FMC扩展SDRAM

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SDARM

如何控制SDRAM

• 控制线：控制SDRAM需要命令去控制，控制线在不同状态下形成不同的命令
• 地址线：用来选取地址的，分成A类线和BA类，A是行和列的地址总线，BA是用来选取BANK的独立地线（一般的SDRAM都有4个BANK）。
  如何选取地址：首先选择BANK的序号，然后再选行和列
• 数据线：用来输入输出数据（一共有16位），这个型号的SDRAM，数据线宽位16，当我们写入数据的时候不一定会写入16位，这个时候就会用到DQM来控制，8位有效还是16位有效

SDRAM的命令

• 禁止命令
• 空操作
• 行有效
• 列读写
• 预充电：重新发送行列地址，A10这条线可以进行单独控制，A10高电平时对所有BANK进行预充电，为低电平时对BA线选定的BANK进行预充电。（所有的BANK都要预充电）
• 自动刷新和自我刷新：CKE时钟线为低电平时，使用自动刷新，否者使用自我刷新。一般进入低功耗时，才会使用自我刷新（刷新周期为64ms）
• 加载模式寄存器：在SDRAM启动时需要配置（寄存器如下图）
  (A0-A2)BL突发长度：在同一行中连续读写的存储单元，一般长度有1、2、4、8
  (A3)BT突发类型：顺序突发和间隔突发（一般选择顺序突发）
  (A4-A6)：CL列选通后的延迟时间：一般是2、3个周期
  (A7-A8)：00正常模式
  (A9)：选择突发模式还是非突发模式

FMC

• FMC引脚：MCU上的引脚与SDRAM上面对应的引脚相连
• FMC寄存器的配置
• 设置SDRAM通讯的频率（SDRAM通讯最高频率为９０ＭＨＺ）

SDRAM启动

• 开启时钟 等待至少100us
• 对所有的BANK进行预充电
• 自动刷新
• 设置加载模式寄存器（如何配置，根据实际情况填写寄存器的值）
• 设置刷新计数器的值：SDRAM的刷新周期为64ms、行数为4096
  计算公式：

static void SDARM_Init(void)
{
    uint32_t tmpr=0;
    FMC_SDRAMCommandTypeDef FMC_SDRAMCommandStruct;
    /*开启芯片时钟*/
    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);
    /*对所有bank预充电*/
    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);
    /*自动刷新*/
    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);
    /*设置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);
    /*设置刷新计数器*/
    FMC_SetRefreshCount(1386);
    while(FMC_GetFlagStatus(FMC_Bank2_SDRAM,FMC_FLAG_Busy)!=RESET)
    {

    }
}

FMC初始化

• SDRAM的时序参数，需要看手册去配置
  一个时钟周期为1/90M=11.11ns
  
• 配置FMC_SDRAM的参数

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();
}