FSMC

交互式界面被越来越多地集成于多种应用中,例如医疗设备、过程控制、手机和其它手持设备。这些界面主要基于使用彩色TFT-LCD的图形HMI(人机界面)。随着技术的变革,OLED技术的显示方案也得到长足的发展与广泛的应用。

OLED技术与其它技术相比,具有以下优点:

(1)功耗低

(2)响应速度快

(3)较宽的视角

(4)能实现高分辨率显示

(5)宽温度特性

(6)OLED能够实现软屏

(7)OLED成品的质量比较轻

电子产品领域中,OLED应用最为广泛的就是智能手机,其次是笔记本、显示屏、电视、平板、数码相机等领域,嵌入式应用领域中,OLED有很大一部分用作工业仪表、GPS手环、可视电话等小尺寸的显示屏。

本文介绍了如何使用 MM32F3270的FSMC(灵活的静态存储控制器)来驱动6800接口的OLED。

1、MM32F3270 FSMC的简要介绍

FSMC是Flexible static memory controller(灵活的静态存储控制器)的简称,支持并行接口的SRAM、PSRAM 、NOR FLASH 、TFT-LCD和OLED。

“图1
图1 FSMC的功能框图

2、FSMC 的功能特性

MM32的FSMC具有以下特性:

1) 可配置的静态存储器接口包括:

a) SRAM

b) PSRAM

c) NOR FLASH

2) 支持 Intel 8080 协议

3) 支持 Moto 6800 协议

4) 8位,16位,32位可配置的数据总线宽度,支持非复用与复用模式

5) BANK1 分为 4 块子 BANK,每块 64Mbit 空间

6) 时序可编程以满足不同的需求

a) 等待周期可编程

b) 总线恢复周期可编程

c) 写,读控制周期可编程

7) 可将32位的AHB访问请求,转换为对外接设备连续的8位,16位的访问

MM32F3270的FSMC提供了对多个并行外设的控制与连接,具体配置取决于存储器类型,主要涉及如下寄存器设置。

(1)SMCTLR 的 sm_data_width[2:0],定义了外部存储器的数据宽度,需根据实际数据宽度配置为8位,16位,32 位,此时需要保障实现数据传输的一致性。

(2)SMCTLR的sm_data_width_set0/1/2 来设置存储器的数据宽度,有三种情况: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;AHB 操作的数据宽度大于存储器的数据宽度时,AHB 接口将对 hwdata[15:0],hwdatabit[31:16]进行连续写操作,以适应外部设备的数据宽度,读操作时,hrdata[31:0]的低 16 位是有效数据;AHB 操作的数据宽度小于存储器的数据宽度时,若存储设备没有高低字节片选,不允许进行写操作,若存储设备有高低字节选择,通过 BL 控制访问对应字节。可以进行读操作,但有效数据需要用户自己处理。

(3)SYSCFG_CFGR1[30:29]:mode_sel来配置不同模式,默认值为 01

00:兼容 NOR FLASH 接口

01:兼容 8080 协议接口

10:兼容 6800 协议接口

(4)SMSKR0[10:8]用来选择三组不同的寄存器 register set0/set1/set2,以配置不同的时序

FMSC支持的外部接口

“表1
表1 FSMC控制器外部信号

3、6800和8080总线的区别

OLED的可支持串行接口(SPI,I2C)和并行接口(主要又可以分为8080模式和6800模式);8080模式和6800模式都需数据总线和地址总线,数据位传输可支持8位,9位,16位,18位,24位,32位,对于数据的寻址,都是一样的。8080模式和6800模式的区别主要是总线的控制方式上。

以SSD1306 的OLED 驱动芯片为例,其接口与MCU连接所需要的信号线为:

“使用MM32F3270

I(intel)8080模式

I8080模式管脚的控制脚有5个及Data信号:

“使用MM32F3270

“使用MM32F3270

M(Motorola)6800模式

“使用MM32F3270

“使用MM32F3270

通过上面分析,其实不难发现,它们主要区别就是:

● 8080通过“读使能(RD)”和“写使能(WR)”进行读写操作

● 6800通过“总使能(E)”和“读写选择(W/R)”进行读写操作

4、FSMC 控制OLED的硬件设计

FSMC是如何控制OLED的呢?

OLED控制使用:DC信号可以使用地址线(如A0~A18中的一根)、数据线(如D0~D7)、使能信号(E)、读写信号(RW)、片选信号(CS)。OLED通过DC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MB039是把DC接在A18上面,那么当FSMC控制器写地址0的时候,会使得A18 变为0,对OLED来说,就是写命令。而FSMC写地址1的时候,A0 将会变为1,对OLED来说,就是写数据。这样,就把数据和命令区分开了,其实就是对应 OLED 操作两个地址。当然DC也可以接在其他地址线上,MB039是把DC连接在PD13上面的。MM32F3270的FSMC支持8/16/32位数据宽度,我们这里用到的OLED是8位宽度的,在设置的时候需要选择8位宽。

FSMC 控制OLED 的Demo应用中,使用的开发板为MB-039,它支持外接使用SSD1306为驱动器的128 x 24 点阵OLED。

“图2
图2 OLED模块实物图

下图是OLED模块接口原理图:

“图3
图3 OLED接口原理图

各个信号作用对应如下:

“表2
表2 OLED信号对应的电源、复位与MCU接口的引脚说明

MB039可通过转接板接到OLED模块。

5、FSMC 控制OLED的软件设计

FMSC Demo应用中,使在库函数样例工程中使用选用:

MM32F327x_Samples\LibSamples\FSMC\FSMC_Ex6800OLED\ 中的 FSMC_Ex6800OLED.uvprojx

样例展示如何初始化OLED接口与实现OLED并行驱动显示。

软件分为两个部分:

(1)FSMC接口GPIO与FSMC接口参数初始化

(2)OLED显示初始化与OLED显示

FSMC接口GPIO与FSMC接口参数初始化

void FSMC_Ex6800OLED_Demo(void)
{
    u8 t = 0;
    u8* p = (u8*)0x60080000;

    OLED_nRST_Pin_Config();
    OLED_GPIO_Init();
    FSMC_Init_6800();
    OLED_nRST_Setting();
    OLED_Init();
    //其他用户代码
}

① 在OLED_GPIO_Init ()中实现OLED对应IO初始化

包括OLED对应nRST引脚,背光控制引脚,FSMC相关的片选,读写,E信号,数据/命令,数据D0~D7引脚的初始化。

② 在FSMC_Init_6800 ()中实现FSMC功能配置初始化

A. 写操作周期

B. 单个bit数据写入保持时间

C. 写操作时,地址线的建立时间

D. 读操作周期长度设置

E. 存储器数据总线位宽

F. 模式选择:6800模式

G. 外接设备的内存大小

void FSMC_Init_6800(void)
{
    FSMC_InitTypeDef  FSMC_InitStructure;
    FSMC_NORSRAM_Bank_InitTypeDef  FSMC_BankInitStructure;

    FSMC_NORSRAM_BankStructInit(&FSMC_BankInitStructure);
    FSMC_NORSRAMStructInit(&FSMC_InitStructure);

    RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3ENR_FSMC, ENABLE);

    FSMC_BankInitStructure.FSMC_SMReadPipe    = 0;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_ReadyMode     = 0;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_WritePeriod   = 7;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_WriteHoldTime = 0;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_AddrSetTime   = 1;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_ReadPeriod    = 9;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_DataWidth     = FSMC_DataWidth_16bits;
    FSMC_NORSRAM_Bank_Init(&FSMC_BankInitStructure, FSMC_NORSRAM_BANK0);

    FSMC_InitStructure.FSMC_Mode = FSMC_Mode_6800;
    FSMC_InitStructure.FSMC_TimingRegSelect = FSMC_TimingRegSelect_0;
    FSMC_InitStructure.FSMC_MemSize = FSMC_MemSize_64MB;
    FSMC_InitStructure.FSMC_MemType = FSMC_MemType_NorSRAM;
    FSMC_InitStructure.FSMC_AddrDataMode = FSMC_AddrDataMUX;


    FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_InitStructure);
}

OLED显示初始化

Bank0地址为0x60000000,0x80000=(0x01 << 19)则是地址线A18的偏移量。首先完成写OLED_WR_REG和OLED_WR_DATA驱动:

void OLED_WR_DATA(u16 data)
{
    *(vu16*)0x60000000 = data;
}
void OLED_WR_REG(u16 regval)
{
    *(vu16*)(0x60000000 | (0x01 << 19)) = regval;
}
void OLED_WR_Byte(u8 dat, u8 cmd)
{
    if(cmd) {
        OLED_WR_REG(dat);
    }
    else {
        OLED_WR_DATA(dat);
    }
}    

读DATA和REG是一样的操作,不同的是从相应地址读取数据。

通过OLED_Refresh_Gram()函数,可以实现数据的实时刷新。

void OLED_Refresh_Gram(void)
{
    u8 i, n;
    for(i = 0; i < 8; i++) {
        OLED_WR_Byte (0xb0 + i, OLED_CMD);  // Set page address (0~7)
        OLED_WR_Byte (0x00, OLED_CMD);      // Set display location - column low address
        OLED_WR_Byte (0x10, OLED_CMD);      // Set display location - column height address
        for(n = 0; n < 128; n++) {
            OLED_WR_Byte(OLED_GRAM[n][i], OLED_DATA);
        }
    }
} 

结合OLED_Fill和OLED_ShowChar函数可以实现OLED的显示填充与字符输出。

通过演示,观察到在OLED上显示出了MindMotion 的字符与年月日等打印信息。

Demo程序可登录MindMotion的官网下载MM32F3270 lib_Samples:

https://www.mindmotion.com.cn/products/mm32mcu/mm32f/mm32f_mainstream/mm32f3270/

工程路径如下:

~MM32F327x_Samples\LibSamples\FSMC\FSMC_Ex6800OLED。

来源:灵动MM32MCU
免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

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本文将就使用FSMC可能遇到的问题进行说明。希望能对大家的学习有所帮助。

一、端口配置

1、 由于FSMC写NOR时序与8080接口的时序十分相识,因此我们采用模拟8080时序,

STM32之FSMC的液晶使用

2、 STM32的引脚图如图所示。
STM32之FSMC的液晶使用

3、根据上图我们可以得出,FSMC的数据端口D[15:0]如下
STM32之FSMC的液晶使用

4、我们使用的是 FSMC 的信号线 NE1 作为控制 8080 的 CSX 片选信号,所以我们把本成配置为 FSMC_Bank1_NORSRAM1 (NE1 片选BANK1)。由上图得FSMC-NE1 ==PD7 ---------LCD-CS
STM32之FSMC的液晶使用

5、数据地址的选择,

本成员用于设置 FSMC 接口的数据宽度,可被设置为 8Bit 或 16bit。对于16 位宽度的外部存储器。在 STM32 地址映射到 FSMC 接口的结构中,HADDR信号线是需要转换到外部存储器的内部 AHB 地址线,是字节地址。

若存储器的数据线宽为 8Bit,FSMC 的 26 条地址信号线 FSMC_A[25:0]直接可以引入到与 AHB 相连HADDR[25:0],26 条字节地址信号线最大寻址空间为 64MB。见图 0-9。

STM32之FSMC的液晶使用

若存储器的数据线宽 16Bit,则存储器的地址信号线是半字地址(16Bit) 。为了使 HADDR 的字节地址信号线与存储器匹配,FSMC 的 25 条地址信号线FSMC_A[24:0]与 HADDR[25:1]相连,由于变成了半字地址(16Bit),仅需要 25条半字字地址信号线就达到最大寻址空间 64MB。正因地址线的不对称相连,16bit 数据线宽下,实际的访问地址为右移一位之后的地址。

如下,我的地址选择FSMC_A16, 只需在命令地址上左移(16+1)位。

STM32之FSMC的液晶使用

6、FSMC寄存器的配置
STM32之FSMC的液晶使用

7、如果我们需要改动端口,只需注意以下几个要点即可

(1)我们需要改动BANK1_SRAM[X],,如我改成BANK1_EN4,需改动

STM32之FSMC的液晶使用

STM32之FSMC的液晶使用

STM32之FSMC的液晶使用

因为EN4的地址是0X6C000000,
STM32之FSMC的液晶使用

(2)如需改动命令地址,FSMC_A[25:0],如我选择A16
STM32之FSMC的液晶使用

只需将命令地址改为0x6c000000+(16+1)
STM32之FSMC的液晶使用

来源:destiny的专栏

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