STM32——FSMC(灵活的静态存储器控制器)驱动TFTLCD液晶屏

    TFTLCD液晶屏介绍
TFTLCD即薄膜晶体管液晶显示器。它与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同,它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管(TFT),可有效地克服非选通时的串扰,使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关,因此大大提高了图像质量。广泛应用于电视、手机、电脑、平板等各种电子产品。
    TFTLCD的优点
技术成熟,良率高,成本集中在背光上;特用于大尺寸显示屏。 亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳等特点。
FSMC驱动外部SRAM时,外部SRAM的控制一般有:地址线(如A0~A25)、数据线(如D0~D15)、写信号(WE,即WR)、读信号(OE,即RD)、片选信号(CS),如果SRAM支持字节控制,那么还有UB/LB信号。 而TFTLCD的信号我们在前面介绍过,包括:RS、D0~D15、WR、RD、CS、RST和BL等,其中真正在操作LCD的时候需要用到的就只有:RS、D0~D15、WR、RD和CS。其操作时序和SRAM的控制完全类似,唯一不同就是TFTLCD有RS信号,但是没有地址信号。 TFTLCD通过RS信号来决定传送的数据是数据还是命令,本质上可以理解为一个地址信号,比如我们把RS接在A0上面,那么当FSMC控制器写地址0的时候,会使得A0变为0,对TFTLCD来说,就是写命令。而FSMC写地址1的时候,A0将会变为1,对TFTLCD来说,就是写数据了。这样,就把数据和命令区分开了,他们其实就是对应SRAM操作的两个连续地址。当然RS也可以接在其他地址线上,战舰V3和精英板开发板都是把RS连接在A10上面,而探索者STM32F4把RS接在A6上面。因此,可以把TFTLCD当成一个SRAM来用,只不过这个SRAM有2个地址,这就是FSMC可以驱动LCD的原理。
    FSMC 介绍
FSMC(Flexible Static Memory Controller,可变静态存储控制器)是STM32系列中内部集成256 KB以上FlaSh,后缀为xC、xD和xE的高存储密度微控制器特有的存储控制机制。之所以称为“可变”,是由于通过对特殊功能寄存器的设置,FSMC能够根据不同的外部存储器类型,发出相应的数据/地址/控制信号类型以匹配信号的速度,从而使得STM32系列微控制器不仅能够应用各种不同类型、不同速度的外部静态存储器,而且能够在不增加外部器件的情况下同时扩展多种不同类型的静态存储器,满足系统设计对存储容量、产品体积以及成本的综合要求。
    FSMC的优点
支持多种静态存储器类型。STM32通过FSMC可以与SRAM、ROM、PSRAM、NORFlash和NANDFlash存储器的引脚直接相连。 支持丰富的存储操作方法。FSMC不仅支持多种数据宽度的异步读/写操作,而且支持对NOR/PSRAM/NAND存储器的同步突发访问方式。 支持同时扩展多种存储器。FSMC的映射地址空间中,不同的BANK是独立的,可用于扩展不同类型的存储器。当系统中扩展和使用多个外部存储器时,FSMC会通过总线悬空延迟时间参数的设置,防止各存储器对总线的访问冲突。 支持更为广泛的存储器型号。通过对FSMC的时间参数设置,扩大了系统中可用存储器的速度范围,为用户提供了灵活的存储芯片选择空间。 支持代码从FSMC扩展的外部存储器中直接运行,而不需要首先调入内部SRAM。
    FSMC主要功能简介
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。
    FSMC框图
    FSMC使用的寄存器
SRAM/NOR 闪存片选控制寄存器 1…4 (FSMC_BCR1…4) uSRAM/NOR闪存片选时序寄存器(FSMC_BTRx) uSRAM/NOR闪存写时序寄存器(FSMC_BWTRx)
    FSMC寄存器组合说明
在ST官方库提供的的寄存器定义里面,并没有定义FSMC_BCRx、FSMC_BTRx、FSMC_BWTRx等这个单独的寄存器,而是将他们进行了一些组合。规律如下: FSMC_BCRx和FSMC_BTRx,组合成BTCR[8]寄存器组,他们的对应关系如下: BTCR[0]对应FSMC_BCR1,BTCR[1]对应FSMC_BTR1 BTCR[2]对应FSMC_BCR2,BTCR[3]对应FSMC_BTR2 BTCR[4]对应FSMC_BCR3,BTCR[5]对应FSMC_BTR3 BTCR[6]对应FSMC_BCR4,BTCR[7]对应FSMC_BTR4 FSMC_BWTRx则组合成BWTR[7],他们的对应关系如下: BWTR[0]对应FSMC_BWTR1,BWTR[2]对应FSMC_BWTR2, BWTR[4]对应FSMC_BWTR3,BWTR[6]对应FSMC_BWTR4, BWTR[1]、BWTR[3]和BWTR[5]保留,没有用到。
    FSMC驱动液晶NOR SRAM初始化函数

FSMC_NORSRAMInit()

    LCD驱动IC NT35310常用命令
0XD4指令;该指令为读ID4指令,用于读取LCD控制器的ID 。因此,同一个代码,可以根据ID的不同,执行不同的LCD驱动初始化,以兼容不同的LCD屏幕。 0X36指令;该指令为存储访问控制指令,可以控制ILI9341存储器的读写方向,简单的说,就是在连续写GRAM的时候,可以控制GRAM指针的增长方向,从而控制显示方式(读GRAM也是一样)。 0X2A指令该指令是列地址设置指令,在从左到右,从上到下的扫描方式(默认)下面,该指令用于设置横坐标(x坐标)。 0X2B指令该指令是页地址设置指令,在从左到右,从上到下的扫描方式(默认)下面,该指令用于设置纵坐标(y坐标)。 0X2C指令该指令是写GRAM指令,在发送该指令之后,我们便可以往LCD的GRAM里面写入颜色数据了,该指令支持连续写 (地址自动递增)。 0X2E指令该指令是读GRAM指令,用于读取ILI9341的显存(GRAM),同0X2C指令,该指令支持连续读 (地址自动递增)。
    TFTLCD测试代码
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