STM32CUBEIDE之SPI读写FLASH进阶串行FLASH文件系统FatFs
2024-05-18 13:18:51
预备知识
>>W25Q128是16M spi flash，一共有256个block ，每个Block 64KB。
>>一个Block可以分割为16个扇区（small sector），每个扇区4096字节
| 步骤 | 步骤讲解与结果截图 |
|---|---|
| 步骤1:创建STM32CUBEIDE工程(根据自己的开发板,配置RCC,选择最低版本固件库) |
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| 2:查看FLASH与自己板子的接线图 |
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| 3:根据FLASH时序特点,这个芯片采用MSB先行,一般采用模式0(初始低电平,采集第一个边沿)与模式3(初始高电平,采集第二个边沿)的时钟,SPI采用的摩托罗拉的设计,所以我们将SPI配置如下 |
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| 4:调整引脚 |
由于我们发现系统配置的SPI1的引脚与我们开发板的引脚标号PB3,PB4,PB5不一致,所以我们要对SPI1进行调整引脚
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| 5:配置NSS脚 |
由于NSS片选引脚需要我们用软件配置,所以我们将原理图上的PG6的NSS脚,配置为GPIO的输出模式,方便控制FLASH芯片的工作接入与否
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| 6:由于FLASH的传输机制与EEPROM不同,读写数据前需要发送对应编码的指令,所以FLASH的指令众多,功能众多,所以要学会移植FLASH的驱动(移植!=抄,要读懂驱动代码,移植才比较快,否则你要移植很久,可能还是会失败),而且今后移植驱动也是家常便饭的事情 |
1:将厂商给我们的BSP驱动程序复制到我们的项目(需要提前把待移植的代码保存为GB2312编码,再移植到我们项目,并且把我们的项目编码也设置为GB2312,才不会出现移植的文件中文乱码的情况) 2:)为了验证我们是否移植成功,我们还需要将mian函数里面的测试代码给移植过来
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| 7:串口使能 |
在移植过程中,我们发现需要用到上位机进行显示,所以我们将串口配置好,串口的配置很简单,只需要选择异步模式就ok
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| 8:移植过程介绍 |
技巧:有时需要批量替换一个单词可以选中单词,右键点击Refactor重建,然后选择Rename 1)移植过程主要是移植注意:建议根据BSP支持包的SPI_INIT函数与SPI_MSP_INIT函数的参数配置我们的SPI//注意:不能在SPI_MSP_INIT里面写_HAL_SPI_ENABLE(),虽然SPI初始化函数里面会调用SPI_MSP_INIT函数,但是并不是SPI_MSP_INIT函数结束,SPI_INIT也结束了,STM32CUBEMX默认会在SPI_MSP_INIT函数后面diable_spi,所以将_HAL_SPI_ENABLE写在SPI_MSP_INIT函数里面没用,需要写在用户main函数里面,这个小细节没注意到,发了1天才发现 在对比我们的STM32CUBE自动生成的SPI的配置与板级支持包和HAL_SPI_MSPINIT的配置都一致时,我们就可以将BSP的SPI_INIT与HAL_SPI_MSPINIT都注释掉 同时我们需要检查我们的引脚配置,如果SPI使用的一样的话,因为F4的SPI引脚标号都差不多,就不用修改BSP的SPI的引脚,只需要将NSS/CS片选脚修改为自己的端口 ,配置完初始化函数与GPIO引脚后,就能使用厂商提供给我们的HAL库了,这也是BSP的初衷,为了屏蔽不同硬件的底层的差别,便于驱动的移植
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| 9:移植验证 |
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| 10:阅读支持包驱动代码 | 移植完后,不要就不管了,一定要看FLASH厂商给的驱动流程 |
进阶内容:串行FLASH文件系统FatFs
| 步骤 | 截图/讲解 |
|---|---|
| 步骤1:在上个SPI读写FLASH基础上配置FATFS |
我的FLASH一个扇区sector为4096字节,所以将扇区大小设置为4096最大;因为需要读取的文件是中文的，所以要配置为中文，然后为以后可能还有别的存储器预留空位，所以配置VOLUMES为其他
|
| 步骤2:修改project setting里面的stack大小 |
生成的项目结构中的fatfs的在中间件里面的第三方支持里面 同时stm32cubemx在源文件里面为我们生成了user_diskio的源文件 注意:修改#define SPI_FLASH 0
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| 步骤3:将stm32cubemx提供给我们的user_diskio文件写入自己的接口 |
直接将野火的相同函数部分复制到user_diskio文件中就ok
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| 步骤4:测试 | 在mian.c里面测试文件系统 |
/*******************************************************有文件系统测试****************************************************//* 配置串口1为：115200 8-N-1 */printf("\r\n这是一个16M串行flash(W25Q128)实验(QSPI驱动) \r\n");/* 16M串行flash W25Q128初始化 *//* 获取 Flash Device ID */printf("****** 这是一个SPI FLASH 文件系统实验 ******\r\n");//在外部SPI Flash挂载文件系统，文件系统挂载时会对SPI设备初始化retUSER = f_mount(&USERFatFS,"0:",1);/*----------------------- 格式化测试 ---------------------------*//* 如果没有文件系统就格式化创建创建文件系统 */if(retUSER == FR_NO_FILESYSTEM){printf("》FLASH还没有文件系统，即将进行格式化...\r\n");/* 格式化 */retUSER=f_mkfs("0:",FM_ANY, 0, ReadBuffer, sizeof(ReadBuffer));if(retUSER == FR_OK){printf("》FLASH已成功格式化文件系统。\r\n");/* 格式化后，先取消挂载 */retUSER = f_mount(NULL,"0:",1);/* 重新挂载 */retUSER = f_mount(&USERFatFS,"0:",1);}else{printf("《《格式化失败。》》\r\n");while(1);}}else if(retUSER!=FR_OK){printf("！！外部Flash挂载文件系统失败。(%d)\r\n",retUSER);printf("！！可能原因：SPI Flash初始化不成功。\r\n");while(1);}else{printf("》文件系统挂载成功，可以进行读写测试\r\n");}/*----------------------- 文件系统测试：写测试 -----------------------------*//* 打开文件，如果文件不存在则创建它 */printf("\r\n****** 即将进行文件写入测试... ******\r\n");retUSER = f_open(&USERFile, "0:FatUSERFatFS读写测试文件.txt",FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE );
// LOG_ERROR(retUSER);if ( retUSER == FR_OK ){printf("》打开/创建FatUSERFatFS读写测试文件.txt文件成功，向文件写入数据。\r\n");/* 将指定存储区内容写入到文件内 */retUSER=f_write(&USERFile,WriteBuffer,sizeof(WriteBuffer),&fnum);if(retUSER==FR_OK){printf("》文件写入成功，写入字节数据：%d\n",fnum);printf("》向文件写入的数据为：\r\n%s\r\n",WriteBuffer);}else{printf("！！文件写入失败：(%d)\n",retUSER);}/* 不再读写，关闭文件 */f_close(&USERFile);}else{printf("！！打开/创建文件失败。\r\n");}/*------------------- 文件系统测试：读测试 ------------------------------------*/printf("****** 即将进行文件读取测试... ******\r\n");retUSER = f_open(&USERFile, "0:FatUSERFatFS读写测试文件.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);if(retUSER == FR_OK){printf("》打开文件成功。\r\n");retUSER = f_read(&USERFile, ReadBuffer, sizeof(ReadBuffer), &fnum);if(retUSER==FR_OK){printf("》文件读取成功,读到字节数据：%d\r\n",fnum);printf("》读取得的文件数据为：\r\n%s \r\n", ReadBuffer);}else{printf("！！文件读取失败：(%d)\n",retUSER);}}else{printf("！！打开文件失败。\r\n");}/* 不再读写，关闭文件 */f_close(&USERFile);/* 不再使用文件系统，取消挂载文件系统 */f_mount(NULL,"0:",1);/* 操作完成，停机 */
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