基于stm32f103zet6之使用FSMC驱动TFT的学习

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 http://blog.csdn.net/king_bingge/article/details/8718566

然后还有就是这篇学习笔记，也还行 http://www.cnblogs.com/hduxyc/archive/2011/05/17/2048099.html

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http://wenku.baidu.com/view/a8c98600cc1755270722083e.html

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NOR FLASH，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 -- A23 24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nor flash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（NOR FLASH、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nor flash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

1. void LCD_CtrlLinesConfig(void)  

2. {  

3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;      

4.     /* Enable FSMC, GPIOD, GPIOE, GPIOF, GPIOG and AFIO clocks */  

5.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE);     //使能FSMC  

6.       

7.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE |  

8.                          RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_GPIOG |  

9.                          RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  

10.     //IO口复用功能时钟  

11.     /* Set PD.00(D2), PD.01(D3), PD.04(NOE), PD.05(NWE), PD.08(D13), PD.09(D14), 

12.      PD.10(D15), PD.14(D0), PD.15(D1) as alternate  

13.      function push pull */    

14.   

15.     /*D端口初始化*/  

16.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 |  

17.                                 GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_14 |   

18.                                 GPIO_Pin_15;      

19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

20.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  

21.     GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);  

22.   

23.     /*E端口初始化*/  

24.     /* Set PE.07(D4), PE.08(D5), PE.09(D6), PE.10(D7), PE.11(D8), PE.12(D9), PE.13(D10), 

25.      PE.14(D11), PE.15(D12) as alternate function push pull */  

26.   

27.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 |   

28.                                  GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 |   

29.                                  GPIO_Pin_15;  

30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

31.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  

32.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);                      //将配置写入GPIOE管脚  

33.   

34.     /*A0地址线*/  

35.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;  

36.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

37.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  

38.     GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);  

39.       

40.     /* Set PG.12(NE4 (LCD/CS)) as alternate function push pull - CE3(LCD /CS) */  

41.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 ;  

42.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

43.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  

44.     GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);  

45.       

46.       

47.     /*复位端口PE6*/  

48.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;  

49.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

50.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  

51.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);  

52.       

53.       

54.     GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);    //复位脚  

55.       

56.     DelayMs(50);       //延时50ms  

57.       

58.     GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_6);     //将复位脚拉高  

59. }  

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

1. void LCD_FSMCConfig(void)  

2. {  

3.     FSMC_NORSRAMInitTypeDef  FSMC_NORSRAMInitStructure;  

4.     FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef  p;  

5.       

6.     /*-- FSMC Configuration ------------------------------------------------------*/  

7.     /*----------------------- SRAM Bank 4 ----------------------------------------*/  

8.     /* FSMC_Bank1_NORSRAM4 configuration */  

9.     p.FSMC_AddressSetupTime = 0;  

10.     p.FSMC_AddressHoldTime = 0;  

11.     p.FSMC_DataSetupTime = 2;  

12.     p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0;  

13.     p.FSMC_CLKDivision = 0;  

14.     p.FSMC_DataLatency = 0;  

15.     p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_A;  

16.       

17.     /*  

18.      Color LCD configuration ------------------------------------ 

19.      LCD configured as follow: 

20.         - Data/Address MUX = Disable 

21.         - Memory Type = SRAM 

22.         - Data Width = 16bit 

23.         - Write Operation = Enable 

24.         - Extended Mode = Enable 

25.         - Asynchronous Wait = Disable  

26.     */  

27.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM4;  

28.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable;  

29.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_SRAM;  

30.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b;  

31.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable;  

32.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low;  

33.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable;  

34.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState;  

35.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;  

36.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable;  

37.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable;  

38.     //FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsyncWait = FSMC_AsyncWait_Disable;  

39.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable;  

40.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &p;  

41.     FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &p;  

42.       

43.     FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure);    

44.       

45.     /* BANK 4 (of NOR/SRAM Bank 1~4) is enabled */  

46.     FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM4, ENABLE);  

47. }  

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NOR FLASH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

1. uint32_t  FSMC_AccessMode   

2. uint32_t  FSMC_AddressHoldTime   

3. uint32_t  FSMC_AddressSetupTime   

4. uint32_t  FSMC_BusTurnAroundDuration   

5. uint32_t  FSMC_CLKDivision   

6. uint32_t  FSMC_DataLatency   

7. uint32_t  FSMC_DataSetupTime   

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：

似乎有些复杂，同时也说明了它的功能强大吧！

这时候该地址的bit17位为1，因为我们使用16位宽模式，先看下面一张图

现在明白了我们的bit17对应的是FSMC的bit16，也就是A16了，所以我们的硬件连线应该是PA16了，也就是说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。

给地址、将地址映射到外存储器（由HADDR的A25--A1映射到A24---A0）

注意点就是这个地方了，其他的时序问题和前面用IO模拟是差不多的，唯一的好处就是，我们有很多控制信号就不需要管了。最后贴上代码吧

1. /******************************************************************************* 

2. * Function Name  : LCD_WriteReg 

3. * Description    : Writes to the selected LCD register. 

4. * Input          : - LCD_Reg: address of the selected register. 

5. *                  - LCD_RegValue: value to write to the selected register. 

6. * Output         : None 

7. * Return         : None 

8. *******************************************************************************/  

9. void LCD_WriteReg(unsigned char LCD_Reg,unsigned int LCD_RegValue)  

10. {  

11.     /* Write 16-bit Index, then Write Reg */  

12.     LCD->LCD_REG = LCD_Reg;                  //这里表示写寄存器  

13.     /* Write 16-bit Reg */                    

14.     LCD->LCD_RAM = LCD_RegValue;     //这里表示写寄存器的值(也就是数据)  

15. }  

16.   

17. /******************************************************************************* 

18. * Function Name  : LCD_ReadReg 

19. * Description    : Reads the selected LCD Register. 

20. * Input          : None 

21. * Output         : None 

22. * Return         : LCD Register Value. 

23. *******************************************************************************/  

24. u16 LCD_ReadReg(unsigned char LCD_Reg)  

25. {  

26.     /* Write 16-bit Index (then Read Reg) */  

27.     LCD->LCD_REG = LCD_Reg;              //这里表示先写寄存器  

28.     /* Read 16-bit Reg */  

29.     return (LCD->LCD_RAM);               //读取值  

30. }  

31.   

32. /******************************************************************************* 

33. * Function Name  : LCD_WriteRAM_Prepare 

34. * Description    : Prepare to write to the LCD RAM. 

35. * Input          : None 

36. * Output         : None 

37. * Return         : None 

38. *******************************************************************************/  

39. void LCD_WriteRAM_Prepare(void)  

40. {  

41.     LCD->LCD_REG = R34;  

42. }  

43.   

44. /******************************************************************************* 

45. * Function Name  : LCD_WriteRAM 

46. * Description    : Writes to the LCD RAM. 

47. * Input          : - RGB_Code: the pixel color in RGB mode (5-6-5). 

48. * Output         : None 

49. * Return         : None 

50. *******************************************************************************/  

51. void LCD_WriteRAM(u16 RGB_Code)                    

52. {  

53.     /* Write 16-bit GRAM Reg */  

54.     LCD->LCD_RAM = RGB_Code;  

55. }  

56.   

57. /******************************************************************************* 

58. * Function Name  : LCD_ReadRAM 

59. * Description    : Reads the LCD RAM. 

60. * Input          : None 

61. * Output         : None 

62. * Return         : LCD RAM Value. 

63. *******************************************************************************/  

64. unsigned int LCD_ReadRAM(void)  

65. {  

66.     unsigned int dummy;  

67.     /* Write 16-bit Index (then Read Reg) */  

68.     LCD->LCD_REG = R34; /* Select GRAM Reg */  

69.     /* Read 16-bit Reg */  

70.     dummy = LCD->LCD_RAM;   

71.     return dummy;  

72. }  

73.   

74. /******************************************************************************* 

75. * Function Name  : LCD_SetCursor 

76. * Description    : Sets the cursor position. 

77. * Input          : - Xpos: specifies the X position. 

78. *                  - Ypos: specifies the Y position.  

79. * Output         : None 

80. * Return         : None 

81. *******************************************************************************/  

82.   

83.   

84. void LCD_SetCursor(unsigned int Xpos, unsigned int Ypos)  

85. {  

86.     LCD_WriteReg(0x06,Ypos>>8);  

87.     LCD_WriteReg(0x07,Ypos);  

88.       

89.     LCD_WriteReg(0x02,Xpos>>8);  

90.     LCD_WriteReg(0x03,Xpos);    

91. }              

对比下之前的用IO驱动的方式，确实是少了一些控制信号！