STM32F429外接16位SDRAM写入1字节的影响及空间优化咨询

基于STM32F429ZIT6（32位）项目，外接64MB容量SDRAM（规格为4M*16位），当前通过以下代码访问SDRAM实现LCD镜像功能，代码运行正常：

void LCD_mirror(void)
{
unsigned long L,p;
unsigned int rgbT,rgbB;
  for(L=0;L<LCD_PIXEL_HEIGHT/2;L++)
    for(p=0;p<LCD_PIXEL_WIDTH;p++)
    {
      rgbT=*(__IO uint16_t*) (CurrentFrameBuffer + ((LCD_PIXEL_HEIGHT-L-1)*LCD_PIXEL_WIDTH)*2 + (2*p) );
      rgbB=*(__IO uint16_t*) (CurrentFrameBuffer + (L*LCD_PIXEL_WIDTH)*2 + (2*p) );
      *(__IO uint16_t*) (CurrentFrameBuffer + (L*LCD_PIXEL_WIDTH)*2 + (2*p) ) = rgbT;
      *(__IO uint16_t*) (CurrentFrameBuffer + ((LCD_PIXEL_HEIGHT-L-1)*LCD_PIXEL_WIDTH)*2 + (2*p) ) = rgbB;
    }
}

其中CurrentFrameBuffer为SDRAM Bank 2起始地址（0xD0000000）。现咨询两个问题：

1. 若仅向该16位SDRAM单元写入1字节，剩余8位会处于何种状态？
2. 如何实现8位与16位数据的写入，同时减少存储空间的浪费？

1. 单字节写入时剩余8位的状态 #

STM32F4的FMC控制器支持对16位宽的SDRAM进行字节级访问。当通过uint8_t指针写入单个字节时，FMC会通过字节掩码（DQM）引脚屏蔽未写入的8位，仅修改目标字节内容，剩余8位会保持原有数值，不会被篡改。

需确保FMC配置正确：在FMC_BCRx寄存器中设置MWID为16位模式，并启用字节掩码功能（对应FMC_BTRx的DQMEN位），否则可能出现异常访问行为。

2. 实现8位/16位混合写入并减少空间浪费 #

（1）正确的混合访问方式 #

• 16位数据写入：保持现有代码逻辑，用__IO uint16_t*指针直接访问SDRAM地址，一次操作对应一个16位单元，无空间浪费，适合RGB565这类16位像素数据。
• 8位数据写入：用__IO uint8_t*指针访问，利用SDRAM的字节寻址特性（地址最低位A0区分高/低字节），直接操作16位单元中的单个字节，无需额外占用空间。示例：

  __IO uint8_t* sdram_8ptr = (__IO uint8_t*)CurrentFrameBuffer;
  sdram_8ptr[0] = 0xAA;  // 写入16位单元的低8位
  sdram_8ptr[1] = 0xBB;  // 写入同一16位单元的高8位
  

（2）优化空间利用率的技巧 #

如果项目中存在大量8位类型数据（如灰度图、单色数据），不要将单个8位数据单独占用一个16位单元，而是打包存储：将两个8位数据合并到一个16位单元中，充分利用SDRAM的16位带宽。示例代码：

// 存储两个8位数据到一个16位单元
__IO uint16_t* sdram_16ptr = (__IO uint16_t*)CurrentFrameBuffer;
uint8_t data1 = 0xAA;
uint8_t data2 = 0xBB;
sdram_16ptr[0] = (uint16_t)(data1 << 8) | data2;  // data1存高8位，data2存低8位

// 读取时拆分数据
uint8_t read_data1 = (uint8_t)(sdram_16ptr[0] >> 8);
uint8_t read_data2 = (uint8_t)(sdram_16ptr[0] & 0xFF);

（3）注意事项 #

• 避免非对齐访问的性能损耗：STM32F4支持非对齐访问，但16位数据尽量按16位地址对齐（地址为偶数），8位数据无对齐要求。
• 按数据类型分块存储：将8位数据块和16位数据块分开连续存储，避免混合存储导致的地址混乱和空间浪费。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DKhusted