交互式界面被越来越多地集成于多种应用中，例如医疗设备、过程控制、手机和其它手持设备。这些界面主要基于使用彩色LCD的图形HMI（人机界面）。对TFT-LCD的需求在全世界范围内极大增长。本文介绍了如何使用 MM32F3270的FSMC（灵活的静态存储控制器）来驱动8080接口的TFT-LCD。
1. MM32F3270 FSMC的简要介绍
FSMC是Flexible static memory controller（灵活的静态存储控制器）的简称，能够与异步存储器和 LCD等并行外设相连。MM32F3270 的 FSMC支持并行接口的SRAM、PSRAM 、NOR FLASH 和TFT-LCD。
图1 FSMC的功能框图
2. FSMC 的功能特性
MM32的FSMC具有以下特性：
1) 可配置的静态存储器接口包括：
a) SRAM
b) PSRAM
c) NOR FLASH
2) 支持 Intel 8080 协议
3) 支持 moto 6800 协议
4) 8位，16位，32位可配置的数据总线宽度，支持非复用与复用模式
5) BANK1 分为 4 块子 BANK，每块 64Mbit 空间
6) 时序可编程以满足不同的需求
a) 等待周期可编程
b) 总线恢复周期可编程
c) 写，读控制周期可编程
7) 可将32位的AHB访问请求，转换为对外接设备连续的8位，16位的访问
MM32F3270的FSMC提供了对多个并行外设的控制与连接，具体配置取决于存储器类型，主要涉及如下寄存器设置。
（1）SMCTLR 的 sm\\_data\\_width[2:0]，定义了外部存储器的数据宽度，需根据实际数据宽度配置为8位,16位，32 位，此时需要保障实现数据传输的一致性。
（2）SMCTLR的sm\\_data\\_width\\_set0/1/2 来设置存储器的数据宽度，有三种情况：AHB 操作的数据宽度与存储器数据宽度相同，无数据传输一致性的问题；AHB 操作的数据宽度大于存储器的数据宽度时，AHB 接口将对 hwdata[15:0],hwdatabit[31:16]进行连续写操作，以适应外部设备的数据宽度，读操作时，hrdata[31:0]的低 16 位是有效数据；AHB 操作的数据宽度小于存储器的数据宽度时，若存储设备没有高低字节片选，不允许进行写操作，若存储设备有高低字节选择，通过 BL 控制访问对应字节。可以进行读操作，但有效数据需要用户自己处理。
（3）SYSCFG\\_CFGR1[30:29]：mode\\_sel来配置不同模式，默认值为 01
00：兼容 NOR FLASH 接口
01：兼容 8080 协议接口
10：兼容 6800 协议接口
（4）SMSKR0[10:8]用来选择三组不同的寄存器 register set0/set1/set2，以配置不同的时序
FMSC支持的外部接口
表1 FSMC控制器外部信号
3. FSMC 控制LCD的硬件设计
FSMC是如何控制TFTLCD的呢？
我们可以把TFTLCD当成 SRAM 设备使用：外部SRAM的控制一般有：地址线（如A0~A18）、数据线（如D0~D15）、写信号（WE）、读信号（OE）、片选信号（CS）。TFTLCD的信号我们包括：RS、D0~D15、WR、RD、CS、 RST和BL等，其中真正在操作LCD的时候需要用到的就只有：RS、D0~D15、WR、 RD 和 CS。其操作时序和 SRAM的控制完全类似，唯一不同就是 TFT-LCD 有 RS 信号，但是没有地址信号。TFT-LCD通过RS信号来决定传送的数据是数据还是命令，本质上可以理解为一个地址信号，比如MB039是把RS接在A18上面，那么当FSMC控制器写地址0的时候，会使得A18 变为0，对TFT-LCD来说，就是写命令。而FSMC写地址1的时候，A0 将会变为1，对TFT-LCD来说，就是写数据。这样，就把数据和命令区分开了，其实就是对应 SRAM 操作的两个连续地址。当然RS也可以接在其他地址线上，MB039是把RS连接在PD13上面的。MM32F3270的FSMC支持8/16/32位数据宽度，我们这里用到的LCD是16位宽度的，在设置的时候需要选择16位宽。
FSMC 控制LCD 的Demo应用中，使用的开发板为MB-039，它支持外接MDM2802与MDM2803两种TFT-LCD （320x240 2.8’ 液晶显示屏）。
图2 MB-039实物效果图
下图是MB-039的FSMC与TFT-LCD的接口原理图部分，完整原理图可以通过MM32官网下载。
图3 TFT-LCD接口原理图
各个信号作用对应如下：
表2 LCD信号对应的电源、复位与MCU接口的引脚说明
4. FSMC 控制LCD的软件设计
FMSC Demo应用中，使在库函数样例工程中使用选用：FSMC\\_Ex8080TFTLCD.uvprojx
实验展示如何初始化LCD接口与实现LCD并行驱动显示。
软件分为两个部分：
（1） FSMC接口GPIO与FSMC接口参数初始化
（2） LCD显示初始化与LCD显示
FSMC接口GPIO与FSMC接口参数初始化
void BSP_LCD_Configure()
{ initGPIO_LCD();
initFSMC();
LCDC_Init_Reg();
lcdFillColor(Black);
lcdBlcH();
}
① 在initGPIO\\_LCD()中实现LCD对应IO初始化
包括LCD对应nRST引脚，背光控制引脚，FSMC相关的片选，读写，数据/命令，数据D0~D15引脚的初始化。
② 在initFSMC()中实现FSMC功能配置初始化
A. 写操作周期
B. 单个bit数据写入保持时间
C. 写操作时，地址线的建立时间
D. 读操作周期长度设置
E. 存储器数据总线位宽
F. 模式选择：8080模式
G. 外接设备的内存大小
void initFSMC(void)
{
FSMC_InitTypeDef FSMC_InitStructure;
FSMC_NORSRAM_Bank_InitTypeDef FSMC_BankInitStructure;
RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3ENR_FSMC, ENABLE);
FSMC_BankInitStructure.FSMC_SMReadPipe = 0;
FSMC_BankInitStructure.FSMC_ReadyMode = 0;
FSMC_BankInitStructure.FSMC_WritePeriod = 0x2;
FSMC_BankInitStructure.FSMC_WriteHoldTime = 1;
FSMC_BankInitStructure.FSMC_AddrSetTime = 3;
FSMC_BankInitStructure.FSMC_ReadPeriod = 0x1;
FSMC_BankInitStructure.FSMC_DataWidth = FSMC_DataWidth_16bits;
FSMC_NORSRAM_Bank_Init(&FSMC_BankInitStructure, FSMC_NORSRAM_BANK0);
FSMC_InitStructure.FSMC_Mode = FSMC_Mode_8080;
FSMC_InitStructure.FSMC_TimingRegSelect = FSMC_TimingRegSelect_0;
FSMC_InitStructure.FSMC_MemSize = FSMC_MemSize_64MB;
FSMC_InitStructure.FSMC_MemType = FSMC_MemType_NorSRAM;
FSMC_InitStructure.FSMC_AddrDataMode = FSMC_AddrDataMUX;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_InitStructure);
}
LCD显示初始化
Bank0地址为0x60000000，0x80000=(0x01 << 19)则是地址线A18的偏移量。首先完成写CMD和DATA驱动：
void lcdCmd(u8 cmd)
{
*(u16*)(0x60000000) = cmd;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void lcdData(u8 dat)
{
*(u16*)(0x60000000 | (0x01 << 19)) = dat;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void lcdData16(u16 dat)
{
*(u16*)(0x60000000 | (0x01 << 19)) = dat;
}
读CMD和REG也是一样的操作，不同的是从相应地址读取数据。
① 在LCDC\\_Init\\_Reg ()中调用上述3种函数实现LCD对应驱动芯片中寄存器器的初始设置
② 在lcdFillColor(Black); & lcdBlcH();中实现配置LCD的初始显示页面为全黑色和打开背光
LCD驱动显示
LCD的画点流程都可以概括为：设置坐标→写入GRAM指令→写入颜色；
LCD的读点的流程可以概括为：设置坐标→读取GRAM指令→读取颜色。
通过画点的操作到画方块、线、圆、字符等功能。
该Demo中通过Systick定时刷新要显示的数据，实现了LCD的功能演示。
void randRefresh()
{
u16 x, y, w, h, c;
drawSquare(dx, dy, dw, dh, SPACE, NUL);
if (drawBlockCnt++ % 2) {
x = rand();
x %= (dw - 2);
y = rand();
y %= (dh - 2);
w = rand();
w %= DMAX;
h = rand();
h %= DMAX;
c = rand();
c &= 0x0f;
if ((x + w) > (dw - 2)) x = dw - w - 2;
if ((y + h) > (dh - 2)) y = dh - h - 2;
drawRec (x + dx + 1, y + dy + 1, w, h, getColor(c));
}
else {
c = rand();
c &= 0x0f;
drawRec (dx + 1, dy + 1, dw - 2, dh - 2, getColor(c));
}
}
将程序下载进入板子我们可以观察到，TFTLCD上显示出了下列MindMotion Logo：
图4 TFT-LCD接口显示Logo图
还可以观察到屏幕快速画出不同的颜色方框，表明实验成功。
Demo程序可登录MindMotion的官网（https://www.mindmotion.com.cn/products/mm32mcu/mm32f/mm32f\\_mainstream/mm32f3270/ ）下载MM32F3270 lib\\_Samples，工程路径如下：~MM32F327x\\_Samples\LibSamples\FSMC\FSMC\\_Ex8080TFT-LCD。
下章的题目为《使用MM32F3270 的FSMC驱动SRAM》讲解通过FSMC外扩RAM的实现。
