STM32 在16位数据宽度下的地址问题（2） 数据源, 图片, 极限, 接口, 通信

yuyang911220

由于CPU与FPGA通信的需要，以及对8080总线的熟悉，首选采用了STM32的FSMC总线，作为片间通信接口。FSMC能达到16MHz的写入速度，理论上能写20fps的1024*768的图片哈哈。（当然实际上是不可能的，就算是DMA传输，数据源也跟不上，实际上刷模拟的图片每秒10fps，刷的很high）当然这不是本篇的要点，这里主要研究STM32的FSMC接口，将速度提升到极限。
        1. FSMC协议分析        如下为ILI9325的8080接口的协议
       
        CS（片选信号）：低电平片选有效，高电平失能（默认为高：失能）
        RS（数据寄存器）：低电平写寄存器，高电平写数据（默认为高：写数据）FSMC默认为低。。。。
        RD（读信号） ：低电平有效，上升沿写入数据，高电平失能（默认为高，失能）
        WR（写信号） ：低电平有效，上升沿写入数据，高电平失能（默认为高，失能）
        FSMC写SRAM模式如下：
        (1)读操作
       
        （2）写操作
       
       
       
       
        HCLK为系统时钟72MHz
       
        综上，分析出FSMC与8080接口协议异同点
        （1）同：CS，RS，RD有效电平都一样，单个字节的写入与读取时序完全一样
        （2）异：
        A：8080 默认RS为高，而FSMC默认RS为低
        B：8080接口协议能保持CS，RS等有效，连续写数据，而FSMC以此只能输出一个数据。
        C：8080协议没有地址线，而FSMC还有地址线，这使得数据输出不连续。
        2. FSMC时序研究        下图为FSMC写命令与数据的时序图，从中根据上图可以分析出FSMC可以实现16M的数据写入。FSMC的信号线翻转非常快，这使得IC或者FPGA时序设计上得非常严谨。FSMC最大实现了72MHz（66.7到100MHz之间，实际为72MHz，HCLK）的翻转速度，这要求外部器件支持那么高的速率。
       
       
        寄存器配置（寄存器+数据）
       
        连续数据写入（0xBB：写数据开始）,命令后，RS默认拉低（FSMC和标准不一样的地方）
       
        数据建立很快
       
        写数据，然后默认RS拉低
       
       
        整体的时序可模拟为：
        task task_writecmd;
        input [15:0] cmd;
        begin
        mcu_cs = 0;
        mcu_rs = 0;
        mcu_data = cmd;
        #20;
        mcu_we = 0;
        #20;
        mcu_we = 1;
        #15;
        mcu_rs = 1;
        mcu_cs = 1;
        #20;
        end
        endtask
        task task_writedata;
        input [15:0] data;
        begin
        mcu_cs = 0;
        mcu_rs = 1;
        mcu_data = data;
        #20;
        mcu_we = 0;
        #20;
        mcu_we = 1;
        #15;
        mcu_rs = 1;
        mcu_cs = 1;
        #20;
        end
        endtask