Freescale 之Flexbus总线读写SRAM

来源:互联网 发布:乐清知临公立宿舍学校 编辑:程序博客网 时间:2024/06/15 02:21

Flexbus 是一种比较灵活的总线,本文将自己的学习心得做个总结。
同事Jicheng在其两篇blog:说说K60的FlexBus外扩SRAM接口电路 和从零入手Kinetis系统开发(十一)之FlexBus模块 对Flexbus做了比较详细的说明,可以先阅读看看。光看还不行,自己实际动手操作感触才会理解的更深刻。

以官方TWR_MEM的原理图为例来分析:
这里写图片描述

硬件连接如下:
这里写图片描述

SRAM的真值表如下:
这里写图片描述

关于硬件上的几点说明:
1)SRAM的A0连接的是FB_AD1,为什么没有和FB_AD0相连接呢?为什么错开了一位?
关于为什么要这么接可以参考这篇博文:http://blog.csdn.net/xiangyuqxq/article/details/7269697
根本原因是因为SRAM的数据总线是16位导致的。

2)这个设计的数据线的高八位是和低八位并连在一起的,只用了8根数据线。这样可以节省8条线。

2)为什么将FB_A0连接到SRAM的UB(Upper byte select),它取反之后的FB_A0_B连接到SRAM的LB(Lower byte select)?
原因是:ARM corte-M4芯片默认是小端存储模式,即低地址存放高字节数据,所以放FB_A0 为0时,访问的高字节数据,当FB_A0为1访问的是低地址数据。
这里写图片描述

看完硬件,再来分析软件:
1)打开Flexbus的Clock Gate,设置security level

    #define OFF_CHIP_ACCESS_ALLOW   3    SIM_MemMapPtr   sim = SIM_BASE_PTR;    /* Enable clock to FlexBus module */    sim->SCGC7 |= SIM_SCGC7_FLEXBUS_MASK;    sim->SOPT2 |= SIM_SOPT2_FBSL(OFF_CHIP_ACCESS_ALLOW); // Flexbus security level

2)分配好地址线和数据线,控制线

//  地址线  FB_AD1~FB_AD18连接SRAM的A0~A17    PORTD_PCR5 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD1    PORTD_PCR4 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD2    PORTD_PCR3 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD3    PORTD_PCR2 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD4    PORTC_PCR10 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD5    PORTC_PCR9 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD6    PORTC_PCR8 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD7    PORTC_PCR7 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD8    PORTC_PCR6 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD9    PORTC_PCR5 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD10    PORTC_PCR4 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD11    PORTC_PCR2 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD12    PORTC_PCR1 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD13    PORTC_PCR0 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD14    PORTB_PCR18 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD15        PORTB_PCR17 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD16    PORTB_PCR16 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD17    PORTB_PCR11 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD18    // 数据线 FB_AD24~FB_AD31连接SRAM的低八位数据线DQL0~DQL7    PORTC_PCR15 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD24 used as DQL7    PORTC_PCR14 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD25 used as DQL6    PORTC_PCR13 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD26 used as DQL5    PORTC_PCR12 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD27 used as DQL4    PORTB_PCR23 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD28 used as DQL3    PORTB_PCR22 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD29 used as DQL2    PORTB_PCR21 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD30 used as DQL1    PORTB_PCR20 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD31 used as DQL0    // 控制线   // PORTC_PCR3 = PORT_PCR_MUX(5);   // CLKOUT , FB_CLK  optional    PORTD_PCR1 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_CS0_b  连接SRAM的 Chip enable端    PORTC_PCR11 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_RW_b  连接SRAM的 Write enable端    PORTB_PCR19 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_OE_b  连接SRAM的 Output enable端    PORTD_PCR6 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD0   连接SRAM的 Upper byte select端

这里并没有使用PTC3/CLKOUT,因为操作SRAM不需要时钟。

3)设置Flexbus相关的四个寄存器,FB_CSARn,FB_CSMRn,FB_CSCRn,FB_CSPMCR
a).__先把FB_CSMR0的V位置1!!

 FB_CSMR0 |= FB_CSMR_V_MASK; // we must set V in FB_CSMRn, because it act as a global CS

之后设置的寄存器中的 n取决于实际中用的是哪个CS
b).__设置FB_CSARn中的BA

   // Chip select address resgister ,FB_CSARn    FB_CSAR0 = FLEX_BUS_BASE_ADDRESS; // Base Address

FLEX_BUS_BASE_ADDRESS的值为:

#define FLEX_BUS_BASE_ADDRESS  0x60000000

这里写图片描述

c).__设置FB_CSMRn

    // Chip select mask register, FB_CSMR0    FB_CSMR0 = FB_CSMR_V_MASK | FB_CSMR_BAM(0)  ;

这里写图片描述
BAM=0x0000 表示0x6000_0000~0x6000_FFFF的64KB范围内都是有效
BAM=0x0001,表示0x6000_0000~0x6001_FFFF的128KB范围内都是有效
BAM=0x0003,表示0x6000_0000~0x6003_FFFF的256KB范围内都是有效
BAM=0x0007,表示0x6000_0000~0x6007_FFFF的512Kb范围内都是有效
BAM=0x0004,表示0x6000_0000~0x6000_FFFF和0x6004_0000~0x6004_FFFF这两个不连续的128KB的空间

d).__设置FB_CSCRn

  FB_CSCR0 =  FB_CSCR_PS(1)             /* Set port size  , 8-bit port*/                 | FB_CSCR_AA_MASK         /* auto-acknowledge(这位设置很重要,非阻塞,数据传输完成(或者等待n个                                                               waite states)自动终结时钟周期,如果FB_TA不被使能,该位必须置位。) */               // | FB_CSCR_BLS_MASK        /*  Data is left-aligned on FB_AD,一般就设置为0,这样地址和数据总线不复用  */                                            /*  8-bit port size ---FB_D[31:24]  ,16-bit port size--16-bit port size.          */                | FB_CSCR_BEM_MASK         /* Byte-Enable Mode */                | FB_CSCR_WS(0x2)         /* 2 wait state - may need more wait states depending on the bus speed     1 不行 */                | FB_CSCR_ASET(0x1)       /* assert chip select on second clock edge after address is asserted                                                                - may be changed if need */                | FB_CSCR_RDAH(0x0)                | FB_CSCR_WRAH(0x0)   ;

这里数据线是8bit,所以PS设置为1,BLS默认是左对齐,就是数据在高位。
e).__设置FB_CSPMCR,这个根据实际使用的flexbus线来设置。

 // Chip select port multiplexing control register, 对于本demo可以不做设置,因为没有用到相关的线    FB_CSPMCR = FB_CSPMCR_GROUP1(1)      /* FB_CS1 */             | FB_CSPMCR_GROUP2(0)     /* FB_CS4 */             | FB_CSPMCR_GROUP3(0)     /* FB_CS5 */             | FB_CSPMCR_GROUP4(1)     /* FB_CS2 */             | FB_CSPMCR_GROUP5(1)  ;   /* FB_CS3 */

之后就可以操作SRAM了
程序里:*address = value,自动产生一定的时序,地址(映射到FB_AD0—FB_AD18)+数据(映射到FB_AD24-FB_AD31),这样就完成了对SRAM的写操作。其实不管程序里指针类型是什么,都可以自动的完成数据的读写。

void main (void){char * p = (char *)FLEX_BUS_BASE_ADDRESS;   printf("***********************************************\n");    printf("FLEX BUS test, you need to connect the \n");    printf("TWR-MEM board and add jumper at J15 and J10 \n");    printf("to test the code.\n");    printf("***********************************************\n");    flex_bus_init();    printf("write to SRAM on flex bus, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44\n");    *p++ = 0x11;    *p++ = 0x22;    *p++ = 0x33;    *p++ = 0x44;    p = (char *)FLEX_BUS_BASE_ADDRESS;    printf("reading SRAM from flex bus: %x,%x,%x,%x\n", p[0],p[1],p[2],p[3]);    }

再附上完整的初始化代码:

void flex_bus_init(void){    #define OFF_CHIP_ACCESS_ALLOW   3    SIM_MemMapPtr   sim = SIM_BASE_PTR;    /* Enable clock to FlexBus module */    sim->SCGC7 |= SIM_SCGC7_FLEXBUS_MASK;    sim->SOPT2 |= SIM_SOPT2_FBSL(OFF_CHIP_ACCESS_ALLOW); // Flexbus security level   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////    //  地址线  FB_AD1~FB_AD18连接SRAM的A0~A17    PORTD_PCR5 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD1    PORTD_PCR4 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD2    PORTD_PCR3 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD3    PORTD_PCR2 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD4    PORTC_PCR10 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD5    PORTC_PCR9 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD6    PORTC_PCR8 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD7    PORTC_PCR7 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD8    PORTC_PCR6 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD9    PORTC_PCR5 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD10    PORTC_PCR4 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD11    PORTC_PCR2 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD12    PORTC_PCR1 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD13    PORTC_PCR0 = PORT_PCR_MUX(5);   // FB_AD14    PORTB_PCR18 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD15        PORTB_PCR17 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD16    PORTB_PCR16 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD17    PORTB_PCR11 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD18    // 数据线 FB_AD24~FB_AD31连接SRAM的低八位数据线DQL0~DQL7    PORTC_PCR15 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD24 used as DQL7    PORTC_PCR14 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD25 used as DQL6    PORTC_PCR13 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD26 used as DQL5    PORTC_PCR12 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD27 used as DQL4    PORTB_PCR23 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD28 used as DQL3    PORTB_PCR22 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD29 used as DQL2    PORTB_PCR21 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD30 used as DQL1    PORTB_PCR20 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD31 used as DQL0    // 控制线   // PORTC_PCR3 = PORT_PCR_MUX(5);   // CLKOUT , FB_CLK  optional    PORTD_PCR1 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_CS0_b  连接SRAM的 Chip enable端    PORTC_PCR11 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_RW_b  连接SRAM的 Write enable端    PORTB_PCR19 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_OE_b  连接SRAM的 Output enable端    PORTD_PCR6 = PORT_PCR_MUX(5);  // FB_AD0   连接SRAM的 Upper byte select端    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////    // 设置Flexbus相关的四个寄存器 FB_CSARn,FB_CSMRn,FB_CSCRn,FB_CSPMCR,n取决于实际中用的是哪个CS    FB_CSMR0 |= FB_CSMR_V_MASK; // we must set V in FB_CSMRn, because it act as a global CS    // Chip select address resgister ,FB_CSARn    FB_CSAR0 = FLEX_BUS_BASE_ADDRESS; // Base Address    // Chip select mask register, FB_CSMR0    FB_CSMR0 = FB_CSMR_V_MASK | FB_CSMR_BAM(0)  ;     FB_CSCR0 =  FB_CSCR_PS(1)             /* Set port size  , 8-bit port*/                 | FB_CSCR_AA_MASK         /* auto-acknowledge(这位设置很重要,非阻塞,数据传输完成(或者等待n个                                                               waite states)自动终结时钟周期,如果FB_TA不被使能,该位必须置位。) */               // | FB_CSCR_BLS_MASK        /*  Data is left-aligned on FB_AD,一般就设置为0,这样地址和数据总线不复用  */                                            /*  8-bit port size ---FB_D[31:24]  ,16-bit port size--16-bit port size.          */                | FB_CSCR_BEM_MASK         /* Byte-Enable Mode */                | FB_CSCR_WS(0x2)         /* 2 wait state - may need more wait states depending on the bus speed     1 不行 */                | FB_CSCR_ASET(0x1)       /* assert chip select on second clock edge after address is asserted                                                                - may be changed if need */                | FB_CSCR_RDAH(0x0)                | FB_CSCR_WRAH(0x0)   ;    // Chip select port multiplexing control register, 对于本demo可以不做设置,因为没有用到相关的线    FB_CSPMCR = FB_CSPMCR_GROUP1(1)      /* FB_CS1 */             | FB_CSPMCR_GROUP2(0)     /* FB_CS4 */             | FB_CSPMCR_GROUP3(0)     /* FB_CS5 */             | FB_CSPMCR_GROUP4(1)     /* FB_CS2 */             | FB_CSPMCR_GROUP5(1)  ;   /* FB_CS3 */}

分析完这个例子,让我们再来看一个用Flexbus 操作SRAM的例子,
原理图如下:
这里写图片描述

接口如下:
这里写图片描述

这个接法和第一种接法有以下不同:
1)用到了16位数据线
2)MCU由于FB_AD线不够用,用了FB_A16,A17,A18
关于这个接法的可以参考:http://www.freescaleic.org/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=589170&extra=page%3D&page=1

这个其实可以这么理解,FB_A16只能用来做地址线,你可能会好奇它和FB_AD16 有什么区别,其实区别就是FB_A16只能做地址线,FB_AD16既可以做地址线也可以做数据线。在这个例子中,其实是把FB_AD1到FB_AD15只用作地址线,相当于非复用模式。

3)这里没用到FB_AD0,所以程序中就没配置它。FB_AD0(PTD6)就可以用作其他功能了。SRAM高低位控制信号接的是Flexbus的FB_BE_31_24_b和FB_BE_23_16_b。

软件流程类似:

void SRAM_Init(void){    /* set SRAM pinMux */    SIM->SCGC5 |= (SIM_SCGC5_PORTA_MASK | SIM_SCGC5_PORTB_MASK | SIM_SCGC5_PORTC_MASK | SIM_SCGC5_PORTD_MASK | SIM_SCGC5_PORTE_MASK);    /* flexbus clock output(optional, use for debug) */    PORTC->PCR[3] = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;          // FB_CLKOUT    /*control signals */    PORTB->PCR[19] = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;          // FB_OE    PORTC->PCR[11] = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;          // FB_RW    PORTD->PCR[0] =  PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;          // CS1    PORTC->PCR[16] = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;          // FB_BE_23_16    PORTC->PCR[17] = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;          // FB_BE_31-24    /* address signal */    PORTD->PCR[10] = PORT_PCR_MUX(6)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A18     PORTD->PCR[9] = PORT_PCR_MUX(6)|PORT_PCR_DSE_MASK;          //  FB_A17     PORTD->PCR[8] = PORT_PCR_MUX(6)|PORT_PCR_DSE_MASK;          //  FB_A16    PORTB->PCR[18] = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A15    PORTC->PCR[0]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A14    PORTC->PCR[1]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A13    PORTC->PCR[2]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A12    PORTC->PCR[4]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A11    PORTC->PCR[5]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A10    PORTC->PCR[6]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A9    PORTC->PCR[7]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A8    PORTC->PCR[8]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A7    PORTC->PCR[9]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A6    PORTC->PCR[10] = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A5    PORTD->PCR[2]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A4    PORTD->PCR[3]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A3    PORTD->PCR[4]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A2    PORTD->PCR[5]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_A1    /* data signal */    PORTB->PCR[17]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD16    PORTB->PCR[16]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD17    PORTB->PCR[11]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD18    PORTB->PCR[10]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD19    PORTB->PCR[9]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_AD20    PORTB->PCR[8]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_AD21    PORTB->PCR[7]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_AD22    PORTB->PCR[6]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;         //  FB_AD23    PORTC->PCR[15]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD24    PORTC->PCR[14]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD25    PORTC->PCR[13]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD26    PORTC->PCR[12]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD27    PORTB->PCR[23]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD28    PORTB->PCR[22]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD29    PORTB->PCR[21]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD30    PORTB->PCR[20]  = PORT_PCR_MUX(5)|PORT_PCR_DSE_MASK;        //  FB_AD31     /* enable flexbus */    FLEXBUS_InitTypeDef FLEXBUS_InitStruct;    FLEXBUS_InitStruct.ADSpaceMask = kFLEXBUS_ADSpace_512KByte; /*内存地址范围512Kb     */    FLEXBUS_InitStruct.autoAckMode = kFLEXBUS_AutoAckEnable; /*启动自动应答*/    FLEXBUS_InitStruct.CSn = kFLEXBUS_CS1; /*使用CS1片选信号 */    FLEXBUS_InitStruct.dataAlignMode = kFLEXBUS_DataLeftAligned; /*数据左对齐 */    FLEXBUS_InitStruct.dataWidth = kFLEXBUS_PortSize_8Bit; /*数据位宽16位 */    FLEXBUS_InitStruct.baseAddress = SRAM_ADDRESS_BASE; /* 基地址 */    FLEXBUS_InitStruct.ByteEnableMode = kFLEXBUS_BE_AssertedReadWrite; /* 在读写操作的时候都插入位使能型号 */    FLEXBUS_InitStruct.div = 0;    FLEXBUS_Init(&FLEXBUS_InitStruct);    /* config Flexbus SRAM pinmux */    FLEXBUS_PortMuxConfig(kFLEXBUS_CSPMCR_Group3, kFLEXBUS_CSPMCR_GROUP3_BE_23_16);    FLEXBUS_PortMuxConfig(kFLEXBUS_CSPMCR_Group2, kFLEXBUS_CSPMCR_GROUP2_BE_31_24);    FLEXBUS_PortMuxConfig(kFLEXBUS_CSPMCR_Group1, kFLEXBUS_CSPMCR_GROUP1_CS1);}

Flexbus相关的四个寄存器,FB_CSARn,FB_CSMRn,FB_CSCRn,FB_CSPMCR如下:
这里写图片描述

这里写图片描述

常见问题:
1)Flexbus上可否挂接多个外设?
答:可以,每个外设接不通的CS,首先得设置好寄存器FB_CSARn,FB_CSMRn,FB_CSCRn,FB_CSPMCR,一个cs对应一个地址范围,然后会根据不同的地址,自动产生相应的时序操作相应的器件。

2)FB_CSCR中的AA位到底什么作用?
答:这个会关联到FB_TA信号线,
这里写图片描述
FB_TA 信号使用与否受FB_CSPMCR的GROUP5决定
这里写图片描述

可以这么理解,Flexbus通讯过程必须要有应答信号来指示read或者write完成。如果外部器件有这个信号线并且连接到了FB_T上了,这时GROUP5设置的为0,那么AA可以不打开。如果AA也打开,等待FB_CSCR中的WS时间后,产生一个内部的应带信号,如果外部先来应答,那么就提前结束。 如果外部没接应答线,那么AA必须打开,WS的设置很重要。

3)flexbus相关的信号线很多,如果只用其中一部分,其他的信号线会不会也有数据产生?
答:只要软件里没有pinmux使能flexbus功能,就不会有影响。

两个例子的源代码如下链接:http://download.csdn.net/detail/wangwenxue1989/8951969

0 0
原创粉丝点击