接口/总线/驱动
01
FSMC接口
FSMC是STM32F1提供的一个静态存储控制器,是MCU用来扩展存储器,可用来驱动SRAM、Nor Flash、NAND Flash。这里先简单讲解下这三种存储器的应用场合。
首先是SRAM,SRAM是静态随机存储器,SRAM的特性是掉电数据就丢失。外扩SRAM的主要目的是因为MCU自带的RAM不够用了才选择外扩,这样才能让程序有足够的RAM空间运行,简单理解就是电脑内存小,不能同时开很多个软件,需要再扩内存条后就能同时开很多软件运行。
然后是Nor Flash和NAND Flash,其实这两者就相当于我们电脑的硬盘,可以用来存文件或者各种资料数据,掉电后数据不会丢失。至于设计中要使用Nor Flash还是NAND Flash,取决于使用目的,如果仅用来存数据,不做boot使用,且MCU带NAND Flash控制器的话,那还是推荐选NAND Flash。
因为相对于Nor Flash,NAND Flash更便宜,容量也大。如果MCU不带NAND Flash控制器,或者其他特别要求,那就选Nor Flash。
02
SRAM电路设计
无论是SRAM、Nor Flash还是NAND Flash,在STM32F1系列产品中都是通过FSMC接口被访问。我们在STM32F1系列规格书的第36页的Table 6可以看到FSMC对于不同访问方式,对应的引脚定义不一样,所以无论在设计SRAM、Nor Flash或者NAND Flash电路时,建议仔细参考这个表格去连接对应的信号。
首先我们看ST官方评估板MB672第6页的U1,如下图所示,U1是ISSI的一颗SRAM,信号可以分为数据信号、地址信号和控制信号,硬件设计时数据和地址信号按照定义对应连接到MCU上即可。
剩下的是控制信号,CE为片选信号,接到FSMC_NE信号上,我们看到MCU有NE1到NE4,接到不同NE意味着地址不同,详细可以在STM32F1系列规格书第39页的Figure 7上看到,截图如下图所示。如上图的官方设计接到的是NE3,意味着想要访问外扩的SRAM空间,地址范围得是0x6800 0000 - 0x6BFF FFFF才能访问到。
再看上面的参考电路,还剩下WE、OE、BLE和BHE四个控制信号没连,WE和OE为写使能和读使能信号,BLE和BHE用来做掩码控制的,因为数据线宽度是16bit,有时只想修改或读取高8bit或者想仅修改或读取低8bit,就是通过控制BHE和BLE来实现。
了解上述的信号定义后,WE信号连接到FSMC_NWE,OE连接到FSMC_NOE,BLE连接到FSMC_NBL0,BHE连接到FSMC_NBL1上即可。
在产品设计中,选择好MCU后,进行硬件设计时,对于很多总线连接方式,推荐尽可能的沿用官方提供的评估板连接方式连接,自行过多修改的话,软件也会要修改很多,这样容易带来一个很大的问题,软件工作量大,开发时间久且不可控,这样不会带来什么好的结果。
03
Nor Flash电路设计
参考ST官方评估板MB672第6页的U2,U2是Cypress的一颗Nor Flash,主要信号也分为数据、地址和控制信号,芯片信号定义如下图所示。跟SRAM的设计一样,数据地址线按照信号定义依次对应连接即可,然后是控制信号,Nor Flash的WE、RESET、RY/BY、OE、CE和BYTE,信号描述和连接方式如下。
WE: 写控制信号,连接到FSMC_NWE上。
OE: 读控制信号,连接到FSMC_NOE上。
CE: 片选信号,参考SRAM小节描述,可以连接至NE1至NE4,注意对应地址范围即可,官方参考设计连接至FSMC_NE2上。
RY/BY:Ready/Busy指示信号,连接至FSMC_NWAIT上即可。
RESET: 做RC上拉处理。
BYTE: 信号用于选择数据位宽,低电平选择DQ0-DQ7,高电平选择DQ0-DQ15,这里直接拉高选择DQ0-DQ15即可。
04
NAND Flash电路设计
NAND Flash和Nor Flash不一样,没有了地址线,只有控制信号和数据信号线,如下图所示。
其实地址数据也是通过I/O0-I/O7进行传输的,如下图所示,图为NAND512W3A2DN6E规格书的截图资料,可以看出通过控制信号的不同组合,I/O0-I/O7传输的数据表示意义不同,有命令、地址、数据输入/输出。
有了上面的信息,我们只需要参考STM32F1XX规格书的第36页的Table 6的引脚描述,一一对应把NAND Flash信号连上即可。对于WP信号,WP是写保护信号,这里用不到,参考规格书描述把它拉高不用。RB信号是Ready/Busy信号,跟Nor Flash一样,连接至FSMC_NWAIT即可。
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !