26. FMC—扩展外部SDRAM — [野火]STM32库开发实战指南——基于野火挑战者开发板文档

电脑的内存条实际上是由很多内存颗粒（SDRAM芯片）组成的一个模块。

而单片机直接与一个SDRAM芯片连接。

含有 FMC 外设的单片机才能连接SDRAM，FSMC不支持SDRAM，支持SRAM，但SRAM成本比SDRAM高。

FMC 比 FSMC 高级。

SRAM：

IS61LV25616AL-10TL：512KB
IS61LV51216AL-10T：1MB
IS62WV51216BLL-55TLI：1MB

STM32 使用 FSMC 外扩了 RAM，会映射到MCU片上地址空间。从 CPU 的角度看，访问外部 SRAM 和访问内部 SRAM 没有区别，可以直接用指针读写。

需要注意的点：

访问速度外部存储器速度通常比内部 SRAM 慢很多，所以 FSMC/FMC 需要设置等待周期（WAIT STATE）。不然可能读写错误。
缓存一致性高端系列（比如 STM32F7/H7 带 D-Cache）在访问外部存储器时要注意 Cache 配置，否则可能出现数据不同步问题。
堆栈/全局变量放置默认情况下，编译器/链接器只会把数据放到内部 SRAM。如果想让某些数组或堆放到外部 RAM，需要修改链接脚本或用 attribute((section(".ext_sram"))) 之类的方式。启动文件中好像也要改。

可以使用第三方的库来管理内存，比如 FreeRTOS 的 heap_4.c

FSMC

Flexible Static MemoryController，可变静态存储控制器，FSMC。

FSMC 可驱动：

SRAM
NOR FLASH
NAND FLSAH
PC卡

含有FSMC的芯片：

STM32F103：大容量且引脚100以上
STM32F4

FSMC 和芯片的连接，在数据手册中，不过在CubeMx中看起来更方便。

FMC

Flexible Memory Controller 可变存储控制器，FMC

FMC 可驱动

SRAM
SDRAM
NOR FLASH
NAND FLSAH

FMC 外设结构

STM32F429

FMC 引脚与 SDRAM 引脚的对应关系：

SDRAM引脚	FMC外设引脚	说明
CLK	FMC_SDCLK
CKE	FMC_SDCKE [ 1 : 0 ]	FMC外设支持最多2个sdram芯片
\overline{CS}	FMC_SDNE [ 1 : 0 ]	片选信号，连接两个芯片
\overline{CAS}	FMC_NCAS
\overline{RAS}	FMC_NRAS
\overline{WE}	FMC_SDNWE
DQM [ 1 : 0 ]	FMC_NBL [ 3 : 0 ]
BS [ 1 : 0 ]	FMC_A [ 15 : 14 ]	FMC最多支持4个Bank，2条线有4种逻辑
A [ 12 : 0 ]	FMC_A [ 12 : 0 ]
DQ [ 15 : 0 ]	FMC_D [ 31 : 0 ]

FMC 地址映射

使用FMC连接存储器时，存储单元是映射到STM32的内部寻址空间的，因此可以直接像操作内部存储一样操作SDRAM，FMC外设自动完成与SDRAM的交互。区别于 I2C EEPROM、SPI FLASH，需要手动控制数据传输。

左侧为Cortex-M4内核的存储空间分配，右侧为 FMC 外设的地址映射。

可以看出，单个SDRAM芯片的最大容量为 256 MB，但实际上，市面上的 SDRAM 芯片很少大于 64MB。

SDRAM位于External device 区域，意味着不能直接执行代码。

External RAM区域，能直接执行代码。

STM32 的 FMC设计的不合理之处：NAND Flash、PC卡不支持直接执行代码，却占用了大量的空间，另外这个PC卡淘汰的东西了，使用场景太少了。

通过配置“SYSCFG_MEMRMP”寄存器的“SWP_FMC”寄存器位可用于交换SDRAM与NAND/PC卡的地址映射，使得存储在SDRAM中的代码能被执行，只是由于SDRAM的最高同步时钟是90MHz，代码的执行速度会受影响。

SDRAM 控制寄存器

SDRAM 硬件设计

FMC 程序

显存驱动RGB屏幕

使用SPI或8080接口通信的屏幕，其内置了驱动芯片，显存在其中，因此只需要写入数据就行了。

而RGB接口的屏幕，没有显存，需要我们自己提供显存，并控制数据。

菜单

32单片机 - FSMC、FMC 接口