百为STM32开发板教程之十一——NOR FLASH
参考文档: 百为stm32开发板光盘\st官方参考资料\Application notes\AN2784 Using the high-density STM32F10xxx FSMC peripheral to drive external memories.pdf 百为stm32开发板光盘\芯片数据手册\M29W128G.pdf 百为stm32开发板光盘\芯片数据手册\STM32F10xxx参考手册CD00171190.pdf
实验目的: 实现擦除和读写M29W128GH NOR FLASH的第二个块
主要内容: 一、了解STM32的FSMC接口 二、了解M29W128GH NOR FLASH的相关操作 三、编程实现擦除并读写M29W128GH NOR FLASH的第二个块
一、了解STM32的FSMC接口 1、STM32 FSMC功能框图: FSMC主要包括有:AHB接口(包含FSMC配置寄存器) , NOR闪存和PSRAM控制器,NAND闪存和PC卡控制器,外部设备接口
2、STM32 FSMC外部设备地址映射: 从FSMC的角度看,可以把外部存储器划分为固定大小为256M字节的四个存储块,见下图 ● 存储块1用于访问最多4个NOR闪存或PSRAM存储设备。这个存储区又被划分为4个NOR/PSRAM区,并有4个专用的片选。 ● 存储块2和3用于访问NAND闪存设备,每个存储块连接一个NAND闪存。 ● 存储块4用于访问PC卡设备 每一个存储块上的存储器类型是由用户在配置寄存器中定义的。
其中存储块1用于NOR/PSRAM存储设备。这个范围又可以分为4个小范围 ,每个小范围对应STM32的一个管脚/片选,FSMC_NEx(x=1,2,3,4) (1) HADDR是需要转换到外部存储器的内部AHB地址线。
我们百为STM3210E-EVAL开发板的M29W128 NOR FLASH用的是FSMC_NE2 所以地址为0x60000000 | 0x1<<26 = 0x64000000, 其中0x1就是内部的地址线HADDR[27:26]的值01。
HADDR[25:0]包含外部存储器地址。HADDR是字节地址,而存储器访问不都是按字节访问,因此接到存储器的地址线依存储器的数据宽度有所不同,如下表:
所以在输出NOR FLASH地址时要左移动1位: NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA); #define ADDR_SHIFT(A) (Bank1_NOR2_ADDR + (2 * (A)))
3、STM32的FSMC与M29W128GH的硬件连接 百为STM3210E-EVAL开发板STM32和M29W128GH的连接电路图如下:
STM32和M29W128GH管脚连接对应如下:
STM32配置NOR FLASH的IO端口及对应FSMC模块初始化代码: void FSMC_NOR_Init(void) { FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_NORSRAMInitStructure; FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef p; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOF | RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE); /*-- 配置GPIO ------------------------------------------------------*/ /* 配置NOR 数据线D[15:0] */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15; GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); /* 配置NOR 地址线A[22:0] */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15; GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5; GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6; GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); /* 配置NOE 和NWE */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); /* 配置NE2 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure); /*-- 配置FSMC ----------------------------------------------------*/ p.FSMC_AddressSetupTime = 0x05; p.FSMC_AddressHoldTime = 0x00; p.FSMC_DataSetupTime = 0x07; p.FSMC_BusTurnAroundDuration = 0x00; p.FSMC_CLKDivision = 0x00; p.FSMC_DataLatency = 0x00; p.FSMC_AccessMode = FSMC_AccessMode_B; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM2; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_NOR; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalPolarity = FSMC_WaitSignalPolarity_Low; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WrapMode = FSMC_WrapMode_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignalActive = FSMC_WaitSignalActive_BeforeWaitState; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WaitSignal = FSMC_WaitSignal_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ExtendedMode = FSMC_ExtendedMode_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_AsyncWait = FSMC_AsyncWait_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteBurst = FSMC_WriteBurst_Disable; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &p; FSMC_NORSRAMInitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &p; FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_NORSRAMInitStructure); /* 使能FSMC Bank1_NOR Bank */ FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM2, ENABLE); }
4、STM32 FSMC的NOR读写时序: 读操作时序:
写操作时序:
这里就是FSMC的核心内容了,从时序图可以看到: 读操作时输出A[25:0]信号和NEx,NOE等信号,输出完这些信号后,器件就会在D[15:0]总线上返回我们要读的数据了 写操作时输出A[25:0]信号和NEx,NWE等信号,输出完这些信号后,我们就可以在D[15:0]总线上发送要写的数据了
而这些信号的控制是由FSMC来自动控制的,不需要我们手动去控制每个管脚,我们只要在程序里像操作内存一样操作就可以了 例如: 读数据: Data = *(vu16 *) ADDR_SHIFT(0x0000); 写数据: *(vu16 *)(Address) = Data;
二、M29W128GH NOR FLASH的相关操作 1、M29W128GH简介 M29W128GH一共有128个块,每个块有128K个字节(64K字)。其中最后一个块可以有VPP/WP管脚设定写保护,当VPP/WP为低电平时写保护。
2、操作命令表
(1)读ID命令 从命令表可以看出读ID命令,需要输出3个地址和数据序列。 其中输出3个序列后,再输出指定的地址就可以得到对应的数据: 具体如下: void FSMC_NOR_ReadID(NOR_IDTypeDef* NOR_ID) { NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA); //输出地址0x0555,数据0x00AA NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055); //输出地址0x02AA,数据0x0055 NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x0090); //输出地址0x0555,数据0x0090 NOR_ID->Manufacturer_Code = *(vu16 *) ADDR_SHIFT(0x0000); //上面Table7中A3,A2,A1,A0 = 0x0000,即可读出数据0020h NOR_ID->Device_Code1 = *(vu16 *) ADDR_SHIFT(0x0001); //上面Table7中A3,A2,A1,A0 = 0x0001,即可读出数据227Eh NOR_ID->Device_Code2 = *(vu16 *) ADDR_SHIFT(0x000E); //上面Table7中A3,A2,A1,A0 = 0x000E,即可读出数据2221h NOR_ID->Device_Code3 = *(vu16 *) ADDR_SHIFT(0x000F); //上面Table7中A3,A2,A1,A0 = 0x000F,即可读出数据2201h }
(2)复位/返回读模式命令 NOR_Status FSMC_NOR_ReturnToReadMode(void) { NOR_WRITE(Bank1_NOR2_ADDR, 0x00F0); //输出任意地址,数据0x00F0 return (NOR_SUCCESS); }
(3)擦除块命令(Block Erase) NOR_Status FSMC_NOR_EraseBlock(u32 BlockAddr) { NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA); //输出地址0x0555,数据0x00AA NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055); //输出地址0x02AA,数据0x0055 NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x0080); //输出地址0x0555,数据0x0080 NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA); //输出地址0x0555,数据0x00AA NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055); //输出地址0x02AA,数据0x0055 NOR_WRITE((Bank1_NOR2_ADDR + BlockAddr), 0x30); //擦除指定的地址BlockAddr的内容 return (FSMC_NOR_GetStatus(BlockErase_Timeout)); }
(4)写命令 NOR_Status FSMC_NOR_WriteHalfWord(u32 WriteAddr, u16 Data) { NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00AA); //输出地址0x0555,数据0x00AA NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x02AA), 0x0055); //输出地址0x02AA,数据0x0055 NOR_WRITE(ADDR_SHIFT(0x0555), 0x00A0); //输出地址0x0555,数据0x00A0 NOR_WRITE((Bank1_NOR2_ADDR + WriteAddr), Data); //写16 bit数据到指定地址WriteAddr return (FSMC_NOR_GetStatus(Program_Timeout)); }
(5)读命令,不存在读命令了,直接读指定地址数据就可以了 *pBuffer++ = *(vu16 *)((Bank1_NOR2_ADDR + ReadAddr));
三、编程实现擦除并读写M29W128GH NOR FLASH的第二个块
/* main.c */
/* 打开FSMC时钟 */ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_FSMC, ENABLE); /* 初始化FSMC Bank1 NOR/SRAM2 */ FSMC_NOR_Init();
/* 读M29W128GH ID */ FSMC_NOR_ReadID(&NOR_ID); /* 复位/返回读模式 */ FSMC_NOR_ReturnToReadMode(); /* 擦除要写入的块 */ FSMC_NOR_EraseBlock(WRITE_READ_ADDR); /* 填充要写入的数据到TxBuffer */ Fill_Buffer(TxBuffer, BUFFER_SIZE, 0x3210); /* 写数据到NOR FLASH中 */ FSMC_NOR_WriteBuffer(TxBuffer, WRITE_READ_ADDR, BUFFER_SIZE); /* 从NOR FLASH中读出数据 */ FSMC_NOR_ReadBuffer(RxBuffer, WRITE_READ_ADDR, BUFFER_SIZE); /* 比较写入的数据和读出的数据看是否相等*/ for (Index = 0x00; (Index < BUFFER_SIZE) && (WriteReadStatus == 0); Index++) { if (RxBuffer[Index] != TxBuffer[Index]) { WriteReadStatus = Index + 1; } } if (WriteReadStatus == 0) { /* 如果相等,点亮LED1 */ GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_6); } else { /* 否则,点亮LED2 */ GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_7); } |