学习日记——W25Q64 FLASH—QSPI
W25Q64串行FLASH基础知识
大小:8M(Byte)(128块(Block),每块64K字节,每块16个扇区(Sector),每个扇区4K字 节,每个扇区16页,每页256个字节)
特点:Flash芯片内的数据只能由1变0,不能由0变1。
W25Q64Flash工作方式:
1)W25Q64 SPI数据传输时序 W25Q64支持SPI数据传输时序模式0(CPOL = 0、CPHA = 0)和模式3(CPOL = 1、CPHA = 1), 模式0和模式3主要区别是当SPI主机硬件接口处于空闲状态时,SCLK的电平状态是高电平或者是 低电平。对于模式0来说,SCLK处于低电平;对于模式3来说,SCLK处于高电平。不过,在这两种 模式下,芯片都是在SCLK的上升沿采集输入数据,下降沿输出数据。
2)W25Q64数据格式 W25Q64数据格式为数据长度8位大小,先发高位,再发低位。 3)W25Q64传输速度 W25Q64在标准模式下支持80M bit/s速度,快速模式下支持160M bit/s速度,高速模式下支持 320M bit/s速度。
查看串行FLASH芯片
CE:CE为片选管脚,低电平有效。上电之后,在执行一条新的指令之前,必须让/CE管脚先有 一个下降沿。
SO(MISO):SO为串行数据输出引脚,在CLK(串行时钟)管脚的下降沿输出数据。 WP:WP为写保护管脚,有效电平为低电平。高电平可读可写,低电平仅仅可读。 SI(MOSI):SI为串行数据输入引脚,数据、地址和命令从SI引脚输入到芯片内部,在CLK (串行时钟)管脚的上升沿捕获捕获数据。
CLK(SLCK):CLK为串行时钟引脚。SPI时钟引脚,为输入输出提供时钟脉冲。 HOLD:HOLD为保持管脚,低电平有效。当CE为低电平,并且把HOLD拉低时,数据输出管脚 将保持高阻态,并且会忽略数据输入管脚和时钟管脚上的信号。把HOLD管脚拉高,器件恢复 正常工作。
VCC:电源2.7V~3.6V。
GND:地
W25Q64操作原理
通过SPI接口,用标准的SPI协议发送相应指令给flash,然后flash根据命令进行各种相关操作。
① 写使能:06H
② 读状态寄存器指令:05H
③ 写状态寄存器指令:01H
④ 读数据:03H ⑤ 页写:02H
⑥ 扇区擦除指令:20H
⑦ 块擦除指令:D8H
⑧ 芯片擦除指令:07H
⑨ 掉电指令:B9H
⑩ 读ID指令:90H
QSPI基础知识
QSPI是Quad SPI的简写,是Motorola公司推出的SPI接口的扩展,比SPI应用更加广泛。在SPI协议的基础上,Motorola公司对其功能进行了增强,增加了队列传输机制,推出了队列串行外围接口协议(即QSPI协议)。QSPI 是一种专用的通信接口,连接单、 双或四(条数据线) SPI Flash 存储介质。
该接口可以在以下三种模式下工作:
间接模式:使用 QSPI 寄存器执行全部操作
状态轮询模式:周期性读取外部 Flash 状态寄存器,而且标志位置 1 时会产生中断 (如擦除或烧写完成,会产生中断)
内存映射模式:外部 Flash 映射到微控制器地址空间,从而系统将其视作内部存储器采用双闪存模式时,将同时访问两个 Quad-SPI Flash,吞吐量和容量均可提高二倍。
QSPI功能简介
• QSPI 可以使用 6 个信号连接Flash,分别是四个数据线BK1_IO0~BK1_IO3,一个时钟输出CLK, 一个片选输出(低电平有效)BK1_nCS,
它们的作用介绍如下:
• BK1_nCS:片选输出(低电平有效),适用于 FLASH 1。如果 QSPI 始终在双闪存模式下工作, 则其也可用于 FLASH 2从设备选择信号线。QSPI通讯以BK1_nCS线置低电平为开始信号,以 BK1_nCS线被拉高作为结束信号。
• CLK:时钟输出,适用于两个存储器,用于通讯数据同步。它由通讯主机产生,决定了通讯的 速率,不同的设备支持的最高时钟频率不一样,如STM32的QSPI时钟频率最大为fpclk/2,两个 设备之间通讯时,通讯速率受限于低速设备。
• BK1_IO0:在双线 / 四线模式中为双向 IO,单线模式中为串行输出适用于FLASH 1。
• BK1_IO1:在双线 / 四线模式中为双向 IO,单线模式中为串行输入适用于FLASH 1。
• BK1_IO2:在四线模式中为双向 IO,适用于 FLASH 1。
• BK1_IO3:在四线模式中为双向 IO,适用于 FLASH 1。
查看引脚
① QUADSPI_BK1_IO1为PB0引脚
② QUADSPI_BK1_IO0为PB1引脚
③ QUADSPI_CLK为PB10引脚
④ QUADSPI_BK1_NCS为PB11引脚
⑤ LED为PC13引脚
⑥ UART1发送为PA9引脚
⑦ UART1接收为PA10引脚
⑧ 按键KEY1为PB2引脚
⑨ 按键KEY2为PB3引脚
配置引脚
配置时钟
采用内部时钟(默认)配置系统时钟最高80MHZ
配置QSPI
//预分频因子
//FIFO中的阀值
//采样移位
//Flash大小
//片选高电平时间
//时钟模式
生成QSPI工程
1、自定义工程名称。
2、选择英文路径,否则会丢 失启动文件而无法编译通过, 需要手动添加启动文件: startup_stm32l431xx.s
3、选择MDK-ARM V5开发软件, 即KEIL5软件。
代码编写说明
1、移植QSPI驱动。
2、按键KEY1按下时,擦除一个扇区,并在一个位置写入数据1。
3、按键KEY2按下时,擦除相同扇区,并在另一个位置写入数据2。
4、按复位键,查看两个位置写入的数据。
调用函数:
1、QSPI_CommandTypeDef;
2、HAL_QSPI_Transmit(QSPI_HandleTypeDef *hqspi, uint8_t *pData, uint32_t Timeout);
3、HAL_QSPI_Receive(QSPI_HandleTypeDef *hqspi, uint8_t *pData, uint32_t Timeout);
4、HAL_QSPI_Command(QSPI_HandleTypeDef hqspi, QSPI_CommandTypeDef cmd, uint32_t Timeout);
5、调用QSPI驱动的读取芯片ID函数,擦除写入函数,读取数据函数。
6、HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//检测按键 7、void HAL_Delay(uint32_t Delay);//延时
8、HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//点亮和熄灭LED
9、printf();//打印数据到串口函数 需要重新定义函数fputc();才能正常使用printf();
重写fputc()实现打印数据到串口
int fputc(int ch,FILE*f)
{uint8_t temp[1]={ch};HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,2);return HAL_OK;
}
代码编写实现
定义变量:
uint32_t location1=0; uint32_t location2=100; uint32_t W25xID; uint16_t ReadData[]={0}; uint16_t ReadData_1[]={0}; uint8_t writeData[]={"welcome to IoT"}; uint8_t writeData_1[]={"第一个QuadSPI实验"};
while(1)循环外
hal_spi_flash_read(ReadData,sizeof(writeData),0);//读0位的数据 printf("ReadFlashData:%s\r\n",(char*)ReadData);//打印读出的数据 hal_spi_flash_read(ReadData_1,sizeof(writeData_1),100);;//读100位的数据 printf("ReadFlashData_1:%s\r\n",(char*)ReadData_1);//打印读出的数据 W25xID=hal_spi_flash_get_id();//读取芯片ID
代码编写实现
while(1)循环内 代码编写实现 if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin)==GPIO_PIN_RESET)
{ HAL_Delay(100);if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin)==GPIO_PIN_RESET){ printf("KEY1 Press \r\n"); printf("W25xID:%x\r\n",W25xID); /*最小擦除为4096,所以一次就要擦除0-4096位置,然后在0-4096的任意位置写入数据*/ hal_spi_flash_erase_write(writeData, sizeof(writeData),0); }
}
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,KEY2_Pin)==GPIO_PIN_RESET)
{ HAL_Delay(100); if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,KEY2_Pin)==GPIO_PIN_RESET) { printf("KEY2 Press \r\n"); printf("W25xID:%x\r\n",W25xID); /*最小擦除为4096,所以一次就要擦除0-4096位置,然后在0-4096的任意位置写入数据*/ hal_spi_flash_erase_write(writeData_1, sizeof(writeData_1),location2);}
}
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