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折騰過(guò)電腦的朋友都知道草巡，當(dāng)電腦運(yùn)行比較卡的時(shí)候，我們可以通過(guò)給電腦加裝內(nèi)存條來(lái)改善電腦的性能振愿。那么號(hào)稱(chēng)微型計(jì)算機(jī)的單片機(jī)能不能像電腦一樣加裝內(nèi)存條呢捷犹？裝內(nèi)存條倒是不行，但是我們可以給單片機(jī)外加和內(nèi)存條效果一樣的SRAM來(lái)提升單片機(jī)的性能冕末。下面以STM32F407ZGT6單片機(jī)來(lái)講解一下來(lái)擴(kuò)展外部SRAM萍歉。
原理：給STM32芯片擴(kuò)展內(nèi)存與給PC擴(kuò)展內(nèi)存的原理是一樣的，只是PC上一般以?xún)?nèi)存條的形式擴(kuò)展档桃，內(nèi)存條實(shí)質(zhì)是由多個(gè)內(nèi)存顆粒(即SRAM芯片)組成的通用標(biāo)準(zhǔn)模塊枪孩，而STM32直接與SRAM芯片連接。
從上面的圖片中我們可以看到藻肄，ARM芯片的下面就是我們今天的主角SRAM蔑舞，具體型號(hào)為IS62WV51216。
黑黢黢的芯片我們也看不出什么東西來(lái)嘹屯，下面就來(lái)看一看IS62WV51216的管腳圖吧攻询。
哇！這么居然這么多管腳州弟！別著急钧栖，下面我們來(lái)慢慢分析這些管腳。
除開(kāi)基本的電源和地線婆翔，IS62WV51216的管腳大概可以這么來(lái)分類(lèi)：
看吧拯杠！這樣一分類(lèi)，是不是就沒(méi)有那么恐怖啦啃奴。
所以IS62WV51216的管腳總的來(lái)說(shuō)大致分為：電源線潭陪、地線、地址線、數(shù)據(jù)線依溯、片選線老厌、寫(xiě)使能端、讀使能端和數(shù)據(jù)掩碼信號(hào)線黎炉。
從這個(gè)圖中我們可以看出IS62WV51216有19根地址線和16根數(shù)據(jù)線梅桩，從這些數(shù)據(jù)中我們可以分析出IS62WV51216的存儲(chǔ)大小為1M，那么這個(gè)1M是怎么分析出來(lái)的呢拜隧？
我們得來(lái)說(shuō)說(shuō)IS62WV51216的存儲(chǔ)原理。
首先趁仙，我們來(lái)談一談一般的SRAM的存儲(chǔ)原理：
sram的存儲(chǔ)模型我們可以用矩陣來(lái)說(shuō)明：
SRAM內(nèi)部包含的存儲(chǔ)陣列洪添，可以把它理解成一張表格，數(shù)據(jù)就填在這張表格上雀费。和表格查找一樣干奢，指定一個(gè)行地址和列地址，就可以精確地找到目標(biāo)單元格盏袄，這是SRAM芯片尋址的基本原理忿峻。這樣的每個(gè)單元格被稱(chēng)為存儲(chǔ)單元，而這樣的表則被稱(chēng)為存儲(chǔ)矩陣辕羽。地址譯碼器把N根地址線轉(zhuǎn)換成2的N次方根信號(hào)線逛尚，每根信號(hào)線對(duì)應(yīng)一行或一列存儲(chǔ)單元，通過(guò)地址線找到具體的存儲(chǔ)單元刁愿，實(shí)現(xiàn)尋址绰寞。如果存儲(chǔ)陣列比較大，地址線會(huì)分成行和列地址铣口，或者行滤钱、列分時(shí)復(fù)用同一地址總線，訪問(wèn)數(shù)據(jù)尋址時(shí)先用地址線傳輸行地址再傳輸列地址脑题。
但是呢件缸？你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)原理好像不太適用于IS62WV51216叔遂，為什么呢他炊？
其實(shí)不然，因?yàn)槲覀兪褂玫腟RAM比較小掏熬，IS62WV51216沒(méi)有列地址線佑稠。它只有19根行地址線，那么旗芬，我們就可以這么來(lái)解釋?zhuān)篒S62WV51216有16根數(shù)據(jù)線舌胶，也就是說(shuō)它的數(shù)據(jù)寬度為16位，一個(gè)行地址也就對(duì)應(yīng)16位疮丛，即2字節(jié)空間幔嫂。好辆它，那現(xiàn)在來(lái)計(jì)算一下IS62WV51216有多少個(gè)行地址。2的19次方等于512K履恩，在512K的基礎(chǔ)之上在乘我們之前計(jì)算的2字節(jié)锰茉，不正好是1024K，也就是1M嗎切心？1M后面的單位是B飒筑，即Byte，而不是Bit哦绽昏。
這樣的話你就會(huì)發(fā)現(xiàn)IS62WV51216這個(gè)名字中本身就包含了大量的信息：IS62WV51216共有512K個(gè)行地址协屡，數(shù)據(jù)寬度為16位，再加以計(jì)算就可以得到它的存儲(chǔ)大小為1M啦全谤，有趣吧肤晓！
SRAM的大致原理我們講完了，但是SRAM到底在stm32中到底是怎么被使用的呢认然？
下面补憾，一位大神即將登場(chǎng)，F(xiàn)SMC卷员。
STM32F407系列芯片使用FSMC外設(shè)來(lái)管理擴(kuò)展的存儲(chǔ)器
FSMC是Flexible StaticMemory Controller的縮寫(xiě)盈匾，就是靈活的靜態(tài)存儲(chǔ)控制器。它可以用于驅(qū)動(dòng)包括SRAM子刮、NOR FLASH以及NAND FLSAH類(lèi)型的存儲(chǔ)器
其他我們不用管威酒，從上面我們可以總結(jié)的是，stm32雇傭FSMC這個(gè)管家來(lái)管理我們的IS62WV51216挺峡。
來(lái)來(lái)來(lái)葵孤，我們來(lái)看看FSMC的廬山真面目：
蒙了吧！又是這么多信號(hào)線橱赠，不要怕尤仍，我們還是來(lái)總結(jié)歸納一下。
我們FSMC控制SRAM為例來(lái)說(shuō)明：
你會(huì)發(fā)現(xiàn)居然和SRAM中的線居然高度統(tǒng)一（那是當(dāng)然喏狭姨，我們就是講的FSMC嘛Ｔ桌病）
1.FSMC_NBL[1:0]分別對(duì)應(yīng)于LB#、UB#饼拍，有什么用呢赡模？提供數(shù)據(jù)掩碼信號(hào)。具體是怎么回事呢师抄？
還記得前面提到的行地址線嗎漓柑？一根行地址線對(duì)應(yīng)16位的數(shù)據(jù)，我們可以把16位的數(shù)據(jù)分為高字節(jié)和低字節(jié)。當(dāng)要訪問(wèn)寬度為16位的數(shù)據(jù)時(shí)辆布，使用行地址線指出地址瞬矩，然后把UB#和LB#線都設(shè)置為低電平（FSMC_NBL0和FSMC_NBL1為低電平），那么I/O0-I/O15線（FSMC_D0到FSMC_D15）都有效锋玲，它們一起輸出該地址的16位數(shù)據(jù)(或者接收16位數(shù)據(jù)到該地址)景用；當(dāng)要訪問(wèn)寬度為8位的數(shù)據(jù)時(shí)，使用行地址線指出地址惭蹂，然后把UB#（FSMC_NBL0）設(shè)置為低電平伞插，I/O8-I/O15（FSMC_D8到FSMC_D15）會(huì)對(duì)應(yīng)輸出該地址的高8位，I/O0-I/O7的信號(hào)無(wú)效（或者把LB#（FSMC_NBL1）設(shè)置為低電平盾碗，I/O0-I/O7（FSMC_D0到FSMC_D7）會(huì)對(duì)應(yīng)輸出該地址的低8位蜂怎，I/O8-I/O15的信號(hào)無(wú)效。這樣是不是有一部分信號(hào)沒(méi)有用呢置尔？好像被掩蓋了。因此它們被稱(chēng)為數(shù)據(jù)掩碼信號(hào)氢伟。
2.FSMC_NE[1:4]是個(gè)很有趣的東西榜轿，它決定了FSMC可以控制多個(gè)存儲(chǔ)器。
這里就要提及FSMC的地址映射啦朵锣！
首先谬盐，有一點(diǎn)我們必須明白，對(duì)于32位的stm32單片機(jī)來(lái)說(shuō)诚些，它能夠管理的地址大小為4GB飞傀，而stm32將4GB的地址空間中的0x60000000到0x9FFFFFFF共1GB的空間分給外部?jī)?nèi)存，所以這1GB的空間就成了我們的小天地诬烹，供我們自由玩耍砸烦。
然后強(qiáng)勢(shì)的FSMC就接管了這1GB的空間，F(xiàn)SMC將圖中的1GB大小的External RAM存儲(chǔ)區(qū)域分成了4個(gè)Bank區(qū)域绞吁，每個(gè)Bank對(duì)應(yīng)于stm32內(nèi)部尋址空間的不同地址范圍幢痘。那么為什么要分為不同的Bank區(qū)域呢？因?yàn)椴煌腂ank可以來(lái)管理不同的外部存儲(chǔ)設(shè)備家破，比如NOR Flash及SRAM存儲(chǔ)器只能使用Bank1的地址颜说，NAND Flash存儲(chǔ)器只能使用Bank2和Bank3的地址,等。
細(xì)心的你肯定還會(huì)發(fā)現(xiàn)汰聋，每個(gè)Bnak中居然還有4x64MB這種文字门粪，這是什么意思呢？
Bank內(nèi)部的256MB空間又被分成4個(gè)小塊烹困，每塊64M玄妈，各自有相應(yīng)的控制引腳用于連接片選信號(hào)。以Bank1為例，見(jiàn)下圖：
OK措近！重點(diǎn)來(lái)了溶弟！
剛剛前面提到的FSMC_NE[4:1]信號(hào)線就分別對(duì)應(yīng)圖中的FSMC bank1 NOR/PSRAM4到FSMC bank1 NOR/PSRAM1。當(dāng)STM32訪問(wèn)0x6C000000-0x6FFFFFFF地址空間時(shí)瞭郑，會(huì)訪問(wèn)到Bank1的第3小塊區(qū)域：FSMC bank1 NOR/PSRAM3相應(yīng)的FSMC_NE3信號(hào)線會(huì)輸出控制信號(hào)（即片選信號(hào)）辜御，如果這個(gè)時(shí)候FSMC_NE3處剛好接上IS62WV51216的CS端，那么IS62WV51216就可以任由我們擺布啦屈张。
因此擒权，對(duì)于你使用IS62WV51216來(lái)說(shuō)，一定要注意你的CS端是接的FSMC的哪個(gè)FSMC_NE端阁谆，這決定你在程序訪問(wèn)哪個(gè)地址范圍碳抄。
下面來(lái)說(shuō)一下在stm32F407中SRAM的硬件連接：
圖中需要注意的是，除了PG12的連接不固定外场绿，其他的管腳都要按照?qǐng)D中的方式連剖效，為什么呢？因?yàn)閷?duì)于FSMC來(lái)說(shuō)焰盗，它已經(jīng)集成到了單片機(jī)內(nèi)部璧尸，它的提供給的管腳已經(jīng)確定了，是不能改動(dòng)的熬拒。唯一具有靈活性的就是FSMC_NE爷光，具體用哪個(gè)FSMC_NE管腳來(lái)和你的SRAM相連，當(dāng)然是你的自由澎粟，但是不要忘了蛀序，你要找到你選的FSMC_NE所對(duì)應(yīng)的地址范圍，不然寫(xiě)程序的時(shí)候就搞不清喏活烙！
怎么樣徐裸？用FSMC來(lái)控制IS62WV51216還是很簡(jiǎn)單吧！
對(duì)于編程的具體細(xì)節(jié)我這里就不講解了啸盏，懂了原理倦逐，寫(xiě)起代碼來(lái)也很簡(jiǎn)單的。
