STM32F407通过FSMC扩展外部SRAM和NAND FLASH

1 扩展外部SRAM

1.1 地址情况

FSMC控制器的存储区分为4个区(Bank)，每个区256MB。其中，Bank1可以用于连接SRAM、NOR FLASH、PSRAM，还可以连接TFT LCD。Bank1的地址范围是0x60000000～0x6FFFFFFF。Bank1又分为4个子区，每个子区寻址空间是64MB，占用26位地址线。4个子区的地址范围分别如下。

Bank 1子区1:0x60000000～0x63FFFFFF。
Bank 1子区2:0x64000000～0x67FFFFFF。
Bank 1子区3:0x68000000～0x6BFFFFFF(开发板上用于外扩SRAM)。
Bank 1子区4:0x6C000000～0x6FFFFFFF(开发板上用于连接TFTLCD)。

每个子区有一个专用的片选信号。下面将使用Bank 1子区3连接一个1MB的SRAM芯片，为系统扩展内存。

下述引脚都可以直接通过STM32CubeMX配置：

A0至A18是19根地址线，连接FSMC的19根地址线，即FSMC_A0至FSMC_A18。
I/O0至I/O15是16位数据线，连接FSMC的FSMC_D0至FSMC_D15数据线。
CE是芯片的片选信号，连接MCU的FSMC_NE3(PG10引脚)，也就是Bank 1子区3的片选信号。
OE是输出使能信号，连接MCU的FSMC_NOE(PD4引脚)，是读数据时的使能信号。
WE是写使能信号，连接MCU的FSMC_NWE(PD5引脚)，是写数据使能信号。
UB是高字节使能信号，连接MCU的FSMC_NBL1(PE1引脚)。
LB是低字节使能信号，连接MCU的FSMC_NBL0(PE0引脚)。

这里19根地址线，但是有UB和LB两个脚，可以分别使能高低字节，所以这样总存储量就可以达到2的20次方等于1MB

考虑到FSMC Bank 1-NOR/PSRAM3起始地址为0x6800 0000，因此如果要访问IS62WV51216芯片全部的1024KB数据的地址范围应该为0x6800 0000~0x680F FFFF

1.2 实验材料

本实验使用STM32F407ZGT6开发板，我买的开发板引脚顺序如下，注意顺序

SRAM芯片型号为IS62WV51216，其为16位宽512K容量的静态随机存取存储器，原理图如下

我这个开发板背面有带预留SRAM焊点，如果没有，可以自己画个板子做一下

1.3 STM32CubeMX配置过程

这里选择1 2 3 4配置无所谓，主要是下面

片选信号选NE3，存储器种类选SRAM，地址位数选19位（注意虽然存储容量为1MB，但是有19根地址线，数据位数16位，勾选Byte enable

不用修改引脚，自动配置都没问题

参数如下：

1.4 测试代码

打开Keil工程，代码如下：

/*定义SRAM地址*/
#define SRAM_ADDR_BEGIN		0x68000000UL //Bank1 子区3的 SRAM起始地址
#define SRAM_ADDR_HALF		0x68080000UL //SRAM 中间地址 512K字节
#define SRAM_ADDR_END	    0x680FFFFFUL //SRAM 结束地址 1024K字节
int fputc(int ch, FILE *f)
{HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);return ch;
}
/*用HAL函数写入数据*/
void SRAM_WriteByFunc(void)
{//1.写入字符串uint32_t *pAddr = (uint32_t *)(SRAM_ADDR_BEGIN);	//给指针赋值uint8_t strIn[] = "Moment in UPC";uint16_t dataLen = sizeof(strIn); //数据长度，字节数，包括最后的结束符'\0’if(HAL_SRAM_Write_8b(&hsram3, pAddr, strIn, dataLen) == HAL_OK){printf("Write string at 0x6800 0000:");printf("%s\r\n",strIn);flg=1;}//2.写入一个随机数uint32_t num=0;pAddr=(uint32_t *)(SRAM_ADDR_BEGIN+256);	//指针重新赋值HAL_RNG_GenerateRandomNumber(&hrng, &num);	//产生32位随机数if(HAL_SRAM_Write_32b(&hsram3, pAddr, &num, 1) == HAL_OK){printf("Write 32b number at 0x6800 0100");printf("0x%x\r\n", num);	flg=2;}printf("-----------------------------------------\r\n");
}/*用HAL函数读取数据*/
void SRAM_ReadByFunc(void)
{//1.读取字符串uint32_t *pAddr = (uint32_t *)(SRAM_ADDR_BEGIN);	//给指针赋值uint8_t strOut[30];uint16_t dataLen = 30;if(HAL_SRAM_Read_8b(&hsram3, pAddr, strOut, dataLen) == HAL_OK){printf("Read string at 0x6800 0000:");printf("%s\r\n", strOut); }//2.读取一个uint32_t数uint32_t num=0;pAddr=(uint32_t *)(SRAM_ADDR_BEGIN+256);	//指针重新赋值,指向一个新的地址if(HAL_SRAM_Read_32b(&hsram3, pAddr, &num, 1) == HAL_OK){printf("Read 32b number at 0x6800 0100:");printf("0x%x\r\n", num);}printf("-----------------------------------------\r\n");
}
while (1)
{SRAM_WriteByFunc();HAL_Delay(1000);SRAM_ReadByFunc();HAL_Delay(1000);
}

2 扩展外部NAND FLASH

2.1 实验材料

SRAM芯片型号为MT29F4G08，原理图如下：

2.2 STM32CubeMX配置过程

片选信号选择NCE3，数据位数为8位，参数配置如下：

2.3 测试代码

static NAND_IDTypeDef NAND_ID;
static HAL_StatusTypeDef res;
res = HAL_NAND_Read_ID(&hnand1, &NAND_ID);
static NAND_AddressTypeDef pAddress;
pAddress.Block = 1;
pAddress.Page = 2;
pAddress.Plane = 0;
static uint8_t pBuffer[2048];
for(uint16_t i = 0; i < 2048; i++)
{pBuffer[i] = 2+i;
}
HAL_NAND_Erase_Block(&hnand1, &pAddress);
res = HAL_NAND_Read_Page_8b(&hnand1, &pAddress, pBuffer, 1);
if(HAL_OK == res)
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}
for(uint16_t i = 0; i < 2048; i++)
{pBuffer[i] = 2+i;
}
res = HAL_NAND_Write_Page_8b(&hnand1, &pAddress, pBuffer, 1);
if(HAL_OK == res)
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}
for(uint16_t i = 0; i < 2048; i++)
{pBuffer[i] = 4+i;
}	
res = HAL_NAND_Read_Page_8b(&hnand1, &pAddress, pBuffer, 1);
if(HAL_OK == res)
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);
}