代码收藏家 细说STM32F407单片机以轮询方式读写外部SRAM的方法
目录
一、实例的功能
二、工程配置
1、KEYLED
2、时钟、DEBUG、USART6、NVIC、GPIO、CodeGenerator
3、FSMC
（1） 模式设置
（2） Bank 1子区3参数设置
1) NOR/PSRAM control组，子区控制参数
2) NOR/PSRAM timing组，读写操作时序参数
3) DMA
三、软件设计
1、KEYLED
2、fsmc.h、fsmc.c
3、main.h
4、main.c
四、下载运行
本文介绍STM32F407单片机以轮询方式读写外部SRAM IS61LV25616AL的方法。继续使用旺宝红龙开发板STM32F407ZGT6 KIT V1.0。
关于 IS61LV25616AL，可以详见参考文章1。
参考文章1：细说STM32F407单片机FSMC连接外部SRAM的方法及HAL驱动-CSDN博客 https://wenchm.blog.csdn.net/article/details/144930868
参考文章2：细说STM32F407单片机轮询方式读写SPI FLASH W25Q16BV_stm32f407 spiflash驱动程序-CSDN博客 https://wenchm.blog.csdn.net/article/details/144587209
一、实例的功能
连接外部SRAM的FSMC接口设置以及轮询方式读写外部SRAM的方法，并用HAL函数读写数据和直接用指针读写数据。本示例需要引用参考文章2的KEYLED的4个按键和对应的LED。
本示例还用到RNG，在组件面板Security分组里有RNG模块，启用RNG即可。RNG需要用到48MHz时钟。
[S2]KeyUp = Write by HAL functions LED1 ON
[S3]KeyDown = Read by HAL functions LED2 ON
[S4]KeyLeft = Write by pointer LED3 ON
[S5]KeyRight= Read by pointer LED4 ON二、工程配置
1、KEYLED
本例的项目中要使用KEYLED，其中的keyled.c和keyled.h的使用方法与参考文章1相同。
2、时钟、DEBUG、USART6、NVIC、GPIO、CodeGenerator
外部时钟，25MHz，设置到HCLK=168MHz，PCLK1=42MHz，PCLK2=84MHz，其它，都设置成168MHz。
DEBUG，选择serial wire，USART6、NVIC、CodeGenerator的设置同参考文章1。
3、FSMC
开发板上使用Bank 1子区3连接外部SRAM,所以对NOR Flash/PSRAM/SRAM/ROM/LCD 3进行配置。
（1） 模式设置
这样设置后，在引脚视图上将自动标出使用的各FSMC引脚。其中，FSMC_D0至FSMC_D15是LCD和SRAM共用的16位数据线，FSMC_NOE和FSMC_NWE是共用的控制信号线。
FSMC_NE3用于SRAM片选。FSMC_NBL1和FSMC_NBL0是SRAM的高低字节选择信号。
FSMC_A0至FSMC_A18共19根地址线的GPIO引脚分配如下图，自动分配的GPIO引脚与实际电路的引脚是一致的，所以无须更改。
/** FSMC GPIO Configuration
PF0 ------> FSMC_A0
PF1 ------> FSMC_A1
PF2 ------> FSMC_A2
PF3 ------> FSMC_A3
PF4 ------> FSMC_A4
PF5 ------> FSMC_A5
PF12 ------> FSMC_A6
PF13 ------> FSMC_A7
PF14 ------> FSMC_A8
PF15 ------> FSMC_A9
PG0 ------> FSMC_A10
PG1 ------> FSMC_A11
PE7 ------> FSMC_D4
PE8 ------> FSMC_D5
PE9 ------> FSMC_D6
PE10 ------> FSMC_D7
PE11 ------> FSMC_D8
PE12 ------> FSMC_D9
PE13 ------> FSMC_D10
PE14 ------> FSMC_D11
PE15 ------> FSMC_D12
PD8 ------> FSMC_D13
PD9 ------> FSMC_D14
PD10 ------> FSMC_D15
PD11 ------> FSMC_A16
PD12 ------> FSMC_A17
PD13 ------> FSMC_A18
PD14 ------> FSMC_D0
PD15 ------> FSMC_D1
PG2 ------> FSMC_A12
PG3 ------> FSMC_A13
PG4 ------> FSMC_A14
PG5 ------> FSMC_A15
PD0 ------> FSMC_D2
PD1 ------> FSMC_D3
PD4 ------> FSMC_NOE
PD5 ------> FSMC_NWE
PG10 ------> FSMC_NE3
PE0 ------> FSMC_NBL0
PE1 ------> FSMC_NBL1
*/
/* GPIO_InitStruct */（2） Bank 1子区3参数设置
在模式设置中启用Bank 1子区3之后，在参数设置部分会出现NOR/PSRAM3参数设置页面，在这个页面设置SRAM的控制和时序参数。
1) NOR/PSRAM control组，子区控制参数
2) NOR/PSRAM timing组，读写操作时序参数
3) DMA
FSMC参数设置部分没有DMA设置页面，但是SRAM的HAL驱动程序中有DMA方式进行数据读写的函数，其DMA方式的设置与其他外设稍有不同的。
三、软件设计
1、KEYLED
本例的项目中要使用KEYLED，其中的keyled.c和keyled.h的使用方法与参考文章1相同。
2、fsmc.h、fsmc.c
IDE自动生成。
3、main.h
/* USER CODE BEGIN Private defines */
void SRAM_WriteByFunc();
void SRAM_ReadByFunc();
void SRAM_WriteByPointer();
void SRAM_ReadByPointer();
/* USER CODE END Private defines */4、main.c
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "keyled.h"
#include <stdio.h>
/* USER CODE END Includes *//* USER CODE BEGIN PD */
// SRAM的容量不同，该处的定义就不同,更改SRAM就得修改此处的定义
#define SRAM_ADDR_BEGIN 0x68000000UL //Bank1子区3的SRAM起始地址
#define SRAM_ADDR_HALF 0x6801FFFFUL //SRAM容量256K*16bit，中间地址128K字节
#define SRAM_ADDR_END 0x6803FFFFUL //SRAM容量256K*16bit，结束地址512K字节
//#define SRAM_ADDR_HALF 0x68080000UL //SRAM容量512K*16bit，中间地址512K字节
//#define SRAM_ADDR_END 0x680FFFFFUL //SRAM容量512K*16bit，结束地址1024K字节
/* USER CODE END PD *//* USER CODE BEGIN 2 */
printf("Demo19_1_FSMC: External SRAM\r\n");
printf("Read/Write SRAM by polling\r\n");
//显示菜单
printf("[S2]KeyUp = Write by HAL functions.\r\n");
printf("[S3]KeyDown = Read by HAL functions.\r\n");
printf("[S4]KeyLeft = Write by pointer.\r\n");
printf("[S5]KeyRight= Read by pointer.\r\n");
// MCU output low level LED light is on
LED1_OFF();
LED2_OFF();
LED3_OFF();
LED4_OFF();
/* USER CODE END 2 *//* USER CODE BEGIN 3 */
KEYS curKey=ScanPressedKey(KEY_WAIT_ALWAYS);
switch(curKey)
{
case KEY_UP:
{
SRAM_WriteByFunc(); //Write by HAL functions
LED1_ON();
LED2_OFF();
LED3_OFF();
LED4_OFF();
}
break;
case KEY_DOWN:
{
SRAM_ReadByFunc(); //Read by HAL functions
LED1_OFF();
LED2_ON();
LED3_OFF();
LED4_OFF();
}
break;
case KEY_LEFT:
{
SRAM_WriteByPointer(); //Write by pointer
LED1_OFF();
LED2_OFF();
LED3_ON();
LED4_OFF();
break;
}
case KEY_RIGHT:
{
SRAM_ReadByPointer(); //Read by pointer
LED1_OFF();
LED2_OFF();
LED3_OFF();
LED4_ON();
}
default:
{
LED1_OFF();
LED2_OFF();
LED3_OFF();
LED4_OFF();
}
}
printf("** Reselect menu or reset **\r\n");
HAL_Delay(500); //延时，消除按键抖动
}
/* USER CODE END 3 *//* USER CODE BEGIN 4 */
/* 用HAL函数写入数据 */
void SRAM_WriteByFunc()
{
//1. 写入字符串
uint32_t *pAddr = (uint32_t *)(SRAM_ADDR_BEGIN); //给指针赋值
uint8_t strIn[] = "Test FSMC";
uint16_t dataLen = sizeof(strIn); //数据长度，字节数，包括最后的结束符'\0'
if (HAL_SRAM_Write_8b(&hsram3,pAddr,strIn,dataLen) == HAL_OK)
{
printf("Write string at %p = %s\r\n",pAddr,strIn);
}
//2. 写入1个随机数
uint32_t num = 0;
pAddr=(uint32_t *)(SRAM_ADDR_BEGIN+256); //指针重新赋值
HAL_RNG_GenerateRandomNumber(&hrng, &num); //产生32位随机数
if (HAL_SRAM_Write_32b(&hsram3, pAddr, &num, 1) == HAL_OK)
{
printf("Write 32b number at %p = %lx\r\n",pAddr,num);//十六进制显示,显示前缀0x
}
}
/* 用HAL函数读取数据 */
void SRAM_ReadByFunc()
{
//1. 读取字符串
uint32_t *pAddr = (uint32_t *)(SRAM_ADDR_BEGIN); //给指针赋值
uint8_t strOut[30];
uint16_t dataLen = 30;
if (HAL_SRAM_Read_8b(&hsram3,pAddr,strOut,dataLen) == HAL_OK)
{
printf("Read string at %p = %s\r\n",pAddr,strOut);//显示自动以'\0'结束
}
//2. 读取1个uint32_t类型的数
uint32_t num = 0;
pAddr=(uint32_t *)(SRAM_ADDR_BEGIN+256); //指针重新赋值指向1个新的地址
if (HAL_SRAM_Read_32b(&hsram3, pAddr, &num, 1) == HAL_OK)
{
printf("Read 32b number at %p = %lx\r\n",pAddr,num);
}
}
/* 直接通过指针写数据 */
void SRAM_WriteByPointer()
{
printf("Write five uint16_t numbers.\r\n");
printf("start from 0x6801 FFFF.\r\n");
uint16_t num = 100;
uint16_t *pAddr_16b = (uint16_t *)(SRAM_ADDR_HALF); //uint16_t 类型数据指针
for(uint8_t i=0;i<5;i++) //连续写入5个16位整数
{
num += 3;
*pAddr_16b = num; //直接向指针所指的地址写入数据
pAddr_16b ++; //++1次，地址+2, 因为是uint16_t类型
printf("The data of Add %p = %d\r\n",pAddr_16b,num);
}
}
/* 直接通过指针读取数据 */
void SRAM_ReadByPointer()
{
printf("Read five uint16_t numbers.\r\n");
printf("start from 0x6801 FFFF.\r\n");
uint16_t num = 0;
uint16_t *pAddr_16b = (uint16_t *)(SRAM_ADDR_HALF); //uint16_t 类型数据指针
for(uint8_t i=0; i<5; i++)
{
num = *pAddr_16b; //直接从指针所指的地址读数
pAddr_16b ++; //++1次，地址+2, 因为是uint16_t类型
printf("The data of Add %p = %d\r\n",pAddr_16b,num);
}
}
//串口打印
int __io_putchar(int ch)
{
HAL_UART_Transmit(&huart6,(uint8_t*)&ch,1,0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END 4 */使用HAL函数读写外部SRAM的数据，就是使用参考文章2中的函数读写SRAM的数据。给这些函数传递的SRAM目标地址必须是uint32_t类型指针，如下所示：
uint32_t *pAddr = (uint32_t*)(SRAM_ADDR_BEGIN); //给指针赋值
pAddr = (uint32_t*)(SRAM_ADDR_BEGIN+256); //指针重新赋值，指向新的地址而在使用指针直接访问SRAM时，指针类型需要与实际访问的数据类型一致，例如，访问的数据是uint16_t类型，就应该定义如下的指针：
uint16_t *pAddr_16b = (uint16_t*)(SRAM_ADDR_HALE); //uint16_t类型数据指针四、下载运行
测试过程中发现一个有趣的现象，当num的值增加到超过1024以后，num值会被置0，余数仍然有效，比如某一时刻，num=1023，++3，新的num=2。然后从2开始自增下去直到再次超过1024。这可能是一个BUG，也可能是哪一处设置的不对，请感兴趣的网友，把解决办法贴上来。
还发现一个BUG，写进SRAM的数据再次读出来，不一定一样。
作者：wenchm
