STM32之FMC—扩展外部 SDRAM
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一、FMC外设介绍
STM32自带的FSMC功能，就是专门为这类存储器设计的，在STM32上，有一些引脚被专门设计成地址线，还有一些被专门设计成数据线，还有一些被设计成控制线，然后这些地址线和数据线对应着固定的地址，只要外部的DRAM等存储器将对应的数据线连接到STM32这些对应的引脚上，引脚功能设置为复用模式，通过配置FSMC ，可以直接给上面那个固定的地址赋值 ，其他操作STM32都会自动给你完成，就可以把数据存储到SDRAM
配置好直接赋值就行，就像操作内部RAM，其他的STM32内部外设自动操作。
极大的方便了我们的程序编写，其实这就好比软件IIC SPI 跟硬件IIC SPI 一样 我们不需要关心协议本身的时序，这些都由STM32内部来设置，我们只需要发送和读取数据就可以，STM32跟外部存储器通信，使用硬件方式就是FMC,这样就很容易理解了
FSMC 连接好外部的存储器并初始化后，就可以直接通过访问地址来读写数据 其中这部分在内存中有着固定的存储地址，存储单元是映射到 STM32 的内部寻址空间的；在程序里，定义一个指向这些地址的指针，然后就可以通过指针直接修改该存储单元的内容，FSMC 外设会自动完成数据访问过程，读写命令之类的操作不需要程序控制。
FSMC 把整个 存储区域分成了 4 个 Bank 区域，NOR 及 SRAM 存储器只能使用 Bank1 的地址，在每个 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FSMC_NE1/2/3/4
具体是选择那个小快，由地址线（ADDR[27:26]）寻址确定
二、SDRAM 控制原理
STM32 控制器芯片内部有一定大小的 SRAM 及 FLASH 作为内存和程序存储空间，但当程序较大，内存和程序空间不足时，就需要在 STM32 芯片的外部扩展存储器了。
STM32F429 系列芯片扩展内存时可以选择 SRAM 和 SDRAM，由于 SDRAM 的“容量/价格”比较高，即使用 SDRAM 要比 SRAM 要划算得多。
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 SDRAM 芯片)组成的通用标准模块，而STM32 直接与 SDRAM 芯片连接。
MT48LC4M32B2 的SDRAM 芯片内部结构框图，以它为模型进行学习。
1、SDRAM关键参数
a、容量、分区
标准的 SDRAM 一般都是 4 个 BANK，这个芯片也不例外，芯片的总容量：1Mbit x 32bit x 4bank = 128Mbit 。
每个 BANK 由 4096rows x 256columns x 32bits 组成。这个比较重要，配置的时候要用到，也就是 12 行 8 列。
片选采用的 SDNE0，那么 SDRAM 的首地址是 0xC000 000，控制 16MB 的空间。
b、引脚
SDRAM 使用
像使用内部 SRAM 一样使用 SDRAM
2、SDRAM芯片IS42S16400J
IS42S16400J是一款64Mb的SDRAM芯片，常用于嵌入式系统。在STM32中使用需配置FSMC为SDRAM模式，包括预充电、初始化和时序设置。文章详细介绍了SDRAM的引脚定义、命令如自我刷新、自动刷新、激活、预充电等。
IS42S16400J是一种高速同步动态随机存储器(SDRAM)，64Mb的存储容量，采用4个bank，每个bank大小为16Mb，总线宽度为16位，工作电压为3.3V。它是一种常用的存储器芯片，广泛应用于嵌入式系统、通信设备、计算机等领域。
同步：指其时钟频率域CPU总线的系统时钟频率相同；
动态：指SDRAM存储阵列需要不断的刷新来保持数据不丢失；
随机：指数据不是线性依次存储，而是自由的指定地址进行数据的读写；
3、SDRAM 控制引脚说明
控制逻辑
SDRAM 内部的“控制逻辑”指挥着整个系统的运行，外部可通过 CS、WE、CAS、RAS 以及地址线来向控制逻辑输入命令，命令经过“命令器译码器”译码，并将控制参数保存到“模式寄存器中”，控制逻辑依此运行。
地址控制
SDRAM 包含有“A”以及“BA”两类地址线，A 类地址线是行(Row)与列(Column)共用的地址总线，BA 地址线是独立的用于指定 SDRAM 内部存储阵列号(Bank)。在命令模式下，A 类地址线还用于某些命令输入参数。
SDRAM 的存储阵列
要了解 SDRAM 的储存单元寻址以及“A”、“BA”线的具体运用，需要先熟悉它内
部存储阵列的结构
SDRAM 内部包含的存储阵列，可以把它理解成一张表格，数据就填在这张表格上。
和表格查找一样，指定一个行地址和列地址，就可以精确地找到目标单元格，这是
SDRAM 芯片寻址的基本原理。这样的每个单元格被称为存储单元，而这样的表则被称为
存储阵列(Bank)，目前设计的 SDRAM 芯片基本上内部都包含有 4 个这样的 Bank，寻址时
指定 Bank 号以及行地址，然后再指定列地址即可寻找到目标存储单元。
SDRAM 的命令
控制 SDRAM 需要用到一系列的命令，见表 26-2。各种信号线状态组合产生不同的控制命令。
预充电
SDRAM 的寻址具有独占性，所以在进行完读写操作后，如果要对同一个 Bank 的另
一行进行寻址，就要将原来有效（ACTIVE）的行关闭，重新发送行/列地址。Bank 关闭当前工作行，准备打开新行的操作就是预充电（Precharge）。
预充电可以通过独立的命令控制，也可以在每次发送读写命令的同时使用“A10”线
控制自动进行预充电。实际上，预充电是一种对工作行中所有存储阵列进行数据重写，并对行地址进行复位，以准备新行的工作。
独立的预充电命令时序见图 26-6。该命令配合使用 A10 线控制，若 A10 为高电平时，所有 Bank 都预充电；A10 为低电平时，使用 BA 线选择要预充电的 Bank。
刷新
SDRAM 要不断进行刷新(Refresh)才能保留住数据，因此它是 DRAM 最重要的操作。刷新操作与预充电中重写的操作本质是一样的。
但因为预充电是对一个或所有 Bank 中的工作行操作，并且不定期，而刷新则是有固定的周期，依次对所有行进行操作，以保证那些久久没被访问的存储单元数据正确。
刷新操作分为两种：“自动刷新”（Auto Refresh）与“自我刷新”(Self Refresh)，发
送命令后 CKE 时钟为有效时(低电平)，使用自动刷新操作，否则使用自我刷新操作。不论
是何种刷新方式，都不需要外部提供行地址信息，因为这是一个内部的自动操作。
W9825G6KH：
芯片有4个bank，每个bank13行，9列，数据位为16bit，所以整体大小为：4*（213）*(29)*16=32M。
板载一片SDRAM，型号为 W9825G6KH，大小为 32 MB。
W9825G6KH引脚
数据总线位宽使用了16bit：FMC D0 - FMC D15；
地址总线位宽使用了13bit：FMC A0 - FMC A12；
BANK选择信号线有两条：FMC BA0 和 FMC BA1；
时钟使能信号使用FMC SDCKE0，片选信号使能使用FMC SDME0，可以看出使用SDRAM区域1；
其它通用信号线：FMC SDNWE、FMC SDNCAS、FMC SDNRAS、FMC SDCLK；
数据掩码信号线使用 FMC NBL0 和 FMC NBL1，分别控制输出高8位还是低8位；
三、STM32F429 FMC
接口的 SDRAM控制器，具有如下特点：
两个 SDRAM 存储区域，可独立配置
支持 8 位、 16 位和 32 位数据总线宽度
支持 13 位行地址， 11 位列地址， 4 个内部存储区域： 4x16Mx32bit (256MB)、
4x16Mx16bit(128 MB)、 4x16Mx8bit (64 MB)
支持字、半字和字节访问
自动进行行和存储区域边界管理
多存储区域乒乓访问
可编程时序参数
支持自动刷新操作，可编程刷新速率
自刷新模式
读 FIFO 可缓存，支持 6 行 x32 位深度（ 6 x14 位地址标记）/
① 速度等级：当CL=3时最高速度为166Mhz。因为STM32F767的HCLK=216Mhz，所以需要进行二分频，使SDRAM的时钟频率为108Mhz。
② 行地址宽度和列地址宽度：有A0-A12 总共13条行地址线，有A0-A8总共9条列地址线。
四、其他文章
使用RGB屏幕前提是配置好SDRAM,因为需要缓冲区是建立在SDRAM上面, 如何配置请看我这个文章https://blog.csdn.net/a2267542848/article/details/110944197
打开DMA2D
https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/123740365
原文地址：https://blog.csdn.net/c1063891514/article/details/142062453
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