stm32扩展外部SRAM总结新型存储之MRAM资讯100
原理:给STM32芯片扩展内存与给PC扩展内存的原理是一样的,只是PC上一般以内存条的形式扩展,内存条实质是由多个内存颗粒(即SRAM芯片)组成的通用标准模块,而STM32直接与SRAM芯片连接。 从上面的图片中我们可以看到,ARM芯片的下面就是我们今天的主角SRAM,具体型号为IS62WV51216。 黑黢黢的芯片我们也看不出什么东西来,下面就来看一看IS62WV51216的管脚图吧。
哇!这么居然这么多管脚!别着急,下面我们来慢慢分析这些管脚。 除开基本的电源和地线,IS62WV51216的管脚大概可以这么来分类:
看吧!这样一分类,是不是就没有那么恐怖啦。 所以IS62WV51216的管脚总的来说大致分为:电源线、地线、地址线、数据线、片选线、写使能端、读使能端和数据掩码信号线。 从这个图中我们可以看出IS62WV51216有19根地址线和16根数据线,从这些数据中我们可以分析出IS62WV51216的存储大小为1M,那么这个1M是怎么分析出来的呢? 我们得来说说IS62WV51216的存储原理。首先,我们来谈一谈一般的SRAM的存储原理: sram存储矩阵模型 sram的存储模型我们可以用矩阵来说明:
但是呢?你会发现,这个原理好像不太适用于IS62WV51216,为什么呢? 其实不然,因为我们使用的SRAM比较小,IS62WV51216没有列地址线。它只有19根行地址线,那么,我们就可以这么来解释:IS62WV51216有16根数据线,也就是说它的数据宽度为16位,一个行地址也就对应16位,即2字节空间。好,那现在来计算一下IS62WV51216有多少个行地址。2的19次方等于512K,在512K的基础之上在乘我们之前计算的2字节,不正好是1024K,也就是1M吗?1M后面的单位是B,即Byte,而不是Bit哦。 这样的话你就会发现IS62WV51216这个名字中本身就包含了大量的信息:IS62WV51216共有512K个行地址,数据宽度为16位,再加以计算就可以得到它的存储大小为1M啦,有趣吧! SRAM的大致原理我们讲完了,但是SRAM到底在stm32中到底是怎么被使用的呢? 下面,一位大神即将登场,FSMC。STM32F407系列芯片使用FSMC外设来管理扩展的存储器
其他我们不用管,从上面我们可以总结的是,stm32雇佣FSMC这个管家来管理我们的IS62WV51216。 来来来,我们来看看FSMC的庐山真面目: FSMC控制器框图 蒙了吧!又是这么多信号线,不要怕,我们还是来总结归纳一下。 我们FSMC控制SRAM为例来说明: FSMC中的SRAM控制信号线 你会发现居然和SRAM中的线居然高度统一(那是当然喏,我们就是讲的FSMC嘛!) 1.FSMC_NBL[1:0]分别对应于LB#、UB#,有什么用呢?提供数据掩码信号。具体是怎么回事呢?
2.FSMC_NE[1:4]是个很有趣的东西,它决定了FSMC可以控制多个存储器。 这里就要提及FSMC的地址映射啦! FSMC地址映射 首先,有一点我们必须明白,对于32位的stm32单片机来说,它能够管理的地址大小为4GB,而stm32将4GB的地址空间中的0x60000000到0x9FFFFFFF共1GB的空间分给外部内存,所以这1GB的空间就成了我们的小天地,供我们自由玩耍。 然后强势的FSMC就接管了这1GB的空间,FSMC将图中的1GB大小的External RAM存储区域分成了4个Bank区域,每个Bank对应于stm32内部寻址空间的不同地址范围。那么为什么要分为不同的Bank区域呢?因为不同的Bank可以来管理不同的外部存储设备,比如NOR Flash及SRAM存储器只能使用Bank1的地址,NAND Flash存储器只能使用Bank2和Bank3的地址,等。
Bank内部的256MB空间又被分成4个小块,每块64M,各自有相应的控制引脚用于连接片选信号。以Bank1为例,见下图: Bank1内部的小块地址分配 刚刚前面提到的FSMC_NE[4:1]信号线就分别对应图中的FSMC bank1 NOR/PSRAM4到FSMC bank1 NOR/PSRAM1。当STM32访问0x6C000000-0x6FFFFFFF地址空间时,会访问到Bank1的第3小块区域:FSMC bank1 NOR/PSRAM3相应的FSMC_NE3信号线会输出控制信号(即片选信号),如果这个时候FSMC_NE3处刚好接上IS62WV51216的CS端,那么IS62WV51216就可以任由我们摆布啦。 因此,对于你使用IS62WV51216来说,一定要注意你的CS端是接的FSMC的哪个FSMC_NE端,这决定你在程序访问哪个地址范围。 下面来说一下在stm32F407中SRAM的硬件连接: 外部SRAM硬件连接图 图中需要注意的是,除了PG12的连接不固定外,其他的管脚都要按照图中的方式连,为什么呢?因为对于FSMC来说,它已经集成到了单片机内部,它的提供给的管脚已经确定了,是不能改动的。唯一具有灵活性的就是FSMC_NE,具体用哪个FSMC_NE管脚来和你的SRAM相连,当然是你的自由,但是不要忘了,你要找到你选的FSMC_NE所对应的地址范围,不然写程序的时候就搞不清喏! 怎么样?用FSMC来控制IS62WV51216还是很简单吧! |