對“用FSMC驅(qū)動TFT-LCD”的爛筆頭

ID:257542 · 發(fā)表于 2019-5-13 13:15

前幾天在那個寶上買的STM32F4小板子到了，板子上帶一塊3.2寸320*240的電阻屏。然后就想著把正點原子的LCD驅(qū)動和uc/GUI移植到這個小板子上，然后將之前不甚明白的FSMC驅(qū)動TFT-LCD的知識全面學(xué)習(xí)一下。

圖為我的小板，本人什么都喜歡mini的
之所以不用GPIO口直接驅(qū)動液晶，是因為這種方法速度太慢，而FSMC是用來外接各種存儲芯片的，所以其數(shù)據(jù)通信速度是比普通GPIO口要快得多的。TFT-LCD 驅(qū)動芯片的讀寫時序和SRAM的差不多，所以就可以用FSMC四塊中的SRAM塊來驅(qū)動LCD。SRAM有數(shù)據(jù)線和地址線，所以FSMC跟它匹配同樣也有數(shù)據(jù)線和地址線，而LCD數(shù)據(jù)線跟地址線共用，通信時用RS端來區(qū)分線上是數(shù)據(jù)還是指令，RS高是數(shù)據(jù)，RS低是指令。
其實這中間一開始最不理解就是與LCD的RS引腳相關(guān)的東西，那時候也不知道咋回事一直以為FSMC的地址線和數(shù)據(jù)線是共用的，導(dǎo)致我一直沒明白怎么回事，昨天一看正點原子的探索者原理圖才發(fā)現(xiàn)FSMC有數(shù)據(jù)線還有地址線，是分開的。驅(qū)動液晶的時候，數(shù)據(jù)線接液晶的并口，RS接到了FSMC的某個地址引腳。具體為什么這樣接，也是我想著重記錄的。

首先，F(xiàn)SMC是什么，F(xiàn)SMC我自己的理解就是，一個銜接CPU與外部存儲的橋梁，它的功能呢就是你往相應(yīng)的地址里寫數(shù)據(jù)時候，你不需用軟件來模擬外部存儲芯片的讀寫時序，而只需配置好FSMC相關(guān)的時序寄存器，配置好相關(guān)寄存器之后，你只管往相應(yīng)存儲塊中的地址里寫數(shù)據(jù)就可以了。最直觀的解釋就看上邊正點原子的一小段代碼，代碼中定義了一個結(jié)構(gòu)體，然后強制性的把結(jié)構(gòu)體的起始地址設(shè)在了0x6C000000 | 0x0000007E處。那么這個0x6C000000 | 0x0000007E地址是啥意思呢，其中0x6C000000是FSMC存儲塊1的區(qū)4起始地址，0x6C00007E為存儲塊1區(qū)4內(nèi)的某個地址，你給LCD_REG賦值，就是往外部存儲設(shè)備中的0x6C00007E地址處寫數(shù)據(jù)，給LCD_RAM賦值，就是往0x6C00007F地址處寫數(shù)據(jù)。這里是結(jié)構(gòu)體，當(dāng)然也可以是一個巨大的數(shù)組或其他數(shù)據(jù)類型。當(dāng)然了，F(xiàn)SMC只是一個數(shù)據(jù)銜接部件，真正的存儲芯片是需要通過引腳連接在FSMC的地址和數(shù)據(jù)引腳上的。存儲芯片在指定地址寫入數(shù)據(jù)的時候需要地址線來指定要寫數(shù)據(jù)往哪個地址。也就是說上例中，往0x6C00007E中寫數(shù)據(jù)的時候，地址線的低8位（0x7E）就是0111 1110。這就是FSMC的工作機制。
說完FSMC，下面說如何用FSMC的某跟地址線控制LCD的RS端。以RS連接到A6為例，TFT-LCD的數(shù)據(jù)是16位的，即讀寫一次數(shù)據(jù)為兩個字節(jié)按字節(jié)編址的話就是所有的地址都是偶地址，LCD的顯示RAM編址確實是按兩個字節(jié)編址的（即stm32中AHB總線上的地址，總是FSMC地址線上地址的2倍，即左移一位）。具體怎么個意思，就如下圖（朕的御用畫圖軟件Altium Designer16繪制）所示了：

這樣的話FSMC地址線上的0000 0001就代表AHB（FSMC是接到AHB總線上的）總線上的0000 0010,FSMC地址線上的0000 0010就代表AHB總線上的0000 0100，也就是說你在程序中寫的這個地址右移一位才是FSMC地址線引腳上所表現(xiàn)出來的地址狀態(tài)。造成這種現(xiàn)象的原因就是因為在配置FSMC傳輸數(shù)據(jù)位寬時設(shè)置成了16位。向LCD傳輸數(shù)據(jù)一次都是兩個字節(jié)。所以對應(yīng)上例，往地址0x6C00007E寫數(shù)據(jù)，地址線的低8位并不是0111 1110，而是0011 1111。然后假如RS端連接在地址線A6端，那么也就是讓A6端的高低來決定數(shù)據(jù)線上傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)還是命令。上邊說了，當(dāng)往0x6C00007E地址（LCD_REG）寫的時候，F(xiàn)SMC地址線低8位是0011 1111，A6（紅色標(biāo)出）為低電平，這時數(shù)據(jù)線上的是命令，所以寫命令函數(shù)就是直接往LCD_REG寫就行了，實際上就是為了讓RS接低電平，當(dāng)往0x6C000080（低8位1000 0000）地址（LCD_RAM）中寫數(shù)據(jù)時，F(xiàn)SMC地址線低8位是01000000，A6（紅色標(biāo)出）為高電平，這時數(shù)據(jù)線上是數(shù)據(jù)，所以寫數(shù)據(jù)就直接往LCD_RAM中寫，實際是為了讓RS接高電平。
當(dāng)然了，這里RS接的是A6，其他場合，RS可能接的是其他地址線，只需要根據(jù)上邊的規(guī)律技巧來改變“0x6C000000 | 0x0000007E”中后者就可以了。這里這個RS的接法和用法很巧妙，摘自正點原子。

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