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STM32F469I discovery 外扩SDRAM映射

-----东方青

强大如F469，集成了2MByte的内部闪存Flash，又支持32MByte的外部Quad-SPIFlash，那么仅仅内部集成的384Kbyte RAM是不够执行如此大的程序的，所以在板卡上，也配备了一颗大小为128Mbit（16MByte）的SDRAM作为程序的运行空间。其型号为MT48LC4M32B2B5-6A，支持FMC接口。

1.FMC接口和FSMC接口的异同。

整一个ST的32位单片机中，基本上从资源列表（或选型表）可以看到中低端单片机大部分都集成了FSMC接口（比如F1系列、F2系列），而只有高端单片机才集成了FMC接口（比如F4的高端配置系列），那么他们的共同点是什么？差别又是什么呢？

共同点：都支持SRAM、NOR Flash、PSRAM、Nandflash等闪存或者内存。都支持将AHB传输信号转换到适当的外部设备协议，满足访问外设的时序要求。

区别：

（1）FSMC：英文名Flexible static memory controller，静态存储器控制器，能够与同步或异步存储器和16位PC存储卡接口兼容。只支持静态存储，静态寻址取址。

（2）FMC：英文名Flexible memory controller，它再FSMC的基础上还支持了动态存储和动态寻址取址（因为有些存储器的寻址取址方式是动态的，比如DRAM）。所以有种说法是，FSMC是FMC的子集。

在STM32F469I Discovery板卡上板载的为16MByte的SDRAM，它是DRAM中的一种，它为处理器提供的接口是FMC接口，所以此存储器只能在（针对于ST的单片机）STM32F429以上的MCU才能得到支持，比如在STM32F407上将不支持DRAM（这里这么说是因为有不少方案在使用SRAM，但是F429之后的方案又使用了DRAM）。

2.板载SDRAM的硬件资源和寻址地址。

（1）板载SDRAM的硬件资源。

如上图可以看到，SDRAM的控制分为数据总线、地址总线和控制端口（这就是为什么它的存取速度如此之快的原因）。

（2）寻址地址。

如上图为STM32F469系列MCU的内存映射表，再看列表：

如上图清晰的表述了，FMC控制器只是4个可用的bank向外提供FMC接口。

3.移植SDRAM驱动

同样的因为SD在STM32CubeF4库中已经为用户提供了完全的驱动支持，所以直接使用即可（其实就算是没有提供，通常也不会自己去写这样的驱动，而是找到对应的SDRAM厂商，移植其提供的驱动）。

与SDRAM相关的驱动文件为stm32469i_discovery_qspi.c何stm32469i_discovery_qspi.h，只需将此文件添加到工程，即可无缝使用（当然前提是CMSIS没问题）。但是在此还是分析一下初始化过程：

初始化的流程就如上图了，可以看出这是ST一贯的Demo架构。在此必须要注意SDRAM挂载的bank位置。

4.测试应用SDRAM。

为了验证驱动的正确性，那么测试使用是必然的，思路为：指定地址在SDRAM中写数据，然后又从相应地址读取数据，对比写入的数据和读取的数据是否相同，如若相同，这即为驱动的移植成功。

（1）首先需要定义读写buffer、SDRAM所挂载的bank的起始地址和读写的地址增量。如下图：

定义了256*4Byte（即1KByte）的读写buffer，值得关注的是SDRAM所挂载的bank的起始地址为0xC0000000。这里有个问题，为何是0xC0000000呢？而不是在内存映射表上看到的bank1的起始地址为0x60000000？可能就会有这样的疑问了（当然，会有这样疑问的通常是新手），如果存在这样的疑问，说明还没有很好的理解内存映射的欢迎FMC的bank和SDRAM的区别，后者是前者的子集吧，可以这样说。具体的在参考手册中有详细说明，如下图：

看到上图，一切的疑问貌似已经解决了，SDRAM的bank1的起始地址确实是0xC0000000。这就体现了参考手册的强大功能，解答程序员的几乎一切烦恼（我之所以这样说，还是老规矩，强调多看手册，磨刀不误砍材工）。

（2）代码实现：

如上两图即为整个代码的实现流程了，在相关部分我已做了注释。整个代码非常简单，无需解释。

5.现象

实现了代码，那么build编译，然后烧录到板卡，最后看现象：

如上图所示，整一个程序代码都执行完毕，说明关于SDRAM的实验成功。

总结：整一个SDRAM的使用，如果仔细分析，还是很复杂的，对于老鸟而言，这样的使用是小儿科；但是对于新手，直接理解可能还是有难度的，特别是在ST提供了非常完善的开发平台的情况下，很多人为了快速看到效果而直接使用了STM32CubeMX这样的平台生成代码，根本就没有去理解其内部的东西，所以个人看法是完善的平台可能对老鸟的帮助非常大，因为直接生成的可运行的代码，再做修改或稍微小部分移植，即可实现快速的开发产品。而对于新手而言，这并未是件好事吧，屏蔽了硬件操作的复杂，降低了编程难度，同时也让人看不清（或者看不到）应该掌握的东西。我记得一句话是“美国对中国封锁的技术，中国都发展起来了；而开放的技术，中国一直没有发展起来”，可见牛人是逼出来的（这里只是个人对学习的观点）。

本文并未详细的对SDRAM驱动代码进行深入的跟读和分析，但是基本上也将整个使用框架给列出来了，理解了整一个使用的框架，那么跟读代码基本上就会很轻松了。