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icore4tx_14 [2020/07/28 15:29] fmj |
icore4tx_14 [2022/04/01 17:04] sean |
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|技术支持电话|**0379-69926675-801**||| | |技术支持电话|**0379-69926675-801**||| | ||
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^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ||
| V1.0 | 2020-07-28 | gingko | 初次建立 | | | V1.0 | 2020-07-28 | gingko | 初次建立 | | ||
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- | =====STM32CubeMX教程十三——QSPI通信实验 ===== | + | =====STM32CubeMX教程十四——SDRAM实验 ===== |
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{{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_7.png?direct |}} | {{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_7.png?direct |}} | ||
- | 7.设置串口。。 | + | 7.设置串口。 |
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- | 8.在NVIC Settings一栏使能接收中断。 | + | 8.配置FMC |
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- | 9.配置QUADSPI。 | + | 9.在 NVIC Settings 一栏使能接收中断。 |
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_10.png?direct |}} | {{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_10.png?direct |}} | ||
10.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频。 | 10.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频。 | ||
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_11.png?direct |}} | {{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_11.png?direct |}} | ||
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_12.png?direct |}} | {{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_12.png?direct |}} | ||
- | 11.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK V5.27。 | + | 11.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可。IDE我们使用的是MDK V5.27。 |
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_13.png?direct |}} | {{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_13.png?direct |}} | ||
12.点击Code Generator,进行进一步配置。 | 12.点击Code Generator,进行进一步配置。 | ||
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* 缺点:复制到其他电脑上或者软件包位置改变,就需要修改相对应的路径 | * 缺点:复制到其他电脑上或者软件包位置改变,就需要修改相对应的路径 | ||
* 自行选择方式即可 | * 自行选择方式即可 | ||
- | 13.然后点击GENERATE CODE 创建工程。 | + | 13.然后点击GENERATE CODE创建工程。 |
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_15.png?direct |}} | {{ :icore4tx:icore4tx_cube_13_15.png?direct |}} | ||
创建成功,打开工程。 | 创建成功,打开工程。 | ||
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- | ===== 实验十三:QSPI通信实验——读写测试SPI FLASH ===== | + | ===== 实验十四:SDRAM实验——读写测试SDRAM ===== |
==== 一、 实验目的与意义 ==== | ==== 一、 实验目的与意义 ==== | ||
- | - 了解STM32 QSPI结构。 | + | - 了解STM32 SDRAM结构。 |
- | - 了解STM32 QSPI特征。 | + | - 了解STM32 SDRAM特征。 |
- | - 掌握QSPI的使用方法。 | + | - 掌握SDRAM的使用方法。 |
- | - 掌握STM32 HAL库中QSPI属性的配置方法。 | + | - 掌握STM32 HAL库中SDRAM属性的配置方法。 |
- | - 掌握KEILMDK 集成开发环境使用方法。 | + | - 掌握KEILMDK集成开发环境使用方法。 |
==== 二、 实验设备及平台 ==== | ==== 二、 实验设备及平台 ==== | ||
- iCore4TX 双核心板[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22598974120.3.29da532fLkazHH&id=614919247574|点击购买]]。 | - iCore4TX 双核心板[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22598974120.3.29da532fLkazHH&id=614919247574|点击购买]]。 | ||
行 75: | 行 74: | ||
- 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。 | - 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。 | ||
==== 三、 实验原理 ==== | ==== 三、 实验原理 ==== | ||
- | === 1.QSPI简介 === | + | === 1.SDRAM简介 === |
- | * QSPI是Queued SPI的简写,是Motorola公司推出的SPI接口的扩展,比SPI应用更加广泛。在SPI协议的基础上,Motorola公司对其功能进行了增强,增加了队列传输机制,推出了队列串行外围接口协议(即QSPI协议)。QSPI是一种专用的通信接口,连接单、双或四(条数据线)SPI Flash存储介质。 | + | * 同步动态随机存取内存(synchronous dynamic random-access memory,简称 SDRAM)是有一个同步接口的动态随机存取内存(DRAM)。通常 DRAM 是有一个异步接口的,这样它可以随时响应控制输入的变化。而 SDRAM 有一个同步接口,在响应控制输入前会等待一个时钟信号,这样就能和计算机的系统总线同步。时钟被用来驱动一个有限状态机,对进入的指令进行管线(Pipeline)操作。这使得 SDRAM 与没有同步接口的异 DRAM(asynchronousDRAM)相比,可以有一个更复杂的操作模式。管线意味着芯片可以在处理完之前的指令前,接受一个新的指令。在一个写入的管线中,写入命令在另一个指令执行完之后可以立刻执行,而不需要等待数据写入存储队列的时间。在一个读取的流水线中,需要的数据在读取指令发出之后固定数量的时钟频率后到达,而这个等待的过程可以发出其它附加指令。 |
- | * 该接口可以在以下三种模式下工作: | + | * SDRAM 是多 Bank 结构,例如在一个具有两个 Bank 的 SDRAM 的模组中,其中一个Bank 在进行预充电期间,另一个 Bank 却马上可以被读取,这样当进行一次读取后,又马上去读取已经预充电 Bank 的数据时,就无需等待而是可以直接读取了,这也就大大提高了存储器的访问速度。为了实现这个功能,SDRAM 需要增加对多个 Bank 的管理,实现控制其中的 Bank 进行预充电。在一个具有 2 个以上 Bank 的 SDRAM 中,一般会多一根叫做 BAn的引脚,用来实现在多个 Bank 之间的选择。 |
- | * **① 间接模式**:使用QSPI寄存器执行全部操作。 | + | * SDRAM 具有多种工作模式,内部操作是一个复杂的状态机。SDRAM 器件的引脚分为以下几类。 |
- | * **② 状态轮询模式**:周期性读取外部Flash状态寄存器,而且标志位置1时会产生中断(如擦除或烧写完成,会产生中断)。 | + | * (1)控制信号:包括片选、时钟、时钟使能、行列地址选择、读写有效及数据有效。 |
- | * **③ 内存映射模式**:外部Flash映射到微控制器地址空间,从而系统将其视作内部存储器。 | + | * (2)地址信号:时分复用引脚,根据行列地址选择引脚,控制输入的地址为行地址或列地址。 |
- | * 采用双闪存模式时,将同时访问两个Quad-SPI Flash,吞吐量和容量均可提高二倍。 | + | * (3)数据信号:双向引脚,受数据有效控制。 |
- | === 2.QSPI命令序列 === | + | * SDRAM的所有操作都同步于时钟。根据时钟上升沿控制管脚和地址输入的状态,可以产生多种输入命令:模式寄存器设置命令、激活命令、预充命令、读命令、写命令、带预充的读命令、带预充的写命令、自动刷新命令、自我刷新命令、突发停命令、空操作命令。根据输入命令,SDRAM状态在内部状态间转移。内部状态包括模式寄存器设置状态、激活状态、预充状态、写状态、读状态、预充读状态、预充写状态、自动刷新状态及自我刷新状态。 |
- | * QUADSPI通过命令与Flash通信,每条命令包括指令、地址、交替字节、空指令和数据这五个阶段,任一阶段均可跳过,但至少要包含指令、地址、交替字节或数据阶段之一。nCS在每条指令开始前下降,在每条指令完成后再次上升。如图为QSPI四线模式下的读命令时序。 | + | * SDRAM 支持的操作命令有初始化配置、预充电、行激活、读操作、写操作、自动刷新、自刷新等。所有的操作命令通过控制线 CS#、RAS#、CAS#、WE#和地址线、体选地址BA输入。 |
+ | === 2.W9825G6JB命令表 === | ||
{{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_13_1.png?direct |}} | {{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_13_1.png?direct |}} | ||
+ | === 3.FMC简介 === | ||
+ | * STM32H750使用FMC外设来管理扩展的存储器,FMC是Flexible Memory Controller的缩写,译为可变存储控制器。它可以用于驱动包括 SRAM、SDRAM、NOR FLASH以及NAND FLSAH类型的存储器。 | ||
+ | * | ||
== (1) 指令阶段 == | == (1) 指令阶段 == | ||
- | * 这一阶段,将在QUADSPI_CCR[7:0]寄存器的INSTRUCTION字段中配置的一条8位指令发送到Flash,指定待执行操作的类型。尽管大多数 Flash从IO0/SO信号(单线 SPI 模式)只能以一次1位的方式接收指令,但指令阶段可选择一次发送2位(在双线SPI模式中通过IO0/IO1)或一次发送4位(在四线SPI模式中通过IO0/IO1/IO2/IO3)。这可通过 QUADSPI_CCR[9:8]寄存器中的IMODE[1:0]字段进行配置。 | ||
- | * 若IMODE = 00,则跳过指令阶段,命令序列从地址阶段(如果存在)开始。 | ||
== (2) 地址阶段 == | == (2) 地址阶段 == | ||
- | * 在地址阶段,将1-4字节发送到Flash,指示操作地址。待发送的地址字节数在QUADSPI_CCR[13:12]寄存器的ADSIZE[1:0]字段中进行配置。在间接模式和自动轮询模式下,待发送的地址字节在QUADSPI_AR寄存器的ADDRESS[31:0]中指定在内存映射模式下,则通过 AHB(来自于 Cortex ® 或 DMA)直接给出地址。地址阶段可一次发送1 位(在单线SPI模式中通过SO)、2位(在双线SPI模式中通过IO0/IO1)或4位(在四线 SPI 模式中通过 IO0/IO1/IO2/IO3)。这可通过QUADSPI_CCR[11:10]寄存器中的ADMODE[1:0]字段进行配置。 | ||
- | * 若ADMODE = 00,则跳过地址阶段,命令序列直接进入下一阶段(如果存在)。 | ||
== (3) 交换字节阶段 == | == (3) 交换字节阶段 == | ||
- | * 在交替字节阶段,将1-4字节发送到Flash,一般用于控制操作模式。待发送的交替字节数在QUADSPI_CCR[17:16]寄存器的ABSIZE[1:0]字段中进行配置。待发送的字节在QUADSPI_ABR寄存器中指定。 | + | |
- | * 交替字节阶段可一次发送1位(在单线 SPI 模式中通过 SO)、2位(在双线SPI模式中通过 IO0/IO1)或4位(在四线SPI模式中通IO0/IO1/IO2/IO3)。这可通过QUADSPI_CCR[15:14]寄存器中的ABMODE[1:0]字段进行配置。 | + | |
- | * 若ABMODE = 00,则跳过交替字节阶段,命令序列直接进入下一阶段(如果存在)。交替字节阶段存在仅需发送单个半字节而不是一个全字节的情况,比如采用双线模式并且仅使用两个周期发送交替字节时。在这种情况下,固件可采用四线模式(ABMODE = 11)并发送一个字节,方法是ALTERNATE的位7和3置“1”(IO3 保持高电平)且位6和2置“0”(IO2 线保持低电平)。此时,半字节的高 2 位存放在ALTERNATE的位 4:3,低 2位存放在位1和0中。例如,如果半字节2 (0010) 通过IO0/IO1发送,则ALTERNATE 应设置为0x8A (1000_1010)。 | + | |
== (4) 空指令周期阶段 == | == (4) 空指令周期阶段 == | ||
- | * 在空指令周期阶段,给定的1-31个周期内不发送或接收任何数据,目的是当采用更高的时钟频率时,给Flash留出准备数据阶段的时间。这一阶段中给定的周期数在QUADSPI_CCR[22:18]寄存器的DCYC[4:0]字段中指定。在SDR和DDR模式下,持续时间被指定为一定个数的全时钟周期。若DCYC为零,则跳过空指令周期阶段,命令序列直接进入数据阶段(如果存在)。空指令周期阶段的操作模式由DMODE确定。为确保数据信号从输出模式转变为输入模式有足够的“周转”时间,使用双线和四线模式从Flash接收数据时,至少需要指定一个空指令周期。 | ||
== (5) 数据阶段 == | == (5) 数据阶段 == | ||
- | * 在数据阶段,可从Flash接收或向其发送任意数量的字节。 | ||
- | * 在间接模式和自动轮询模式下,待发送/接收的字节数在QUADSPI_DLR寄存器中指定。在间接写入模式下,发送到Flash的数据必须写入QUADSPI_DR寄存器。在间接读取模式下,通过读取QUADSPI_DR寄存器获得从 Flash 接收的数据。在内存映射模式下,读取的数据通过AHB直接发送回Cortex或DMA。数据阶段可一次发送/接收1位(在单线SPI 模式中通过SO)、2位(在双线 SPI 模式中通过IO0/IO1)或4位(在四线SPI模式中通过IO0/IO1/IO2/IO3)。这可通过QUADSPI_CCR[15:14] 寄存器中的ABMODE[1:0]字段进行配置。若DMODE = 00,则跳过数据阶段,命令序列在拉高nCS时立即完成。这一配置仅可用于仅间接写入模式。 | ||
==== 四、 实验程序 ==== | ==== 四、 实验程序 ==== | ||