3、FSMC接口驱动LCD：STM32 FSMC外设原理、FSMC与8080接口的映射关系、HAL库FSMC配置步骤、地址映射与数据读写、实战：用FSMC驱动3.5寸LCD

各位同学，今天我们来啃一块硬骨头——FSMC驱动LCD。

说实话，很多初学者一听到FSMC就头大，觉得这东西太底层、太复杂。但我告诉你，一旦你搞懂了FSMC和8080接口的映射关系，你会发现这玩意儿其实挺巧妙的。我当年第一次用FSMC驱动3.5寸屏的时候，也是折腾了好几天，最后点亮屏幕那一刻，那种成就感，嗯，至今难忘。

3.1 FSMC外设原理：它到底在干什么？

FSMC，全称是Flexible Static Memory Controller，灵活静态存储控制器。说白了，它就是STM32内部专门用来跟外部存储器打交道的一个硬件模块。

你想想看，如果不用FSMC，你要驱动一个LCD，得用GPIO模拟时序，一根一根线去拉电平，效率低不说，还占CPU。FSMC的作用就是把这些繁琐的时序操作交给硬件去完成，你只需要往某个地址写数据，FSMC自动帮你把时序搞定。

我个人习惯把FSMC理解成一个「地址翻译官」。你给它一个地址，它就知道你要访问哪个外设，然后自动产生对应的片选信号、读写信号、数据信号。是不是有点像单片机内部的地址译码器？没错，原理上是一样的。

3.2 FSMC与8080接口的映射关系

8080接口是什么？它是Intel公司早年提出的一种并行总线标准，广泛应用于LCD、SRAM等外设。它包含8位或16位数据线、读写控制线、片选线、以及最重要的——命令/数据选择线（RS）。

这里有个关键点：FSMC的地址线A[0]（或A[16]以上）可以映射到8080接口的RS引脚。怎么理解？

我举个例子。假设你把LCD的RS引脚接到FSMC的A0上。那么当你访问地址0x60000000时，A0=0，对应RS=0，表示传输的是命令。当你访问地址0x60000001时，A0=1，对应RS=1，表示传输的是数据。

你看，就这么简单。一个地址的差异，就区分了命令和数据。这就是FSMC和8080接口的映射关系——用地址线来模拟命令/数据选择。

下面这张图展示了FSMC与8080接口的典型连接方式：

3.3 HAL库FSMC配置步骤

配置FSMC，说白了就是告诉STM32：你要用哪些引脚、时序参数是多少、数据宽度是多少。HAL库把这部分封装成了几个结构体，用起来还算顺手。

配置步骤大致如下：

1. 使能FSMC时钟：__HAL_RCC_FSMC_CLK_ENABLE()
2. 配置GPIO引脚：把对应的FSMC引脚设置为复用功能
3. 初始化FSMC外设：调用HAL_SRAM_Init()，传入时序参数
4. 配置NOR/PSRAM时序：设置地址建立时间、数据保持时间等

这里我贴一段我常用的初始化代码，你可以直接拿去用：

// FSMC 初始化函数
void MX_FSMC_Init(void)
{
    FSMC_NORSRAM_TimingTypeDef Timing = {0};
    SRAM_HandleTypeDef hsram;
    
    // 1. 使能FSMC时钟
    __HAL_RCC_FSMC_CLK_ENABLE();
    
    // 2. 配置GPIO（省略具体引脚配置，根据你的板子来）
    // ... GPIO初始化代码 ...
    
    // 3. 配置FSMC外设
    hsram.Instance = FSMC_NORSRAM_DEVICE;
    hsram.Extended = FSMC_NORSRAM_EXTENDED_DEVICE;
    
    // 4. 配置NOR/PSRAM时序参数
    Timing.AddressSetupTime = 3;       // 地址建立时间
    Timing.AddressHoldTime = 1;        // 地址保持时间
    Timing.DataSetupTime = 5;          // 数据建立时间
    Timing.BusTurnAroundDuration = 1;  // 总线周转时间
    Timing.CLKDivision = 0;            // 时钟分频
    Timing.DataLatency = 0;            // 数据延迟
    Timing.AccessMode = FSMC_ACCESS_MODE_A;  // 访问模式A
    
    // 5. 初始化
    HAL_SRAM_Init(&hsram, &Timing, NULL);
}

3.4 地址映射与数据读写

配置好FSMC之后，怎么读写LCD呢？其实就两步：

• 写命令：往命令地址写一个16位数据
• 写数据：往数据地址写一个16位数据

假设我们把LCD的RS接到了FSMC的A16上，那么：

• 命令地址 = 基地址 + (0 << 16) = 0x60000000
• 数据地址 = 基地址 + (1 << 16) = 0x60020000

代码实现起来很简单：

// 定义命令和数据地址
#define LCD_CMD_ADDR   ((uint16_t *)0x60000000)
#define LCD_DATA_ADDR  ((uint16_t *)0x60020000)

// 写命令
void LCD_WriteCmd(uint16_t cmd)
{
    *LCD_CMD_ADDR = cmd;
}

// 写数据
void LCD_WriteData(uint16_t data)
{
    *LCD_DATA_ADDR = data;
}

// 读数据（有些LCD支持读操作）
uint16_t LCD_ReadData(void)
{
    return *LCD_DATA_ADDR;
}

你看，就这么几行代码。FSMC帮你搞定了所有时序细节，你只需要关心地址和数据。

3.5 实战：用FSMC驱动3.5寸LCD

好了，理论说完了，我们来点实际的。下面是一个完整的驱动3.5寸LCD的示例，芯片用的是ILI9488，分辨率480x320。

首先，初始化LCD：

// LCD初始化
void LCD_Init(void)
{
    // 软复位
    LCD_WriteCmd(0x01);
    HAL_Delay(120);
    
    // 进入睡眠模式
    LCD_WriteCmd(0x11);
    HAL_Delay(120);
    
    // 设置像素格式为16位
    LCD_WriteCmd(0x3A);
    LCD_WriteData(0x55);  // 16位色
    
    // 设置显示方向
    LCD_WriteCmd(0x36);
    LCD_WriteData(0x48);  // 竖屏
    
    // 开启显示
    LCD_WriteCmd(0x29);
    
    // 清屏为黑色
    LCD_Clear(0x0000);
}

然后，画一个点：

// 画点函数
void LCD_DrawPixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color)
{
    // 设置列地址
    LCD_WriteCmd(0x2A);
    LCD_WriteData(x >> 8);
    LCD_WriteData(x & 0xFF);
    
    // 设置行地址
    LCD_WriteCmd(0x2B);
    LCD_WriteData(y >> 8);
    LCD_WriteData(y & 0xFF);
    
    // 写像素数据
    LCD_WriteCmd(0x2C);
    LCD_WriteData(color);
}

最后，填充一个矩形区域（这是提升性能的关键）：

// 填充矩形区域（批量写，速度更快）
void LCD_FillRect(uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2, uint16_t color)
{
    uint32_t i, total;
    
    // 设置列地址范围
    LCD_WriteCmd(0x2A);
    LCD_WriteData(x1 >> 8);
    LCD_WriteData(x1 & 0xFF);
    LCD_WriteData(x2 >> 8);
    LCD_WriteData(x2 & 0xFF);
    
    // 设置行地址范围
    LCD_WriteCmd(0x2B);
    LCD_WriteData(y1 >> 8);
    LCD_WriteData(y1 & 0xFF);
    LCD_WriteData(y2 >> 8);
    LCD_WriteData(y2 & 0xFF);
    
    // 批量写像素
    LCD_WriteCmd(0x2C);
    total = (x2 - x1 + 1) * (y2 - y1 + 1);
    for(i = 0; i < total; i++)
    {
        *LCD_DATA_ADDR = color;  // 直接写数据地址，效率最高
    }
}

嗯，到这里，FSMC驱动LCD的核心内容就讲完了。你可能会问：为什么我点亮了屏幕，但显示不对？大概率是时序参数没调好，或者地址映射搞错了。我建议你用逻辑分析仪抓一下波形，看看FSMC输出的时序跟LCD数据手册要求的是否一致。

我曾经在一个项目里，因为FSMC的地址线接错了，导致命令和数据完全反了，折腾了两天才发现。所以，硬件连接一定要仔细核对原理图。

好了，这一章的内容就到这里。记住，FSMC不是洪水猛兽，它只是一个帮你干苦力活的硬件模块。你给它地址，它帮你干活，就这么简单。

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