?
FSMC_Bank:
这个应该是bank的选择吧,明显取值有以下几种:
#define
FSMC_Bank1_NORSRAM1((uint32_t)0x00000000)
#define
FSMC_Bank1_NORSRAM2((uint32_t)0x00000002)
#define
FSMC_Bank1_NORSRAM3((uint32_t)0x00000004)
#define
FSMC_Bank1_NORSRAM4((uint32_t)0x00000006)
FSMC_BurstAccessMode:
EnablesordisablestheburstaccessmodeforFlashmemory,validonlywithsynchronousburstFlashmemories.这个什么呢?
不懂继续看吧!
FSMC_DataAddressMux:
Specifieswhethertheaddressanddatavaluesaremultiplexedonthedatabusornot,数据地址引脚是否复用,明显这里我们不需要!
!
FSMC_ExtendedMode:
Enablesordisablestheextendedmode.,外扩模式否?
应该是不用的
FSMC_MemoryDataWidth:
位宽,我使用的是16位的TFT,所以应该是16,看看取值
果然:
#define
FSMC_MemoryDataWidth_16b((uint32_t)0x00000010)
#d