GD32F303固件库开发（16）----移植兆易创新SPI Nor Flash之GD25Q64Flash
描述
spi概述
SPI是串行外设接口（Serial Peripheral Interface）的缩写，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器。 W25Q64 是一款SPI接口的Flash芯片，其存储空间为 64Mbit，相当于8M字节。W25Q64可以支持 SPI 的模式 0 和模式 3，也就是 CPOL=0/CPHA=0 和CPOL=1/CPHA=1 这两种模式。 最近在弄ST和GD的课程，需要GD样片的可以加群申请：6_15061293 。
视频教程
https://www.bilibili.com/video/BV16W4y147R1/
样品申请
https://www.wjx.top/vm/wFGhGPF.aspx#
csdn课程
课程更加详细。
https://download.csdn.net/course/detail/37144
生成例程
这里准备了自己绘制的开发板进行验证。
SPI配置
在开发板中有arduino接口，配置这几个接口为spi。
本次实验使用的SPI与Flash通信，配置如下。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是MISO（主设备数据输入）、MOSI（主设备数据输出）、SCLK（时钟）、CS（片选）。 （1）MISO– Master Input Slave Output,主设备数据输入，从设备数据输出； （2）MOSI– Master Output Slave Input，主设备数据输出，从设备数据输入； （3）SCLK – Serial Clock，时钟信号，由主设备产生； （4）CS – Chip Select，从设备使能信号，由主设备控制。
负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCLK时钟线存在的原因，由SCLK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。因此，至少需要8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），才能完成8位数据的传输。 时钟信号线SCLK只能由主设备控制，从设备不能控制。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主设备。这样的传输方式有一个优点，在数据位的传输过程中可以暂停，也就是时钟的周期可以为不等宽，因为时钟线由主设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。芯片集成的SPI串行同步时钟极性和相位可以通过寄存器配置，IO模拟的SPI串行同步时钟需要根据从设备支持的时钟极性和相位来通讯。 最后，SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。
NOR Flash
NOR Flash是一种非易失闪存技术，是Intel在1988年创建。是市场上两种主要的非易失闪存技术之一。 以GD25Q64E为例，该 Flash为64M-bit大小，即8192K-Byte。
W25Q64将8M的容量分为127个块（Block),每个块大小为64K字节，每个块又分为16个扇区（Sector),每个扇区4K个字节。W25Q64的最小擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除4K个字节。 即4K16128=8192K=8M
W25Q64的原理及应用
复位初始化
对于复位，需要发送0x66和0x99
代码中的初始化。
/* Reset Operations */
#define RESET_ENABLE_CMD 0x66
#define RESET_MEMORY_CMD 0x99
/**
* @brief Initializes the W25Q128FV interface.
* @retval None
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Init(void)
{
/* Reset W25Qxxx */
BSP_W25Qx_Reset();
return BSP_W25Qx_GetStatus();
}
/**
* @brief This function reset the W25Qx.
* @retval None
*/
static void BSP_W25Qx_Reset(void)
{
uint8_t cmd[2] = {RESET_ENABLE_CMD,RESET_MEMORY_CMD};
W25Qx_Enable();
/* Send the reset command */
for(int i=0;i< 2;i++){
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
}
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 2, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
W25Qx_Disable();
}
ID
对于兆易创新W25Q64，主要有三种查询ID方式。
可以使用90H查询设备ID，以判断是否是W25Q64设备。
/* Identification Operations */
#define READ_ID_CMD 0x9F
/**
* @brief Read Manufacture/Device ID.
* @param return value address
* @retval None
*/
void BSP_W25Qx_Read_ID(uint8_t *ID)
{
uint8_t cmd[4] = {READ_ID_CMD,0x00,0x00,0x00};
W25Qx_Enable();
/* Send the read ID command */
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
/* Reception of the data */
// HAL_SPI_Receive(&hspi1,ID, 2, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
for(int i=0;i< 4;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
for(int i=0;i< 2;i++)
{
ID[i]=spi_SendRcvByte(SPI0,0x00);
}
W25Qx_Disable();
}
读取数据
对于兆易创新W25Q64，读取数据使用0x03指令，后面添加需要读取的数据地址。 数据可以一直进行读取，当不需要读取数据时候将片选CS拉高，关闭时钟SCLK即可。
#define READ_CMD 0x03
/**
* @brief Reads an amount of data from the QSPI memory.
* @param pData: Pointer to data to be read
* @param ReadAddr: Read start address
* @param Size: Size of data to read
* @retval QSPI memory status
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Read(uint8_t* pData, uint32_t ReadAddr, uint32_t Size)
{
uint8_t cmd[4];
uint8_t status;
/* Configure the command */
cmd[0] = READ_CMD;
cmd[1] = (uint8_t)(ReadAddr > > 16);
cmd[2] = (uint8_t)(ReadAddr > > 8);
cmd[3] = (uint8_t)(ReadAddr);
W25Qx_Enable();
/* Send the read ID command */
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
for(int i= 0;i< 4;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
/* Reception of the data */
// if (HAL_SPI_Receive(&hspi1, pData,Size,W25Qx_TIMEOUT_VALUE) != HAL_OK)
// {
// return W25Qx_ERROR;
// }
for(int i= 0;i< Size;i++)
pData[i]=spi_SendRcvByte(SPI0,0x00);
if (status != 0x00)
{
return W25Qx_ERROR;
}
W25Qx_Disable();
return W25Qx_OK;
}
以读取10个数据为例子，波形如下所示。
BSP_W25Qx_Read(rData2,0x1000,0x00a);
擦除扇区
最小的擦除单位是扇区，擦除指令为0x20和3字节的地址。
#define SECTOR_ERASE_CMD 0x20
/**
* @brief Erases the specified block of the QSPI memory.
* @param BlockAddress: Block address to erase
* @retval QSPI memory status
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Erase_Block(uint32_t Address)
{
uint8_t cmd[4];
uint32_t tickstart=0 ;
cmd[0] = SECTOR_ERASE_CMD;
cmd[1] = (uint8_t)(Address > > 16);
cmd[2] = (uint8_t)(Address > > 8);
cmd[3] = (uint8_t)(Address);
/* Enable write operations */
BSP_W25Qx_WriteEnable();
/*Select the FLASH: Chip Select low */
W25Qx_Enable();
/* Send the read ID command */
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
for(int i =0;i< 4;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
/*Deselect the FLASH: Chip Select high */
W25Qx_Disable();
delay_1ms(1);
/* Wait the end of Flash writing */
while(BSP_W25Qx_GetStatus() == W25Qx_BUSY)
{
tickstart++;
/* Check for the Timeout */
if(tickstart > W25Q128FV_SECTOR_ERASE_MAX_TIME)
{
return W25Qx_TIMEOUT;
}
}
return W25Qx_OK;
}
写数据
对于写数据到flash中，使用0x02指令进行写数据，后面还需要指定24位地址，才能进行写数据。
#define PAGE_PROG_CMD 0x02
/**
* @brief Writes an amount of data to the QSPI memory.
* @param pData: Pointer to data to be written
* @param WriteAddr: Write start address
* @param Size: Size of data to write,No more than 256byte.
* @retval QSPI memory status
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Write(uint8_t* pData, uint32_t WriteAddr, uint32_t Size)
{
uint8_t cmd[4];
uint32_t end_addr, current_size, current_addr;
uint32_t tickstart =0;
/* Calculation of the size between the write address and the end of the page */
current_addr = 0;
while (current_addr <= WriteAddr)//判断地址属于哪一扇区开始
{
current_addr += W25Q128FV_PAGE_SIZE;//0x100- > 256 bytes
}
current_size = current_addr - WriteAddr;
/* Check if the size of the data is less than the remaining place in the page */
if (current_size > Size)
{
current_size = Size;
}
/* Initialize the adress variables *///写入地址大小范围
current_addr = WriteAddr;
end_addr = WriteAddr + Size;
/* Perform the write page by page */
do
{
/* Configure the command */
cmd[0] = PAGE_PROG_CMD;
cmd[1] = (uint8_t)(current_addr > > 16);
cmd[2] = (uint8_t)(current_addr > > 8);
cmd[3] = (uint8_t)(current_addr);
/* Enable write operations */
BSP_W25Qx_WriteEnable();
W25Qx_Enable();
/* Send the command */
// if (HAL_SPI_Transmit(&hspi1,cmd, 4, W25Qx_TIMEOUT_VALUE) != HAL_OK)
// {
// return W25Qx_ERROR;
// }
for(int i=0;i< 4;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
/* Transmission of the data */
// if (HAL_SPI_Transmit(&hspi1, pData,current_size, W25Qx_TIMEOUT_VALUE) != HAL_OK)
// {
// return W25Qx_ERROR;
// }
for(int i=0;i< current_size;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,pData[i]);
W25Qx_Disable();
/* Wait the end of Flash writing */
while(BSP_W25Qx_GetStatus() == W25Qx_BUSY)
{
tickstart++;
/* Check for the Timeout */
if(tickstart > W25Qx_TIMEOUT_VALUE)
{
return W25Qx_TIMEOUT;
}
}
/* Update the address and size variables for next page programming */
current_addr += current_size;
pData += current_size;
current_size = ((current_addr + W25Q128FV_PAGE_SIZE) > end_addr) ? (end_addr - current_addr) : W25Q128FV_PAGE_SIZE;
} while (current_addr < end_addr);
return W25Qx_OK;
}
对flash的0x1000地址进行写数据，指令如下。
BSP_W25Qx_Write(wData2,0x1000,0x000a);
keil配置
microlib 进行了高度优化以使代码变得很小。 它的功能比缺省 C 库少，并且根本不具备某些 ISO C 特性。 某些库函数的运行速度也比较慢，如果要使用printf(),必须开启。
使能GPIO
void GPIO_Init(void)
{
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOD);
rcu_periph_clock_enable(RCU_SPI0);
rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);
/* SPI0 GPIO config:SCK/PA5, MISO/PA6, MOSI/PA7 */
gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_7);
gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6);
/* PD14 as NSS */
gpio_init(GPIOD, GPIO_MODE_IPD, GPIO_OSPEED_MAX, GPIO_PIN_14);
gpio_init(GPIOD, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_MAX, GPIO_PIN_14);
}
SPI初始化
SPI挂载在APB2线上。
下面将SPI0分频256倍，那么速率为120M/256=468.75KHz。
void SPI_Init(void)
{
spi_parameter_struct spi_init_struct;
/* SPI0 parameter config */
spi_init_struct.trans_mode = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX;//双工模式
spi_init_struct.device_mode = SPI_MASTER;//作为master，提供SCLK
spi_init_struct.frame_size = SPI_FRAMESIZE_8BIT;//8bit模式
spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_LOW_PH_1EDGE;//mode0
spi_init_struct.nss = SPI_NSS_SOFT;
spi_init_struct.prescale = SPI_PSC_256;// 分频比
spi_init_struct.endian = SPI_ENDIAN_MSB;//高位在前
spi_init(SPI0, &spi_init_struct);
SET_SPI0_NSS_HIGH
/* SPI enable */
spi_enable(SPI0);
}
使能串口
void UART_Init(void)
{
/* 使能GPI0A，用PA9、PA10为串口 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
/*使能串口0的时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_USART0);
/*配置USARTx_Tx(PA9)为复用推挽输出*/
gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_9);
/*配置USARTx_RxPA9)为浮空输入 */
gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_10);
/* USART 配置 */
usart_deinit(USART0);//重置串口0
usart_baudrate_set(USART0, 115200U);//设置串口0的波特率为115200
usart_word_length_set(USART0, USART_WL_8BIT); // 帧数据字长
usart_stop_bit_set(USART0, USART_STB_1BIT); // 停止位1位
usart_parity_config(USART0, USART_PM_NONE); // 无奇偶校验位
usart_receive_config(USART0, USART_RECEIVE_ENABLE);//使能接收器
usart_transmit_config(USART0, USART_TRANSMIT_ENABLE);//使能发送器
usart_enable(USART0);//使能USART
}
开启串口DMA接收
void UART_DMA_Init(void)
{
dma_parameter_struct dma_init_struct;
// 时钟开启
rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA0);
/* USART0 DMA 接收配置*/
dma_deinit(DMA0, DMA_CH4);
dma_init_struct.direction = DMA_PERIPHERAL_TO_MEMORY; /* 外设到内存 */
dma_init_struct.memory_addr = (uint32_t)ReceiveBuff; /* 设置内存接收基地址 */
dma_init_struct.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE; /* 内存地址递增 */
dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_8BIT; /* 8位内存数据 */
dma_init_struct.number = sizeof(ReceiveBuff);
dma_init_struct.periph_addr = ((uint32_t)0x40013804); /* 外设基地址,USART数据寄存器地址 */
dma_init_struct.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE; /* 外设地址不递增 */
dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_8BIT; /* 8位外设数据 */
dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH; /* 最高DMA通道优先级 */
dma_init(DMA0, DMA_CH4, &dma_init_struct); /* 按照结构体的配置初始化DMA */
dma_circulation_enable(DMA0, DMA_CH4); /* 关闭DMA循环模式 */
dma_memory_to_memory_disable(DMA0, DMA_CH4); /* DMA内存到内存模式不开启 */
dma_channel_enable(DMA0, DMA_CH4); /* 使能DMA传输 */
usart_dma_receive_config(USART0, USART_DENR_ENABLE); /* USART0 DMA接收模式开启 */
}
串口中断设置
void UART_nvic_Init(void)
{
nvic_irq_enable(USART0_IRQn, 0, 0); /* USART中断设置，抢占优先级0，子优先级0 */
usart_interrupt_enable(USART0, USART_INT_IDLE); /* 使能USART0空闲中断 */
}
W25Qx.c
/*********************************************************************************************************
*
* File : ws_W25Qx.c
* Hardware Environment:
* Build Environment : RealView MDK-ARM Version: 4.20
* Version : V1.0
* By :
*
* (c) Copyright 2005-2011, WaveShare
* http://www.waveshare.net
* All Rights Reserved
*
*********************************************************************************************************/
#include "W25Qx.h"
#include "systick.h"
/**
* @brief spi数据传输函数
* @param spi_per spi外设
* @param byte 发送字节
* @return 接收字节
*/
uint8_t spi_SendRcvByte(uint32_t spi_per,uint8_t byte)
{
uint8_t data;
while(RESET == spi_i2s_flag_get(spi_per, SPI_FLAG_TBE));
spi_i2s_data_transmit(spi_per, byte);
while(SET == spi_i2s_flag_get(spi_per, SPI_FLAG_TRANS));
while(RESET == spi_i2s_flag_get(spi_per, SPI_FLAG_RBNE));
data=spi_i2s_data_receive(spi_per);
while(SET == spi_i2s_flag_get(spi_per, SPI_FLAG_TRANS));
return data;
}
//void spi_write_byte(uint32_t spi_periph, uint8_t data)
//{
// while(RESET == spi_i2s_flag_get(spi_periph, SPI_FLAG_TBE));//发送缓冲区空标志
// spi_i2s_data_transmit(spi_periph, data);
//}
//uint8_t spi_read_byte(uint32_t spi_periph)
//{
// uint8_t read_i=0;
// while(RESET == spi_i2s_flag_get(spi_periph, SPI_FLAG_RBNE));//接收缓冲区非空标志
// read_i=spi_i2s_data_receive(spi_periph);
// while(SET == spi_i2s_flag_get(spi_periph, SPI_FLAG_TRANS));
// return read_i;
//}
/**
* @brief Initializes the W25Q128FV interface.
* @retval None
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Init(void)
{
/* Reset W25Qxxx */
BSP_W25Qx_Reset();
return BSP_W25Qx_GetStatus();
}
/**
* @brief This function reset the W25Qx.
* @retval None
*/
static void BSP_W25Qx_Reset(void)
{
uint8_t cmd[2] = {RESET_ENABLE_CMD,RESET_MEMORY_CMD};
W25Qx_Enable();
/* Send the reset command */
for(int i=0;i< 2;i++){
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
}
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 2, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
W25Qx_Disable();
}
/**
* @brief Reads current status of the W25Q128FV.
* @retval W25Q128FV memory status
*/
static uint8_t BSP_W25Qx_GetStatus(void)
{
uint8_t cmd[] = {READ_STATUS_REG1_CMD};
uint8_t status;
W25Qx_Enable();
/* Send the read status command */
// spi_write_byte(SPI0, cmd[0]);
//HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 1, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
/* Reception of the data */
// status=spi_read_byte(SPI0);
//HAL_SPI_Receive(&hspi1,&status, 1, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[0]);
status=spi_SendRcvByte(SPI0,0x00);
W25Qx_Disable();
/* Check the value of the register */
if((status & W25Q128FV_FSR_BUSY) != 0)
{
return W25Qx_BUSY;
}
else
{
return W25Qx_OK;
}
}
/**
* @brief This function send a Write Enable and wait it is effective.
* @retval None
*/
uint8_t BSP_W25Qx_WriteEnable(void)
{
uint8_t cmd[] = {WRITE_ENABLE_CMD};
// uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
uint32_t tickstart=0;
/*Select the FLASH: Chip Select low */
W25Qx_Enable();
/* Send the read ID command */
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 1, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[0]);
/*Deselect the FLASH: Chip Select high */
W25Qx_Disable();
/* Wait the end of Flash writing */
while(BSP_W25Qx_GetStatus() == W25Qx_BUSY)
{
tickstart++;
/* Check for the Timeout */
if(tickstart > W25Qx_TIMEOUT_VALUE)
{
return W25Qx_TIMEOUT;
}
}
return W25Qx_OK;
}
/**
* @brief Read Manufacture/Device ID.
* @param return value address
* @retval None
*/
void BSP_W25Qx_Read_ID(uint8_t *ID)
{
uint8_t cmd[4] = {READ_ID_CMD,0x00,0x00,0x00};
W25Qx_Enable();
/* Send the read ID command */
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
/* Reception of the data */
// HAL_SPI_Receive(&hspi1,ID, 2, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
for(int i=0;i< 4;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
for(int i=0;i< 2;i++)
{
ID[i]=spi_SendRcvByte(SPI0,0x00);
}
W25Qx_Disable();
}
/**
* @brief Reads an amount of data from the QSPI memory.
* @param pData: Pointer to data to be read
* @param ReadAddr: Read start address
* @param Size: Size of data to read
* @retval QSPI memory status
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Read(uint8_t* pData, uint32_t ReadAddr, uint32_t Size)
{
uint8_t cmd[4];
uint8_t status;
/* Configure the command */
cmd[0] = READ_CMD;
cmd[1] = (uint8_t)(ReadAddr > > 16);
cmd[2] = (uint8_t)(ReadAddr > > 8);
cmd[3] = (uint8_t)(ReadAddr);
W25Qx_Enable();
/* Send the read ID command */
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
for(int i= 0;i< 4;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
/* Reception of the data */
// if (HAL_SPI_Receive(&hspi1, pData,Size,W25Qx_TIMEOUT_VALUE) != HAL_OK)
// {
// return W25Qx_ERROR;
// }
for(int i= 0;i< Size;i++)
pData[i]=spi_SendRcvByte(SPI0,0x00);
if (status != 0x00)
{
return W25Qx_ERROR;
}
W25Qx_Disable();
return W25Qx_OK;
}
/**
* @brief Writes an amount of data to the QSPI memory.
* @param pData: Pointer to data to be written
* @param WriteAddr: Write start address
* @param Size: Size of data to write,No more than 256byte.
* @retval QSPI memory status
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Write(uint8_t* pData, uint32_t WriteAddr, uint32_t Size)
{
uint8_t cmd[4];
uint32_t end_addr, current_size, current_addr;
uint32_t tickstart =0;
/* Calculation of the size between the write address and the end of the page */
current_addr = 0;
while (current_addr <= WriteAddr)//判断地址属于哪一扇区开始
{
current_addr += W25Q128FV_PAGE_SIZE;//0x100- > 256 bytes
}
current_size = current_addr - WriteAddr;
/* Check if the size of the data is less than the remaining place in the page */
if (current_size > Size)
{
current_size = Size;
}
/* Initialize the adress variables *///写入地址大小范围
current_addr = WriteAddr;
end_addr = WriteAddr + Size;
/* Perform the write page by page */
do
{
/* Configure the command */
cmd[0] = PAGE_PROG_CMD;
cmd[1] = (uint8_t)(current_addr > > 16);
cmd[2] = (uint8_t)(current_addr > > 8);
cmd[3] = (uint8_t)(current_addr);
/* Enable write operations */
BSP_W25Qx_WriteEnable();
W25Qx_Enable();
/* Send the command */
// if (HAL_SPI_Transmit(&hspi1,cmd, 4, W25Qx_TIMEOUT_VALUE) != HAL_OK)
// {
// return W25Qx_ERROR;
// }
for(int i=0;i< 4;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
/* Transmission of the data */
// if (HAL_SPI_Transmit(&hspi1, pData,current_size, W25Qx_TIMEOUT_VALUE) != HAL_OK)
// {
// return W25Qx_ERROR;
// }
for(int i=0;i< current_size;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,pData[i]);
W25Qx_Disable();
/* Wait the end of Flash writing */
while(BSP_W25Qx_GetStatus() == W25Qx_BUSY)
{
tickstart++;
/* Check for the Timeout */
if(tickstart > W25Qx_TIMEOUT_VALUE)
{
return W25Qx_TIMEOUT;
}
}
/* Update the address and size variables for next page programming */
current_addr += current_size;
pData += current_size;
current_size = ((current_addr + W25Q128FV_PAGE_SIZE) > end_addr) ? (end_addr - current_addr) : W25Q128FV_PAGE_SIZE;
} while (current_addr < end_addr);
return W25Qx_OK;
}
/**
* @brief Erases the specified block of the QSPI memory.
* @param BlockAddress: Block address to erase
* @retval QSPI memory status
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Erase_Block(uint32_t Address)
{
uint8_t cmd[4];
uint32_t tickstart=0 ;
cmd[0] = SECTOR_ERASE_CMD;
cmd[1] = (uint8_t)(Address > > 16);
cmd[2] = (uint8_t)(Address > > 8);
cmd[3] = (uint8_t)(Address);
/* Enable write operations */
BSP_W25Qx_WriteEnable();
/*Select the FLASH: Chip Select low */
W25Qx_Enable();
/* Send the read ID command */
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
for(int i =0;i< 4;i++)
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[i]);
/*Deselect the FLASH: Chip Select high */
W25Qx_Disable();
delay_1ms(1);
/* Wait the end of Flash writing */
while(BSP_W25Qx_GetStatus() == W25Qx_BUSY)
{
tickstart++;
/* Check for the Timeout */
if(tickstart > W25Q128FV_SECTOR_ERASE_MAX_TIME)
{
return W25Qx_TIMEOUT;
}
}
return W25Qx_OK;
}
/**
* @brief Erases the entire QSPI memory.This function will take a very long time.
* @retval QSPI memory status
*/
uint8_t BSP_W25Qx_Erase_Chip(void)
{
uint8_t cmd[4];
uint32_t tickstart ;
cmd[0] = SECTOR_ERASE_CMD;
/* Enable write operations */
BSP_W25Qx_WriteEnable();
/*Select the FLASH: Chip Select low */
W25Qx_Enable();
/* Send the read ID command */
// HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 1, W25Qx_TIMEOUT_VALUE);
spi_SendRcvByte(SPI0,cmd[0]);
/*Deselect the FLASH: Chip Select high */
W25Qx_Disable();
/* Wait the end of Flash writing */
while(BSP_W25Qx_GetStatus() != W25Qx_BUSY)
{
tickstart++;
/* Check for the Timeout */
if(tickstart > W25Q128FV_BULK_ERASE_MAX_TIME)
{
return W25Qx_TIMEOUT;
}
}
return W25Qx_OK;
}
W25Qx.h
/*********************************************************************************************************
*
* File : W25Qx.h
* Hardware Environment:
* Build Environment : RealView MDK-ARM Version: 5.15
* Version : V1.0
* By :
*
* (c) Copyright 2005-2015, WaveShare
* http://www.waveshare.net
* All Rights Reserved
*
*********************************************************************************************************/
/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __W25Qx_H
#define __W25Qx_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "gd32f30x.h"
#include "gd32f30x_spi.h"
/** @addtogroup BSP
* @{
*/
/** @addtogroup Components
* @{
*/
/** @addtogroup W25Q128FV
* @{
*/
/** @defgroup W25Q128FV_Exported_Types
* @{
*/
/**
* @}
*/
/** @defgroup W25Q128FV_Exported_Constants
* @{
*/
/**
* @brief W25Q128FV Configuration
*/
#define W25Q128FV_FLASH_SIZE 0x1000000 /* 128 MBits = > 16MBytes */
#define W25Q128FV_SECTOR_SIZE 0x10000 /* 256 sectors of 64KBytes */
#define W25Q128FV_SUBSECTOR_SIZE 0x1000 /* 4096 subsectors of 4kBytes */
#define W25Q128FV_PAGE_SIZE 0x100 /* 65536 pages of 256 bytes */
#define W25Q128FV_DUMMY_CYCLES_READ 4
#define W25Q128FV_DUMMY_CYCLES_READ_QUAD 10
#define W25Q128FV_BULK_ERASE_MAX_TIME 250000
#define W25Q128FV_SECTOR_ERASE_MAX_TIME 10000
#define W25Q128FV_SUBSECTOR_ERASE_MAX_TIME 800
#define W25Qx_TIMEOUT_VALUE 1000
/**
* @brief W25Q128FV Commands
*/
/* Reset Operations */
#define RESET_ENABLE_CMD 0x66
#define RESET_MEMORY_CMD 0x99
#define ENTER_QPI_MODE_CMD 0x38
#define EXIT_QPI_MODE_CMD 0xFF
/* Identification Operations */
#define READ_ID_CMD 0x90
#define DUAL_READ_ID_CMD 0x92
#define QUAD_READ_ID_CMD 0x94
#define READ_JEDEC_ID_CMD 0x9F
/* Read Operations */
#define READ_CMD 0x03
#define FAST_READ_CMD 0x0B
#define DUAL_OUT_FAST_READ_CMD 0x3B
#define DUAL_INOUT_FAST_READ_CMD 0xBB
#define QUAD_OUT_FAST_READ_CMD 0x6B
#define QUAD_INOUT_FAST_READ_CMD 0xEB
/* Write Operations */
#define WRITE_ENABLE_CMD 0x06
#define WRITE_DISABLE_CMD 0x04
/* Register Operations */
#define READ_STATUS_REG1_CMD 0x05
#define READ_STATUS_REG2_CMD 0x35
#define READ_STATUS_REG3_CMD 0x15
#define WRITE_STATUS_REG1_CMD 0x01
#define WRITE_STATUS_REG2_CMD 0x31
#define WRITE_STATUS_REG3_CMD 0x11
/* Program Operations */
#define PAGE_PROG_CMD 0x02
#define QUAD_INPUT_PAGE_PROG_CMD 0x32
/* Erase Operations */
#define SECTOR_ERASE_CMD 0x20
#define CHIP_ERASE_CMD 0xC7
#define PROG_ERASE_RESUME_CMD 0x7A
#define PROG_ERASE_SUSPEND_CMD 0x75
/* Flag Status Register */
#define W25Q128FV_FSR_BUSY ((uint8_t)0x01) /*!< busy */
#define W25Q128FV_FSR_WREN ((uint8_t)0x02) /*!< write enable */
#define W25Q128FV_FSR_QE ((uint8_t)0x02) /*!< quad enable */
#define W25Qx_Enable() gpio_bit_reset(GPIOD,GPIO_PIN_14)
#define W25Qx_Disable() gpio_bit_set(GPIOD,GPIO_PIN_14)
#define W25Qx_OK ((uint8_t)0x00)
#define W25Qx_ERROR ((uint8_t)0x01)
#define W25Qx_BUSY ((uint8_t)0x02)
#define W25Qx_TIMEOUT ((uint8_t)0x03)
uint8_t BSP_W25Qx_Init(void);
static void BSP_W25Qx_Reset(void);
static uint8_t BSP_W25Qx_GetStatus(void);
uint8_t BSP_W25Qx_WriteEnable(void);
void BSP_W25Qx_Read_ID(uint8_t *ID);
uint8_t BSP_W25Qx_Read(uint8_t* pData, uint32_t ReadAddr, uint32_t Size);
uint8_t BSP_W25Qx_Write(uint8_t* pData, uint32_t WriteAddr, uint32_t Size);
uint8_t BSP_W25Qx_Erase_Block(uint32_t Address);
uint8_t BSP_W25Qx_Erase_Chip(void);
/**
* @}
*/
/** @defgroup W25Q128FV_Exported_Functions
* @{
*/
/**
* @}
*/
/**
* @}
*/
/**
* @}
*/
/**
* @}
*/
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __W25Qx_H */
案例
向0扇区（0块0扇区），17扇区（1块1扇区），34扇区（2块2扇区）分别写入0x200的数据。
头文件定义
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
#include "W25Qx.h"
/* USER CODE END Includes */
串口接收和flash数组定义
#define SET_SPI0_NSS_HIGH gpio_bit_set(GPIOD,GPIO_PIN_14);
#define SET_SPI0_NSS_LOW gpio_bit_reset(GPIOD,GPIO_PIN_14);
#define BUFFERSIZE 255 //可以接收的最大字符个数
uint8_t ReceiveBuff[BUFFERSIZE]; //接收缓冲区
uint8_t recv_end_flag = 0,Rx_len;//接收完成中断标志，接收到字符长度
uint8_t wData1[0x200];
uint8_t wData2[0x200];
uint8_t wData3[0x200];
uint8_t rData1[0x200];
uint8_t rData2[0x200];
uint8_t rData3[0x200];
uint8_t ID[4];
uint32_t i;
uint8_t flag[1] ;
int i_flag = 0;
void uart_data(void);
串口重定向
/* retarget the C library printf function to the USART */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
usart_data_transmit(USART0, (uint8_t)ch);
while(RESET == usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TBE));
return ch;
}
串口中断设置
/* 串口0中断服务程序 */
void USART0_IRQHandler(void)
{
if(RESET != usart_interrupt_flag_get(USART0, USART_INT_FLAG_IDLE)) //空闲中断
{
usart_interrupt_flag_clear(USART0,USART_INT_FLAG_IDLE); /* 清除空闲中断标志位 */
usart_data_receive(USART0); /* 清除接收完成标志位 */
dma_channel_disable(DMA0, DMA_CH4); /* 关闭DMA传输 */
uint32_t temp;
temp = dma_transfer_number_get(DMA0,DMA_CH4);//获取DMA当前还有多少未填充
Rx_len = BUFFERSIZE - temp; //计算串口接收到的数据个数
recv_end_flag = 1;
// USART_RX_NUM = sizeof(dma_buffer) - dma_transfer_number_get(DMA0,DMA_CH4);
// printf("RECV %d date:%srn", USART_RX_NUM, dma_buffer);
// memset(&dma_buffer ,'�',sizeof(dma_buffer));
// /* 重新设置DMA传输 */
// dma_memory_address_config(DMA0,DMA_CH4,(uint32_t)dma_buffer);
// dma_transfer_number_config(DMA0,DMA_CH4,sizeof(dma_buffer));
// dma_channel_enable(DMA0, DMA_CH4); /* 开启DMA传输 */
}
}
主程序
读取ID和flash数据及擦除。
printf("GD Nor Flash案例n");
/*##-1- Read the device ID ########################*/
BSP_W25Qx_Init();//鍒濆鍖朩25Q64
BSP_W25Qx_Read_ID(ID);//璇诲彇ID
//get_DeviceId();
if((ID[0] != 0xC8) | (ID[1] != 0x16))
{
printf("error");
while(1);
// Error_Handler();//濡傛灉 ID涓嶅鎵撳嵃閿欒
}
else//ID姝ｇ‘锛屾墦鍗癐D
{
printf("W25Q64 ID : ");
for(i=0;i< 2;i++)
{
printf("0x%02X ",ID[i]);
}
printf("rnrn");
}
/**************************读取第0扇区数据**************************************************************/
/*##-3- Read the flash ########################*/
/*读取数据，rData读取数据的指针，起始地址0x00，读取数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Read(rData1,0x0,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取原始的0个扇区数据成功！n");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取原始的0个扇区数据为: rn");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n0扇区第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",rData1[i]);
}
printf("n");
/**************************读取第17扇区数据**************************************************************/
/*##-3- Read the flash ########################*/
/*读取数据，rData读取数据的指针，起始地址0x1000，读取数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Read(rData2,0x11000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取原始的17个扇区数据成功！n");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取原始的2个扇区数据为:");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n17扇区第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",rData2[i]);
}
printf("n");
/**************************读取第34扇区数据**************************************************************/
/*##-3- Read the flash ########################*/
/*读取数据，rData读取数据的指针，起始地址0x2000，读取数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Read(rData3,0x22000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取原始的34个扇区数据成功！n");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取原始的34个扇区数据为: ");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n34扇区第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",rData3[i]);
}
printf("n");
/**************************清除第0扇区数据为0**************************************************************/
/*##-2- Erase Block ##################################*/
if(BSP_W25Qx_Erase_Block(0) == W25Qx_OK)
printf(" QSPI Erase Block okrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*##-2- Written to the flash ########################*/
/* fill buffer */
printf(" 初始化数据，清零第0扇区前0x200的数据！rn");
for(i =0;i< 0x200;i ++)
{
wData1[i] = 0;
rData1[i] = 0;
}
/*写入数据，wData写入数据的指针，起始地址0x00，写入数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Write(wData1,0x00,0x200)== W25Qx_OK)
printf("清零第0扇区前0x200的数据成功！rn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*##-3- Read the flash ########################*/
/*读取数据，rData读取数据的指针，起始地址0x00，读取数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Read(rData1,0x00,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取第0扇区前0x200数据成功！rnrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取第0扇区前0x200数据为: rn");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",rData1[i]);
}
printf("n");
/**************************清除第17扇区数据为0**************************************************************/
/*##-2- Erase Block ##################################*/
if(BSP_W25Qx_Erase_Block(0x11000) == W25Qx_OK)
printf(" QSPI Erase Block okrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*##-2- Written to the flash ########################*/
/* fill buffer */
printf(" 初始化数据，清零第17扇区前0x200的数据！rn");
for(i =0;i< 0x200;i ++)
{
wData2[i] = 0;
rData2[i] = 0;
}
/*写入数据，wData写入数据的指针，起始地址0x1000，写入数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Write(wData2,0x11000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("清零第2扇区前0x200的数据成功！rn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*##-3- Read the flash ########################*/
/*读取数据，rData读取数据的指针，起始地址0x00，读取数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Read(rData2,0x11000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取第17扇区前0x200数据成功！rnrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取第17扇区前0x200数据为: rn");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",rData2[i]);
}
printf("n");
/**************************清除第34扇区数据为0**************************************************************/
/*##-2- Erase Block ##################################*/
if(BSP_W25Qx_Erase_Block(0x22000) == W25Qx_OK)
printf(" QSPI Erase Block okrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*##-2- Written to the flash ########################*/
/* fill buffer */
printf(" 初始化数据，清零第34扇区前0x200的数据！rn");
for(i =0;i< 0x200;i ++)
{
wData3[i] = 0;
rData3[i] = 0;
}
/*写入数据，wData写入数据的指针，起始地址0x22000，写入数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Write(wData3,0x22000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("清零第34扇区前0x200的数据成功！rn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*##-3- Read the flash ########################*/
/*读取数据，rData读取数据的指针，起始地址0x00，读取数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Read(rData3,0x22000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取第34扇区前0x200数据成功！rnrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取第34扇区前0x200数据为: rn");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",rData3[i]);
}
printf("n");
主程序。
while (1){
uart_data();
delay_1ms(10);
}
数据处理
void uart_data(void)
{
if(recv_end_flag ==1)//接收完成标志
{
if(ReceiveBuff[0]==0x00)
{
printf("写入数据长度：%dn",Rx_len-2);
for(int i =0;i< Rx_len-2;i++)
{
wData1[ (i+ReceiveBuff[1]) ] = ReceiveBuff[i+2];
}
/*##-2- Erase Block ##################################*/
if(BSP_W25Qx_Erase_Block(0) == W25Qx_OK)
printf(" QSPI Erase Block okrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*写入数据，wData写入数据的指针，起始地址0x00，写入数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Write(wData1,0x00,0x200)== W25Qx_OK)
printf("扇区0数据成功~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~！rn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
if(BSP_W25Qx_Read(rData1,0x00,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取扇区0前0x200数据成功！rnrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取扇区0前0x200数据为: rn");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",wData1[i]);
}
printf("n");
}
else if(ReceiveBuff[0]==0x17)
{
printf("写入数据长度：%dn",Rx_len-2);
for(int i =0;i< Rx_len-2;i++)
{
// Data[i]=ReceiveBuff[i+2];
wData2[ (i+ReceiveBuff[1]) ] = ReceiveBuff[i+2];
}
/*##-17- Erase Block ##################################*/
if(BSP_W25Qx_Erase_Block(0x11000) == W25Qx_OK)
printf(" QSPI Erase Block okrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*写入数据，wData写入数据的指针，起始地址0x11000，写入数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Write(wData2,0x11000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("扇区17数据成功~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~！rn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
if(BSP_W25Qx_Read(rData2,0x11000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取扇区17前0x200数据成功！rnrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取扇区17前0x200数据为: rn");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",rData2[i]);
}
printf("n");
}
else if(ReceiveBuff[0]==0x34)
{
printf("写入数据长度：%dn",Rx_len-2);
for(int i =0;i< Rx_len-2;i++)
{
// Data[i]=ReceiveBuff[i+2];
wData3[ (i+ReceiveBuff[1]) ] = ReceiveBuff[i+2];
}
/*##-22- Erase Block ##################################*/
if(BSP_W25Qx_Erase_Block(0x22000) == W25Qx_OK)
printf(" QSPI Erase Block okrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*写入数据，wData写入数据的指针，起始地址0x22000，写入数据长度0x200*/
if(BSP_W25Qx_Write(wData3,0x22000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("扇区34数据成功~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~！rn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
if(BSP_W25Qx_Read(rData3,0x22000,0x200)== W25Qx_OK)
printf("读取扇区34前0x200数据成功！rnrn");
else
{
printf("error");
while(1);
}
/*打印数据*/
printf("读取扇区34前0x200数据为: rn");
for(i =0;i< 0x200;i++)
{
if(i%20==0)
printf("n第%d到%d的数据为：rn",i,i+19);
printf("0x%02X ",rData3[i]);
}
printf("n");
}
else
printf("输入错误！");
for(int i = 0; i < Rx_len ; i++) //清空接收缓存区
ReceiveBuff[i]=0;//置0
Rx_len=0;//接收数据长度清零
recv_end_flag=0;//接收标志位清零
//开启下一次接收
memset(&ReceiveBuff ,'�',sizeof(ReceiveBuff));
/* 重新设置DMA传输 */
dma_memory_address_config(DMA0,DMA_CH4,(uint32_t)ReceiveBuff);
dma_transfer_number_config(DMA0,DMA_CH4,sizeof(ReceiveBuff));
dma_channel_enable(DMA0, DMA_CH4); /* 开启DMA传输 */
}
}
演示
W25Q64芯片型号的ID为0XEF17，下方读取为0XC816，所以读取成功。
开机会打印出0，17，34扇区的前0x200个数据。
打印完原始数据之后将数据全部清零，清零完成如下图所示。
串口定义了ReceiveBuff[0]的数据为写入什么扇区，ReceiveBuff[0]为1写入扇区1，ReceiveBuff[0]为2写入扇区2，ReceiveBuff[0]为3写入扇区3，若为其他数据，则打印输入错误；ReceiveBuff[1]则为写入的位置。 输入：00 05 01 02 03 04 向扇区0的的05号位置开始写入数据01 02 03 04。
输入：00 28 11 12 13 14 15 向扇区0的的40(28是十六进制)号位置开始写入数据11 12 13 14 15。
输入：17 10 aa bb 向扇区17的的16(10是十六进制)号位置开始写入数据aa bb。
审核编辑 黄宇
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