4M Flash W25Q32的详细介绍

本文以常见的4M Flash W25Q32为例。

1、Flash存储容量

容量可以从芯片的名称上看出来，虽然不同厂家的命名方式不一样，但是大体类似，比如W25Q80, W25Q16, W25Q32等。

W25Q80: 8M-bit / 1M -byte (1,048,576)W25Q16: 16M-bit / 2M-byte (2,097,152)W25Q32: 32M-bit / 4M-byte (4,194,304)

2、存储单位

Page（页）

：256字节，编程最小单位，一次最多编程256字节。

Sector（扇区）

：擦除的最小单位，一个Sector一般包含16个Page，即4KB。

Block（块）

：包含16个Sector，块擦除可以32KB（半块）、64KB（整块）两种擦除方式。

2、封装和管脚

封装类型有SOIC-8、WSON-8等。注意不一定封装越小越贵，要看哪一款用量大，用量大产量就大，产量大价格相对就便宜。元器件选型时要注意。

管脚序号 （SOIC-8为例）	定义
1	/CS	选通信号
2	DO(IO1)	数据输出或者IO1
3	/WP(IO2)	写保护或者IO2
4	GND	地
5	DI(IO0)	输入输入（IO0）
6	CLK	时钟
7	/HOLD(IO3)	保持或者IO3
8	VCC	电源

3、通讯方式

W25Q32支持标准的SPI、

Dual SPI，Quad SPI

标准SPI

：DI和DO都是单向的，即一进一出。

Dual SPI

：DI和DO是双向的，即IO0和IO1。

Quad SPI

：DI、DO、/WP、/HOLD变为IO0、IO1、IO2、IO3。

标准SPI比较常见，Dual SPI和Quad SPI用得不多，他们通讯数据线多一些，速度更快。有些单片机没有内部Flash或者内部Flash较少，但是带有QSPI Flash接口，可以使用Quad SPI和Flash通讯，当然这种外部Flash运行程序速率肯定要打折扣的，这是题外话了。

4、关于写保护

为了保证数据的完整，有以下几种写保护措施，防止软件误操作和电源不稳造成的数据错误。

1、电源低于下限值，自动写保护。

2、上电后写保护，直到Delay-Time时间到。

3、通过指令的方式进行写保护。

4、通过状态寄存器进行写保护。

5、硬件管脚/WP写保护。

说实话，写保护方法挺多，用的不多，看自己需求吧。

4、状态寄存器介绍

状态寄存器1

状态寄存器2

BUSY：只读位，可以简单理解为芯片自己在干活，比较忙，忙完了自动清除。

WEL：只读位，写使能指令后置1，写禁用后清零。

BP2, BP1, BP0：写保护相关位，是个非易失位，可读可写，用于写保护控制，保护原理下面介绍。

TB：非易失位，写保护相关位，保护底部还是顶部。

SEC：非易失位，保护扇区还是块。

SRP1、SRP0：也是个非易失位，可读可写，和/WP管脚不同组合确定保护方式。

QE：Quad使能位，启用4个数据线通讯方式，也是个非易失位。

注意：状态寄存器里有些位是非易失特性，大部分SPI Flash会出现越擦越慢的情况，这些位肯定是存储在Flash里，也会出现越擦越慢的情况，改写的越多，再次改写时间越长，这一点要留意。

写保护：

举个例子：如上图蓝色区域

例1：SEC=0保护块，TB=0保护顶端，保护60-63这4个块共256K，占用了Flash 1/16的空间。

例子2：SEC=1保护扇区，TB=0保护顶端，保护63块顶端8K。

5、指令：

指令就不一一解读了，手册中有详细的时序图，举几个常用指令。

读指令：03H，时序图如下

先发读指令码03H，然后24位地址，之后SPI返回数据。

写指令：02H，时序图如下

先发写指令码02H，然后24位地址，之后要写入的数据，写操作时注意地址回绕问题。

扇区擦除指令：20H，时序图如下

先发写指令码20H，然后24位地址，等待擦除完成即可。