用来干什么

手上有两个路由器，一个小米的r3gv2（已砖，BootLoader莫得了），一个斐讯K3（已砖，nand闪存内的BootLoader也莫得了），对于小米的路由器，把spi flash焊下来，用编程器刷入breed就可以了。而对于斐讯K3来说，PCB上也预留了SPI flash的焊盘，可以改SPI启动，再向nand闪存中刷入CFE（BootLoader的一种）就可以。
无奈的是，因为疫情原因，买编程器都不发货，所以苦思冥想，终于想到可以使用带有SPI功能的可编程设备就可以做一个编程器。至于如何向spi中写入文件，不是有sscom嘛，可以直接通过串口发送文件，然后在Arduino中做个串口接收SPI写入就可以了。

SPI Flash

SPI flash的品牌有很多，GD或者winbond，大多数都是8PIN的，在路由器，机顶盒中随处可见，小米路由器用的128Mbit（16M）的。以winbond为例，命名为W25QXX，图片如下：

不同品牌的这种芯片在引脚定义和读取命令上几乎是兼容的。在Arduino Mega 2560中，SPI引脚默认是50,51,52,53这四个管脚。

DI----MOSI(51)
DO----MISO(50)
CS----SS(53)
CLK—SLK(52)
VCC,WP/,HOLD/----3.3V

SPI 的读写

spi flash的一个基本的特点就是，在写入之前必须擦除，擦除的地方都是0xFF，我们在写入SPI Flash的过程主要用到的就是读取ID（校验程序是否正确）、芯片擦除、页面编程（写入数据）和数据读取（数据校验）三个命令。

程序

功能函数

#include <SPI.h>
#define WB_WRITE_ENABLE       0x06
#define WB_WRITE_DISABLE      0x04
#define WB_CHIP_ERASE         0xc7
#define WB_READ_STATUS_REG_1  0x05
#define WB_READ_DATA          0x03
#define WB_PAGE_PROGRAM       0x02
#define WB_JEDEC_ID           0x9f
//打印256字节的数据(16x16)
void print_page_bytes(byte* page_buffer) {char buf[10];for (int i = 0; i < 16; ++i) {for (int j = 0; j < 16; ++j) {sprintf(buf, "%02x", page_buffer[i * 16 + j]);Serial.print(buf);}Serial.println();}
}void get_jedec_id(void) {Serial.println("command: get_jedec_id");byte b1, b2, b3;_get_jedec_id(&b1, &b2, &b3);char buf[128];sprintf(buf, "Manufacturer ID: %02xh\nMemory Type ID: %02xh\nCapacity ID: %02xh",b1, b2, b3);Serial.println(buf);Serial.println("Ready");
}void chip_erase(void) {Serial.println("command: chip_erase");_chip_erase();Serial.println("Ready");
}void read_page(unsigned int page_number) {char buf[80];sprintf(buf, "command: read_page(%04xh)", page_number);Serial.println(buf);byte page_buffer[256];_read_page(page_number, page_buffer);print_page_bytes(page_buffer);Serial.println("Ready");
}void read_all_pages(void) {Serial.println("command: read_all_pages");byte page_buffer[256];for (int i = 0; i < 4096; ++i) {_read_page(i, page_buffer);print_page_bytes(page_buffer);}Serial.println("Ready");
}void _get_jedec_id(byte* b1, byte* b2, byte* b3) {digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_JEDEC_ID);*b1 = SPI.transfer(0xFF); // manufacturer id*b2 = SPI.transfer(0xFF); // memory type*b3 = SPI.transfer(0xFF); // capacitydigitalWrite(SS, HIGH);
}void _chip_erase(void) {digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_WRITE_ENABLE);digitalWrite(SS, HIGH);delay(10);digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_CHIP_ERASE);digitalWrite(SS, HIGH);delay(10);digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_WRITE_DISABLE);digitalWrite(SS, HIGH);not_busy();
}void _read_page(word page_number, byte* page_buffer) {digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_READ_DATA);SPI.transfer((page_number >> 8) & 0xFF);SPI.transfer((page_number >> 0) & 0xFF);SPI.transfer(0);for (int i = 0; i < 256; ++i) {page_buffer[i] = SPI.transfer(0xFF);}digitalWrite(SS, HIGH);not_busy();
}void _write_page(word page_number, byte* page_buffer) {digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_WRITE_ENABLE);digitalWrite(SS, HIGH);delay(10);digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_PAGE_PROGRAM);SPI.transfer((page_number >> 8) & 0xFF);SPI.transfer((page_number >> 0) & 0xFF);SPI.transfer(0);for (int i = 0; i < 256; ++i) {SPI.transfer(page_buffer[i]);}digitalWrite(SS, HIGH);digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_WRITE_DISABLE);digitalWrite(SS, HIGH);not_busy();}uint8_t read_status(void)
{digitalWrite(SS, LOW);SPI.transfer(WB_READ_STATUS_REG_1);uint8_t data = SPI.transfer(0xFF);digitalWrite(SS, HIGH);return data;
}void not_busy(void) {while (read_status() & 0x01){delay(1);}
}

串口转发数据到SPI

每次读取一个字节，读满256个字节后，通过spi写入flash，通过指定文件大小，判断是否结束，不满一页的数据剩下的都是0xFF。因为有些BootLoader的文件末尾都是0xFF，所以可以指定文件大小来提前结束写入过程，节省时间，要写入的二进制文件可以通过winhex查看。
在写入完一页后，读出这一页，和写入数据做校验，如果有错误，程序return，停止运行。
因为是一个字节一个字节的从串口读，所以串口的波特率不要太大，否则会丢数据，9600bps比较合适。可以在调试时，可以吧FILE_SIZE改为256，把打印页面数据的注释去掉。
没问题后，通过sscom发送文件的功能，在擦除芯片几秒后，点击发送文件，串口会输出当前写入的页面序号。

#define FILE_SIZE 524288 //512KB
void setup()
{SPI.begin();SPI.setDataMode(0);SPI.setBitOrder(MSBFIRST);digitalWrite(SS, HIGH);Serial.begin(9600);Serial.println("Ready");init_printf();not_busy();get_jedec_id();chip_erase();while (Serial.read() > 0);
}void loop()
{if (!writed && Serial.available() > 0) {bytes++;page[currentPos] = Serial.read();currentPos++;if (currentPos == 256) {Serial.println("Receive Page:" + String(currentPage));//print_page_bytes(page);_write_page(currentPage, page);delay(10);byte page_temp[256];_read_page(currentPage, page_temp);//Serial.println("Read Page:" + String(currentPage));//print_page_bytes(page_temp);for (int k = 0; k < 256; k++){if (page_temp[k] != page[k]){Serial.println("Error!");return;}}if (bytes >= FILE_SIZE){writed = true;Serial.println("WRITE FINISH!!!");}memset(page, 0xFF, 256 * sizeof(byte));currentPos = 0;currentPage++;}else if (bytes >= FILE_SIZE){Serial.println("Receive Page:" + String(currentPage));//print_page_bytes(page);_write_page(currentPage, page);delay(10);byte page_temp[256];_read_page(currentPage, page_temp);//Serial.println("Read Page:" + String(currentPage));//print_page_bytes(page_temp);for (int k = 0; k < 256; k++){if (page_temp[k] != page[k]){Serial.println("Error!");return;}}writed = true;Serial.println("WRITE FINISH!!!");}}if (writed){Serial.read();}
}

如果遇到写入数据不正确，随机错误、重复错误或者很多0x00的情况，八成是电压的问题，我用3.3V的电压，操作GD的Flash就没有问题，写winbond的Flash就写不进去，读出来都是乱的，然后在Flash擦除之后，断了一下芯片的供电，再写入就好了。

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