【STM32H743IIT6 系列】将外部SDRAM作为内部RAM使用的超简单方法
前言因为最近要配置 RGB LCD(LTDC) 屏幕要用到 SDRAM，虽然之前也写过一篇这个文章，不过当时太忙，写的也比较潦草，某些细节可能没有写清楚，现在会在这篇文章一一道来，后面也会有一篇 LTDC 配置的文章。
STM32CubeMX 配置
MPU（内存保护单元配置）
跟下面的图片一个个配置就好啦。
FMC 配置
FMC 基本配置
这里也是跟着下面的图片配置，不过要特别注意的是 SDRAM 的引脚有很多，要对应好板子上的引脚不要搞错！否则可能会发生某些问题，如：放在 SDRAM 里面的变量初始化不了、进入硬件故障中断等等。
FMC 时钟配置
我使用的 SDRAM 型号为 "W9825G6KH-6I"，其最高时钟频率为166MHz，所以我们这里通过锁相环给到 FMC 的时钟为240MHz 即可，分频后就是120MHz。
程序部分
分散式内存管理
想要将 SDRAM 作为内部 RAM 使用，就要将变量主动分配到这一块内存中，但是应该如何将变量精准分配呢？那么可以看一下这一篇文章，使用分散式管理内存的方式，可以更加方便的管理内存空间：
【STM32H743IIT6 系列】理清 xxRAM、xxROM、xxFlash 的核心作用，附 H7 系列五种内存详解，以及超便捷的内存区域管理方法
startup_stm32h743xx.s 启动文件修改
首先我们要知道，全局变量的定义和初始化是先于 main() 函数的，但是在 main() 函数之前，FMC 所连接的的 SDRAM又没有初始化，所以当你直接用分散式管理内存的方法使用 SDRAM 的时候，必会在没有进入 main() 函数之前就会跳到硬故障中断函数。
由于一定要使用分散式管理内存的方法，那么我们就想到可以在 startup_stm32h743xx.s 启动文件上面动手脚。（其实不将 SDRAM 作为内部 RAM 使用的话可以不用那么操作，直接配置好就可以
点击查看代码Reset_Handler PROC
EXPORTReset_Handler
IMPORTExitRun0Mode
IMPORTSystemInit
IMPORT__main
IMPORT SystemInit_ExtMemCtl
LDR R0, =ExitRun0Mode
BLX R0
LDR R0, =SystemInit
BLX R0
LDR R0, =SystemInit_ExtMemCtl
BLX R0
LDR R0, =__main
BX R0
ENDP
在你的启动文件中这个位置加上红色框框中的代码，即可，虽然现在还没有定义，但是后面就会说到了。（假如你的程序没有：ExitRun0Mode，可能因为你的软件是旧版本的）。
提前初始化 FMC SDRAM
SDRAM 写寄存器函数
SDRAM 通过内部寄存器来配置，所以我们要写入其寄存器控制其功能，这是必不可少的。
在 fmc.c 文件加上第一个程序，如下所示：
点击查看代码FMC_SDRAM_CommandTypeDef command;// 控制指令
/******************************************************************************************************
* 函 数 名: SDRAM_Initialization_Sequence
* 入口参数: hsdram - SDRAM_HandleTypeDef定义的变量，即表示定义的sdram
* Command - 控制指令
* 返 回 值: 无
* 函数功能: SDRAM 参数配置
* 说 明: 配置SDRAM相关时序和控制方式
*******************************************************************************************************/
void SDRAM_Initialization_Sequence(SDRAM_HandleTypeDef *hsdram, FMC_SDRAM_CommandTypeDef *Command)
{
__IO uint32_t tmpmrd = 0;
register __IO uint32_t index;
/* Configure a clock configuration enable command 时钟配置使能*/
Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_CLK_ENABLE; // 开启SDRAM时钟
Command->CommandTarget = FMC_COMMAND_TARGET_BANK; // 选择要控制的区域
Command->AutoRefreshNumber = 1;
Command->ModeRegisterDefinition = 0;
HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); // 发送控制指令
/* Delay */
for (index = 0; index<10000; index++);
/* Configure a PALL (precharge all) command 对所有存储区域预充电*/
Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_PALL; // 预充电命令
Command->CommandTarget = FMC_COMMAND_TARGET_BANK; // 选择要控制的区域
Command->AutoRefreshNumber = 1;
Command->ModeRegisterDefinition = 0;
HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT);// 发送控制指令
/* Configure a Auto-Refresh command 设置自动刷新次数*/
Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_AUTOREFRESH_MODE; // 使用自动刷新
Command->CommandTarget = FMC_COMMAND_TARGET_BANK; // 选择要控制的区域
Command->AutoRefreshNumber = 8; // 自动刷新次数
Command->ModeRegisterDefinition = 0;
HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); // 发送控制指令
/* Program the external memory mode register */
//配置模式寄存器，SDRAM的bit0-bit2为指定突发访问的长度
//bit3为指定突发访问的类型，bit4-bit6为CAS值，bit7和bit8为运行模式
//bit9为指定的写突发模式，bit10和bit11位保留位
tmpmrd = (uint32_t)SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_2 |//设置突发长度：2（可以是1/2/4/8）
SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL |//设置突发类型：连续（可以是连续/交错）
SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_3 |//设置CAS值：3（可以是2/3）
SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD |//设置操作模式：0，标准模式
SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE;//设置突发写模式：1，单点访问
Command->CommandMode = FMC_SDRAM_CMD_LOAD_MODE; // 加载模式寄存器命令
Command->CommandTarget = FMC_COMMAND_TARGET_BANK; // 选择要控制的区域
Command->AutoRefreshNumber = 1;
Command->ModeRegisterDefinition = tmpmrd;
HAL_SDRAM_SendCommand(hsdram, Command, SDRAM_TIMEOUT); // 发送控制指令
//刷新频率计数器(以SDCLK频率计数),计算方法:
//COUNT=SDRAM刷新周期/行数-20=SDRAM刷新周期(us)*SDCLK频率(Mhz)/行数
//我们使用的SDRAM刷新周期为64ms,SDCLK=240/2=120Mhz,行数为8192(2^13).
//所以,COUNT=64*1000*120/8192-20=918(20为刷新等待冗余)
HAL_SDRAM_ProgramRefreshRate(hsdram, 918);// 配置刷新率
}然后再对应在 fmc.h 加上对应的宏定义：（注意这里已经提前包含了后面还没加上的程序的全局声明）
点击查看代码#define SDRAM_Size 32*1024*1024 //32M字节
#define SDRAM_BANK_ADDR ((uint32_t)0xC0000000) // FMC SDRAM 数据基地址
#define FMC_COMMAND_TARGET_BANK FMC_SDRAM_CMD_TARGET_BANK1 // SDRAM 的bank选择
#define SDRAM_TIMEOUT ((uint32_t)0x1000) // 超时判断时间
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_1 ((uint16_t)0x0000)
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_2 ((uint16_t)0x0001)
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_4 ((uint16_t)0x0002)
#define SDRAM_MODEREG_BURST_LENGTH_8 ((uint16_t)0x0004)
#define SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_SEQUENTIAL ((uint16_t)0x0000)
#define SDRAM_MODEREG_BURST_TYPE_INTERLEAVED ((uint16_t)0x0008)
#define SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_2 ((uint16_t)0x0020)
#define SDRAM_MODEREG_CAS_LATENCY_3 ((uint16_t)0x0030)
#define SDRAM_MODEREG_OPERATING_MODE_STANDARD ((uint16_t)0x0000)
#define SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_PROGRAMMED ((uint16_t)0x0000)
#define SDRAM_MODEREG_WRITEBURST_MODE_SINGLE ((uint16_t)0x0200)
extern FMC_SDRAM_CommandTypeDef command;// 控制指令
extern void SDRAM_Initialization_Sequence(SDRAM_HandleTypeDef *hsdram, FMC_SDRAM_CommandTypeDef *Command);
extern void SystemInit_ExtMemCtl(void);
extern void fsmc_sdram_test(void);集成初始化函数
这里的初始化函数 SystemInit_ExtMemCtl() 就是添加在启动文件中、_main函数前的函数，就是用于提前初始化FMC，可以先看一下程序，后面会进行解读：
点击查看代码///******************************************************************************************************
//* 函 数 名: SystemInit_ExtMemCtl
//* 入口参数: 无
//* 返 回 值: 无
//* 函数功能: 初始化外部 SDRAM 控制器
//* 说 明: 此函数用于初始化 FMC 外设，配置 GPIO 引脚，并对 SDRAM 进行初始化和参数配置。
//* 仅在定义了 DATA_IN_ExtSDRAM 时执行相关操作。
//* 作用： 在进入main函数之前就对FMC进行初始化（很重要！！！！！）
//*******************************************************************************************************/
void SystemInit_ExtMemCtl(void)
{
#if defined (DATA_IN_ExtSDRAM)
//--------------------------------------------------------------------
// 变量定义
//--------------------------------------------------------------------
FMC_SDRAM_TimingTypeDef SdramTiming = {0};
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__IO uint32_t tmpmrd = 0;
uint32_t FMC_Initialized = 0;
if (FMC_Initialized) {
return;
}FMC_Initialized = 1;
//--------------------------------------------------------------------
// 时钟使能
//--------------------------------------------------------------------
__HAL_RCC_FMC_CLK_ENABLE();
//--------------------------------------------------------------------
// GPIO初始化
//--------------------------------------------------------------------
__HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3
|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12
|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_FMC;
HAL_GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_5;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_FMC;
HAL_GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_4
|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_15;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_FMC;
HAL_GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10
|GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14
|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_FMC;
HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_14
|GPIO_PIN_15|GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_FMC;
HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
//--------------------------------------------------------------------
// FMC-SDRAM初始化
//--------------------------------------------------------------------
hsdram1.Instance = FMC_SDRAM_DEVICE;
/* hsdram1.Init */
hsdram1.Init.SDBank = FMC_SDRAM_BANK1; // 选择BANK区
hsdram1.Init.ColumnBitsNumber = FMC_SDRAM_COLUMN_BITS_NUM_9; // 行地址宽度
hsdram1.Init.RowBitsNumber = FMC_SDRAM_ROW_BITS_NUM_13; // 列地址线宽度
hsdram1.Init.MemoryDataWidth = FMC_SDRAM_MEM_BUS_WIDTH_16; // 数据宽度
hsdram1.Init.InternalBankNumber = FMC_SDRAM_INTERN_BANKS_NUM_4; // bank数量
hsdram1.Init.CASLatency = FMC_SDRAM_CAS_LATENCY_3; // CAS
hsdram1.Init.WriteProtection = FMC_SDRAM_WRITE_PROTECTION_DISABLE;// 禁止写保护
hsdram1.Init.SDClockPeriod = FMC_SDRAM_CLOCK_PERIOD_2; // 分频
hsdram1.Init.ReadBurst = FMC_SDRAM_RBURST_ENABLE; // 突发模式
hsdram1.Init.ReadPipeDelay = FMC_SDRAM_RPIPE_DELAY_1; // 读延迟
/* SdramTiming */
SdramTiming.LoadToActiveDelay = 2;
SdramTiming.ExitSelfRefreshDelay = 8;
SdramTiming.SelfRefreshTime = 6;
SdramTiming.RowCycleDelay = 6;
SdramTiming.WriteRecoveryTime = 4;
SdramTiming.RPDelay = 2;
SdramTiming.RCDDelay = 2;
if (HAL_SDRAM_Init(&hsdram1, &SdramTiming) != HAL_OK)
{
Error_Handler( );
}
// HAL_SDRAM_Init(&hsdram1, &SdramTiming);
SDRAM_Initialization_Sequence(&hsdram1,&command);//配置SDRAM
#endif
}
最后添加
在 MX_FMC_Init() 函数最后面再添加配置函数，防止在提前初始化后配置丢失。
内存测试
测试程序
添加如下代码，然后放到 main() 函数中测试：
点击查看代码//SDRAM内存测试 void fsmc_sdram_test(void){ __IO uint32_t i=0; __IO uint32_t temp=0; __IO uint32_t sval=0;//在地址0读到的数据 //每隔16K字节,写入一个数据,总共写入2048个数据,刚好是32M字节 for(i=0;i 这个好，看起来很实用 感谢发布原创作品，程序园因你更精彩 用心讨论，共获提升！ 感谢，下载保存了
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