使用STM32的FSMC模拟8080接口时序

ILI9341的8080通讯接口时序可以由STM32使用普通I/O接口进行模拟，但这样效率太低，STM32提供了一种特别的控制方法——使用FSMC接口实现8080时序。（如果芯片硬件少于100脚，是无法使用FSMC来控制液晶屏，只能使用SPI的方式来控制）

在前面的《FSMC—扩展外部SRAM》章节中了解到STM32的FSMC外设可以用于控制扩展的外部存储器，而MCU对液晶屏的操作实际上就是把显示数据写入到显存中，与控制存储器非常类似，且8080接口的通讯时序完全可以使用FSMC外设产生，因而非常适合使用FSMC控制液晶屏。

FSMC简介

控制LCD时，适合使用FSMC的NOR\PSRAM模式，它与前面使用FSMC控制SRAM的稍有不同，控制SRAM时使用的是模式A，而控制LCD时使用的是与NOR FLASH一样的模式B，所以我们重点分析框图中NOR FLASH控制信号线部分。

在控制LCD时，使用的是类似异步、地址与数据线独立的NOR FLASH控制方式，所以实际上CLK、NWAIT、NADV引脚并没有使用到。

其中NEx、NOE、NWE都是低电平有效。

STM32具有FSMC_NE1/2/3/4号引脚，不同的引脚对应STM32内部不同的地址区域。例如，当STM32访问0x68000000-0x6BFFFFFF地址空间时，FSMC_NE3引脚会自动设置为低电平，由于它连接到SRAM的CE#引脚，所以SRAM的片选被使能，而访问0x60000000-0x63FFFFFF地址时，FSMC_NE1会输出低电平。当使用不同的FSMC_NE引脚连接外部存储器时，STM32访问外部存储器的地址不一样，从而达到控制多个外部存储设备的目的。

SRAM同样使用异步通讯，SRAM信号线的信号线如下，与控制LCD的引脚线对照来看

这里复习一下FSMC的地址映射

图中左侧的是Cortex-M3内核的存储空间分配，右侧是STM32 FSMC外设的地址映射。可以看到FSMC的NOR/PSRAM/SRAM/NAND FLASH以及PC卡的地址都在External RAM地址空间内。

正是因为存在这样的地址映射，使得访问FSMC控制的存储器时，就跟访问STM32的片上外设寄存器一样(片上外设的地址映射即图中左侧的“Peripheral”区域)。

FSMC把整个External RAM存储区域分成了4个Bank区域，并分配了地址范围及适用的存储器类型，如NOR及SRAM存储器只能使用Bank1的地址。

在NOR及SRAM区域，每个Bank的内部又分成了4个小块，每个小块有相应的控制引脚用于连接片选信号，如FSMC_NE[4:1]信号线可用于选择BANK1内部的4小块地址区域，当STM32访问0x68000000-0x6BFFFFFF地址空间时，会访问到Bank1的第3小块区域，相应的FSMC_NE3信号线会输出控制信号。

因此当我们板子上如果SRAM已经使用了一个片选引脚NEx，那么NOR FLASH的片选引脚就不能是同一个，不然会导致地址冲突。

FSMC NOR/PSRAM中的模式B时序图

FSMC NOR/PSRAM中的模式B的写时序如下图：

根据STM32对寻址空间的地址映射，地址0x6000 0000 ~0x9FFF FFFF是映射到外部存储器的，而其中的0x6000 0000 ~0x6FFF FFFF则是分配给NOR FLASH、PSRAM这类可直接寻址的器件。

FSMC NOR/PSRAM中的模式B的读时序如下图：

NADV不需要看，只有地址线和数据线复用的时候才会用到，这里我们不用。

当FSMC外设被配置成正常工作，并且外部接了NOR FLASH时，若向0x60000000地址写入数据如0xABCD，FSMC会自动在各信号线上产生相应的电平信号，写入数据。FSMC会控制片选信号NE1选择相应的NOR 芯片，然后使用地址线A[25:0]输出0x60000000，在NWE写使能信号线上发出低电平的写使能信号，而要写入的数据信号0xABCD则从数据线D[15:0]输出，然后数据就被保存到NOR FLASH中了。

用FSMC模拟8080时序

由于图片的问题，注意图中右边得到红圈圈起来的那一半等于左边的一整幅图。

对比FSMC NOR/PSRAM中的模式B时序与ILI9341液晶控制器芯片使用的8080时序可发现，这两个时序是十分相似的(除了FSMC的地址线A和8080的D/CX线，可以说是完全一样) 。

如何使用FSMC的地址线来模拟D/CX？

D/CX为低电平时候表示传输的是命令，高电平表示传输数据。而A[25:0]一共有26根线，我们可以选择出来一根线，并且控制这根线让它在某个时刻，我们想发送命令的时候就表达成低电平，当我们想发送数据的时候就控制这根地址线为高电平。

对于FSMC和8080接口，前四种信号线都是完全一样的，仅仅是FSMC的地址信号线A[25:0]与8080的数据/命令选择线D/CX有区别。而对于D/CX线，它为高电平的时候表示数值，为低电平的时候表示命令，如果能使用FSMC的A地址线根据不同的情况产生对应的电平，那么就完全可以使用FSMC来产生8080接口需要的时序了。

为了模拟出8080时序，我们可以把FSMC的A0地址线(也可以使用其它A1/A2等地址线)与ILI9341芯片8080接口的D/CX信号线连接，那么当A0为高电平时(即D/CX为高电平)，数据线D[15:0]的信号会被ILI9341理解为数值，若A0为低电平时(即D/CX为低电平)，传输的信号则会被理解为命令。

由于FSMC会自动产生地址信号，当使用FSMC向0x6xxx xxx1、0x6xxx xxx3、0x6xxx xxx5…这些奇数地址写入数据时，地址最低位的值均为1，所以它会控制地址线A0(D/CX)输出高电平，那么这时通过数据线传输的信号会被理解为数值；若向0x6xxx xxx0 、0x6xxx xxx2、0x6xxx xxx4…这些偶数地址写入数据时，地址最低位的值均为0，所以它会控制地址线A0(D/CX)输出低电平，因此这时通过数据线传输的信号会被理解为命令，如下表：