FMC擴展SDRAM

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SDARM

如何控制SDRAM

• 控制線：控制SDRAM需要命令去控制，控制線在不同狀態下形成不同的命令
• 地址線：用來選取地址的，分成A類線和BA類，A是行和列的地址總線，BA是用來選取BANK的獨立地線（一般的SDRAM都有4個BANK）。
  如何選取地址：首先選擇BANK的序號，然後再選行和列
• 數據線：用來輸入輸出數據（一共有16位），這個型號的SDRAM，數據線寬位16，當我們寫入數據的時候不一定會寫入16位，這個時候就會用到DQM來控制，8位有效還是16位有效

SDRAM的命令

• 禁止命令
• 空操作
• 行有效
• 列讀寫
• 預充電：重新發送行列地址，A10這條線可以進行單獨控制，A10高電平時對所有BANK進行預充電，爲低電平時對BA線選定的BANK進行預充電。（所有的BANK都要預充電）
• 自動刷新和自我刷新：CKE時鐘線爲低電平時，使用自動刷新，否者使用自我刷新。一般進入低功耗時，纔會使用自我刷新（刷新週期爲64ms）
• 加載模式寄存器：在SDRAM啓動時需要配置（寄存器如下圖）
  (A0-A2)BL突發長度：在同一行中連續讀寫的存儲單元，一般長度有1、2、4、8
  (A3)BT突發類型：順序突發和間隔突發（一般選擇順序突發）
  (A4-A6)：CL列選通後的延遲時間：一般是2、3個週期
  (A7-A8)：00正常模式
  (A9)：選擇突發模式還是非突發模式

FMC

• FMC引腳：MCU上的引腳與SDRAM上面對應的引腳相連
• FMC寄存器的配置
• 設置SDRAM通訊的頻率（SDRAM通訊最高頻率爲９０ＭＨＺ）

SDRAM啓動

• 開啓時鐘 等待至少100us
• 對所有的BANK進行預充電
• 自動刷新
• 設置加載模式寄存器（如何配置，根據實際情況填寫寄存器的值）
• 設置刷新計數器的值：SDRAM的刷新週期爲64ms、行數爲4096
  計算公式：

static void SDARM_Init(void)
{
    uint32_t tmpr=0;
    FMC_SDRAMCommandTypeDef FMC_SDRAMCommandStruct;
    /*開啓芯片時鐘*/
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_CommandMode=FMC_Command_Mode_CLK_Enabled;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_CommandTarget=FMC_Command_Target_bank2;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_AutoRefreshNumber=0;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_ModeRegisterDefinition=0;
    while(FMC_GetFlagStatus(FMC_Bank2_SDRAM,FMC_FLAG_Busy)!=RESET)
    {

    }
    FMC_SDRAMCmdConfig(&FMC_SDRAMCommandStruct);
	
    DELAY_us(1000);
    /*對所有bank預充電*/
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_CommandMode=FMC_Command_Mode_PALL;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_CommandTarget=FMC_Command_Target_bank2;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_AutoRefreshNumber=0;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_ModeRegisterDefinition=0;
    while(FMC_GetFlagStatus(FMC_Bank2_SDRAM,FMC_FLAG_Busy)!=RESET)
    {

    }
    FMC_SDRAMCmdConfig(&FMC_SDRAMCommandStruct);
    /*自動刷新*/
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_CommandMode=FMC_Command_Mode_AutoRefresh;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_CommandTarget=FMC_Command_Target_bank2;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_AutoRefreshNumber=2;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_ModeRegisterDefinition=0;
    while(FMC_GetFlagStatus(FMC_Bank2_SDRAM,FMC_FLAG_Busy)!=RESET)
    {

    }
    FMC_SDRAMCmdConfig(&FMC_SDRAMCommandStruct);
    /*設置SDRAM寄存器*/
    tmpr=(uint32_t)SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_4         |
                   SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL  |
                   SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_2          |
                   SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD|
                   SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE ;
    
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_CommandMode=FMC_Command_Mode_LoadMode;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_CommandTarget=FMC_Command_Target_bank2;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_AutoRefreshNumber=1;
    FMC_SDRAMCommandStruct.FMC_ModeRegisterDefinition=tmpr;
    while(FMC_GetFlagStatus(FMC_Bank2_SDRAM,FMC_FLAG_Busy)!=RESET)
    {

    }
    FMC_SDRAMCmdConfig(&FMC_SDRAMCommandStruct);
    /*設置刷新計數器*/
    FMC_SetRefreshCount(1386);
    while(FMC_GetFlagStatus(FMC_Bank2_SDRAM,FMC_FLAG_Busy)!=RESET)
    {

    }
}

FMC初始化

• SDRAM的時序參數，需要看手冊去配置
  一個時鐘週期爲1/90M=11.11ns
  
• 配置FMC_SDRAM的參數

void FMC_Init(void)
{
    FMC_SDRAMTimingInitTypeDef FMC_SDRAMTimingStruct;
    FMC_SDRAMInitTypeDef FMC_SDRAMInitStruct;

    FMC_GPIO_Init();
    RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3Periph_FMC,ENABLE);

    FMC_SDRAMTimingStruct.FMC_ExitSelfRefreshDelay=7;
    FMC_SDRAMTimingStruct.FMC_LoadToActiveDelay=2;
    FMC_SDRAMTimingStruct.FMC_RCDDelay=2;
    FMC_SDRAMTimingStruct.FMC_RowCycleDelay=7;
    FMC_SDRAMTimingStruct.FMC_RPDelay=2;
    FMC_SDRAMTimingStruct.FMC_SelfRefreshTime=4;
    FMC_SDRAMTimingStruct.FMC_WriteRecoveryTime=2;

    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_Bank=FMC_Bank2_SDRAM;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_CASLatency=FMC_CAS_Latency_2;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_ColumnBitsNumber=FMC_ColumnBits_Number_8b;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_InternalBankNumber=FMC_InternalBank_Number_4;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_ReadBurst=FMC_Read_Burst_Enable;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_ReadPipeDelay=FMC_ReadPipe_Delay_0;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_RowBitsNumber=FMC_RowBits_Number_12b;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_SDClockPeriod=FMC_SDClock_Period_2;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_SDMemoryDataWidth=FMC_SDMemory_Width_16b;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_WriteProtection=FMC_Write_Protection_Disable;
    FMC_SDRAMInitStruct.FMC_SDRAMTimingStruct=&FMC_SDRAMTimingStruct;

    FMC_SDRAMInit(&FMC_SDRAMInitStruct);
	DELAY_us(50000);
    /*SDRAM初始化*/
    SDARM_Init();
}