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【STM32】FMC与SDRAM的标准库

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简介：
本简介探讨了如何使用STM32微控制器的标准外设库来操作FMC（灵活矩阵控制器）接口以实现SDRAM（同步动态随机存取存储器）的数据读写，适用于需要大容量高速内存的嵌入式系统开发者。 采用STM32F429IGT6单片机与KeilMDK5.32版本进行开发，使用SysTick系统滴答定时器实现延时功能。LED_R、LED_G、LED_B分别连接到PH10, PH11和PH12；Key1位于PA0，而Key2则在PC13上。 针对SDRAM读写测试工程的设计中，依据芯片手册的指示，突发读写操作是以数据线位宽为单位进行。例如，在当前设置下如果数据宽度为16Bit，并且突发长度设定为2，则实际读写的字节数将是4个字节。换句话说，突发长度等同于读写次数的数量。

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  • 【STM32】FMC与SDRAM的标准库
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    本简介探讨了如何使用STM32微控制器的标准外设库来操作FMC（灵活矩阵控制器）接口以实现SDRAM（同步动态随机存取存储器）的数据读写，适用于需要大容量高速内存的嵌入式系统开发者。 采用STM32F429IGT6单片机与KeilMDK5.32版本进行开发，使用SysTick系统滴答定时器实现延时功能。LED_R、LED_G、LED_B分别连接到PH10, PH11和PH12；Key1位于PA0，而Key2则在PC13上。 针对SDRAM读写测试工程的设计中，依据芯片手册的指示，突发读写操作是以数据线位宽为单位进行。例如，在当前设置下如果数据宽度为16Bit，并且突发长度设定为2，则实际读写的字节数将是4个字节。换句话说，突发长度等同于读写次数的数量。
     
  • STM32 FMC 扩展外部 SDRAM
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    本项目介绍如何通过STM32微控制器的FMC总线扩展并使用外部SDRAM内存模块，实现大容量数据缓存与处理。 STM32系列微控制器基于ARM Cortex-M内核设计，适用于各种嵌入式系统应用。在需要大量存储空间的应用场景下，如实时数据处理或图像显示中，内置闪存与SRAM可能无法满足需求。此时可以通过利用STM32的FMC（Flexible Memory Controller）接口来扩展外部存储器，比如SDRAM。 本段落主要探讨通过STM32 FMC驱动程序访问和管理外部SDRAM的方法。首先需要了解FMC接口的功能：它支持多种类型的外接设备如SDRAM、NOR Flash以及PSRAM，并提供高速的数据传输能力及多总线操作以提升系统性能。此外，FMC包含多个独立配置的bank，每个可以连接不同的外部存储器。 在使用STM32扩展SDRAM时，请参考以下关键步骤： 1. **硬件配置**：确保电路板上正确安装了适当的SDRAM芯片（例如MT48LC16M16A2），这是一款容量为128MB的16位宽、16M字节大小的SDRAM。必须保证地址线、数据线和控制信号如CS、RAS、CAS及WE被正确连接至STM32 FMC引脚。 2. **软件配置**：在STM32 HAL或LL库中，需要设置FMC控制器参数，包括选择适当的bank、指定SDRAM类型及其行列地址大小等。这项工作通常在初始化函数内完成（例如`stm32fxxx_hal_msp.c`文件）。 3. **初始化SDRAM**：软件配置完成后需执行一系列被称为“初始化序列”的操作步骤，如设置模式寄存器和进行预充电、自刷新以及加载模式寄存器等。这些任务通常由HAL或LL库提供的函数自动处理（例如`HAL_FMC_SDRAM_Init()` 和 `HAL_FMC_SDRAM_ConfigCommand()`）。 4. **内存映射**：为了像访问片内RAM一样操作SDRAM，需要在C语言环境中将SDRAM的起始地址映射至内存空间。这可以通过修改链接脚本或通过某些RTOS系统中的内存分配器来实现。 5. **数据存取**：当正确配置并初始化后，可以使用类似普通数组的方式来读写SDRAM的数据（例如`*(uint32_t*)0x60000000`用于访问SDRAM的第一个32位字）。 6. **刷新管理**：为了保持SDRAM中的数据完整性，需要定期执行刷新操作。STM32 FMC接口提供了自动刷新功能，但还需在程序中合理设定刷新计数器和间隔。 7. **异常处理**：实际应用时应考虑电源波动、时钟同步等问题可能导致的错误，并编写相应的异常处理代码以确保系统稳定性。 通过上述步骤及相关示例（如18-FMC—扩展外部SDRAM），可以深入了解如何使用STM32 FMC接口与SDRAM进行交互，从而为项目提供更大的存储空间。实践中请根据具体使用的STM32型号和SDRAM型号调整相关参数，保证兼容性和可靠性。
     
  • FMC接口的标准
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    FMC（FPGA Mezzanine Card）接口是一种用于高速模块化设计的标准接口，广泛应用于通信、军事和工业自动化领域。 FMC（FPGA Mezzanine Card）标准接口被Xilinx、Altera等主流FPGA厂商广泛采用，并且有许多基于该接口的FMC扩展子板可供选择。
     
  • VITA57 FMC接口标准
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    VITA57 FMC（FPGA Mezzanine Card）接口标准是一种高性能模块化互连解决方案，用于嵌入式系统与FPGA之间的高速数据传输。 FMC接口标准VITA57是由VMEbus国际贸易协会（VITA）制定的开放标准，旨在为现场可编程门阵列(FPGA)在夹层卡上的应用提供通用形式规范和引脚分配标准，以促进不同厂商设备间的兼容性和互操作性。 该标准详细规定了FMC夹层卡的物理尺寸、形状以及组件与接口的设计要求，确保它们能够适配相应的主载板。VITA57定义了两种主要类型的FMC：低引脚数（LPC）和高引脚数（HPC）。这些卡片设计用于特定应用需求，并提供大量I/O通道及高速串行通信能力，在电信、军事、航天以及测试测量设备等领域得到广泛应用。 标准中还更新了时钟信号的定义。最初的版本(V1.0)规定了一些从载板到夹层卡的时钟信号，但在后续修订版（V1.1）中这些信号被重新定义为从夹层卡向载板传输，并增加了额外的通道。此外，标准制定了一条规则：CLK*_M2C信号应按照序号递增的方式进行填充。 在LA、HA和HB这三个区域未使用的引脚上可以添加应用特定信号（Application Specific Signal），但需要遵循相应电压规范的要求。另外，所有AC耦合仅应用于夹层卡而不在载板上实施，这不仅简化了主载板的设计流程还增强了信号的完整性保障。 VITA57标准涵盖了适用范围及制定相关信息，并最终获得了美国国家标准协会(ANSI)的认可，在2008年7月成为官方认证的标准。通过遵循这一统一规格，FPGA设备制造商能够生产兼容性高的FMC夹层卡模块，实现跨不同厂商硬件平台的即插即用功能。这有利于快速部署定制化解决方案、降低开发成本并缩短产品上市时间。对于工程师而言，掌握VITA57标准是进行高效FPGA设计和应用的基础条件之一。
     
  • FMC接口标准ANSI VITA.zip
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    FMC（FPGA Mezzanine Card）接口标准是由VITA（VMEbus International Trade Association）组织制定，并被ANSI认可的标准，用于定义高速模块与主电路板之间的连接。 FMC接口标准适用于电子工程师、研究生及电子爱好者等相关设计人员，在进行FMC接口设计时可作为参考。
     
  • VITA 57.1 FMC标准(ANSI规范)
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    VITA 57.1 FMC（FPGA模块化卡）是一种采用ANSI标准设计的高性能互连技术，适用于各种高速数据采集与处理系统。 FMC协议标准教材的英文原版资料。
     
  • FMC接口标准ANSI VITA 57.1
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    FMC（FPGA Mezzanine Card）是VITA组织制定的一种开放式模块化互连标准，遵循ANSI VITA 57.1规范。该标准旨在提供高性能、高灵活性的扩展解决方案。 FMC接口标准ANSI/VITA 57.1已通过产品验证。
     
  • VITA 57.1-2008 FMC标准版.rar
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    这是一个关于FMC（Field-Programmable Modular Connector）的标准文档，具体版本为VITA 57.1-2008的压缩文件版本。适用于需要了解和应用该模块化连接器技术的相关人士。 FMC标准VITA 57.1定义了一种模块化接口规范，用于高速数据传输和处理应用。该标准为各种硬件平台提供了一个通用的连接方式，使得不同供应商的产品能够兼容并集成在一起，从而加速了系统的开发过程和提高了灵活性。
     
  • DDR5 SDRAM标准（JESD79-5A）
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    《DDR5 SDRAM标准(JESD79-5A)》概述了新一代双倍数据速率同步动态随机存取存储器的技术规范，旨在大幅提升内存带宽和电源效率，推动高性能计算、服务器及客户端应用的发展。 新增的功能旨在满足行业对提升系统可靠性的需求，包括有界故障纠错支持、软包后修复（sPPR）撤销和锁定、内存内置自检包后修复（MBIST 和 mPPR）、自适应RFM以及MR4扩展。JESD79-5A将DDR5的时序定义和传输速度分别提升至6400MT/s（DRAM核心时序）和5600MT/s（IOAC时序），这使得业界能够构建一个最高可达5600MT/s的生态系统。
     
  • DDR3 SDRAM 标准 JEDEC _.7z
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    这段文件是关于DDR3 SDRAM的标准规范，由JEDEC组织制定，并以_.7z格式压缩存储，适用于内存技术的研究与开发。 JEDEC的标准和出版物包含了有关DDR3的详细资料，包括其初始化、配置以及读写等各种时序规范。这些材料已经过JEDEC董事会层面的审核，并且随后由JEDEC法律顾问进行了审查和批准，可以作为使用DDR3的重要参考依据。