浅析spi flash驱动及其程序

杨桂花 2018-10-07 18005

电子说

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描述

　　SPI Flash

　　首先它是个Flash，Flash是什么东西就不多说了（非易失性存储介质），分为NOR和NAND两种（NOR和NAND的区别本篇不做介绍）。SPI一种通信接口。那么严格的来说SPI Flash是一种使用SPI通信的Flash，即，可能指NOR也可能是NAND。但现在大部分情况默认下人们说的SPI Flash指的是SPI NorFlash。早期Norflash的接口是parallel的形式，即把数据线和地址线并排与IC的管脚连接。但是后来发现不同容量的Norflash不能硬件上兼容（数据线和地址线的数量不一样），并且封装比较大，占用了较大的PCB板位置，所以后来逐渐被SPI（串行接口）Norflash所取代。同时不同容量的SPI Norflash管脚也兼容封装也更小。，至于现在很多人说起NOR flash直接都以SPI flash来代称。

　　NorFlash根据数据传输的位数可以分为并行（Parallel，即地址线和数据线直接和处理器相连）NorFlash和串行（SPI，即通过SPI接口和处理器相连）NorFlash；区别主要就是：1、SPI NorFlash每次传输一bit位的数据，parallel连接的NorFlash每次传输多个bit位的数据（有x8和x16bit两种）； 2、SPI NorFlash比parallel便宜，接口简单点，但速度慢。

　　NandFlash是地址数据线复用的方式，接口标准统一（x8bit和x16bit），所以不同容量再兼容性上基本没什么问题。但是目前对产品的需求越来越小型化以及成本要求也越来越高，所以SPI NandFlash渐渐成为主流，并且采用SPI NANDFlash方案，主控也可以不需要传统NAND控制器，只需要有SPI接口接口操作访问，从而降低成本。另外SPI NandFlash封装比传统的封装也小很多，故节省了PCB板的空间。

　　怎么用说白了对于Flash就是读写擦，也就是实现flash的驱动。先简单了解下spi flash的物理连接。

　　之前介绍SPI的时候说过，SPI接口目前的使用是多种方式（具体指的是物理连线有几种方式），Dual SPI、Qual SPI和标准的SPI接口（这种方式肯定不会出现在连接外设是SPI Flash上，这玩意没必要全双工），对于SPI Flash来说，主要就是Dual和Qual这两种方式。具体项目具体看了，理论上在CLK一定的情况下，线数越多访问速度也越快。我们项目采用的Dual SPI方式，即两线。

　　移植需要更改sendrcv函数里面内容，宏定义内容

　　［cpp］ view plain copy《code class=“language-cpp”》#define DRV_SPI_FLASH_WRITE_ENABLE （0x06） //Write Enable

　　#define DRV_SPI_FLASH_WRITE_DISABLE （0x04） //Write Disable

　　#define DRV_SPI_FLASH_READ_STATUS_REG （0x05） //Read Status Register

　　#define DRV_SPI_FLASH_WRITE_STATUS_REG （0x01） //Write Status Register

　　#define DRV_SPI_FLASH_READ_DATA （0x03） //Read Data

　　#define DRV_SPI_FLASH_FAST_READ （0x0B） //Fast Read

　　#define DRV_SPI_FLASH_FAST_READ_DUAL_OUTPUT （0x3B） //Fast Read Dual Output

　　#define DRV_SPI_FLASH_PAGEPROGRAM （0x02） //Page Program

　　#define DRV_SPI_FLASH_BLOCK_ERASE （0xD8） //Block Erase（64KB）

　　#define DRV_SPI_FLASH_HALF_BLOCK_ERASE （0x52） //Half Block Erase（32KB）

　　#define DRV_SPI_FLASH_SECTOR_ERASE （0x20） //Sector Erase（4KB）

　　#define DRV_SPI_FLASH_CHIP_ERASE （0xC7） //Chip Erase

　　#define DRV_SPI_FLASH_JEDEC_ID （0x9F） //JEDEC ID

　　#define APP_SPI3_CS_LOW SCU_SetSpiCsn（SPI3_CSN，LOW）

　　#define APP_SPI3_CS_HIGH SCU_SetSpiCsn（SPI3_CSN，HIGH）

　　uint8_t DrvFlashSendRcvByte（uint8_t ucData）

　　{

　　uint8_t ucTemp;

　　while（SPI_GetFlagStatus（SGCC_SPI3_P，SPI_FLAG_RFNE））

　　ucTemp = SPI_ReceiveData（SGCC_SPI3_P）;

　　SPI_SendData（SGCC_SPI3_P， ucData）;

　　while（0 == SPI_GetFlagStatus（SGCC_SPI3_P，SPI_FLAG_RFNE））;

　　ucTemp = SPI_ReceiveData（SGCC_SPI3_P）;

　　return ucTemp;

　　}

　　uint32_t DrvFlashReadID（void）

　　{

　　uint32_t ulDevID = 0;

　　APP_SPI3_CS_LOW;

　　DrvFlashSendRcvByte（DRV_SPI_FLASH_JEDEC_ID）;

　　ulDevID |= DrvFlashSendRcvByte（0xFF）《《 16;

　　ulDevID |= DrvFlashSendRcvByte（0xFF）《《 8;

　　ulDevID |= DrvFlashSendRcvByte（0xFF）;

　　APP_SPI3_CS_HIGH;

　　return ulDevID;

　　}

　　uint8_t DrvFlashReadStausReg（void）

　　{

　　uint8_t ucReg;

　　APP_SPI3_CS_LOW;

　　DrvFlashSendRcvByte（DRV_SPI_FLASH_READ_STATUS_REG）;

　　ucReg = DrvFlashSendRcvByte（0xFF）;

　　APP_SPI3_CS_HIGH;

　　return ucReg;

　　}

　　void DrvFlashWaitBusy（void）

　　{

　　while（（DrvFlashReadStausReg（） & 0x01） == 0x01）;

　　}

　　void DrvFlashWriteEnable（void）

　　{

　　APP_SPI3_CS_LOW;

　　DrvFlashSendRcvByte（DRV_SPI_FLASH_WRITE_ENABLE）;

　　APP_SPI3_CS_HIGH;

　　}

　　void DrvFlashWriteDisable（void）

　　{

　　APP_SPI3_CS_LOW;

　　DrvFlashSendRcvByte（DRV_SPI_FLASH_WRITE_DISABLE）;

　　APP_SPI3_CS_HIGH;

　　}

　　void DrvFlashReadData（uint8_t* pRcvBuf， uint32_t ulReAddr， uint16_t usReNum）

　　{

　　uint16_t i;

　　APP_SPI3_CS_LOW;

　　DrvFlashSendRcvByte（DRV_SPI_FLASH_READ_DATA）;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）（（ulReAddr）》》16））;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）（（ulReAddr）》》8））;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）ulReAddr）;

　　for（i=0; i 《 usReNum; i++）

　　{

　　pRcvBuf［i］ = DrvFlashSendRcvByte（0XFF）;

　　}

　　APP_SPI3_CS_HIGH;

　　}

　　void DrvFlashPageWrite（uint8_t* pWrBuf， uint32_t ulWrAddr， uint16_t usWrNum）

　　{

　　uint16_t i;

　　DrvFlashWriteEnable（）;

　　APP_SPI3_CS_LOW;

　　DrvFlashSendRcvByte（DRV_SPI_FLASH_PAGEPROGRAM）;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）（（ulWrAddr）》》16））;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）（（ulWrAddr）》》8））;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）ulWrAddr）;

　　for（i = 0; i 《 usWrNum; i++）

　　DrvFlashSendRcvByte（pWrBuf［i］）;

　　APP_SPI3_CS_HIGH;

　　DrvFlashWaitBusy（）;

　　}

　　void DrvFlashWriteNoCheck（uint8_t* pBuffer， uint32_t addr， uint16_t num）

　　{

　　uint16_t pageremain;

　　pageremain = 256 - addr % 256;//鍗曢〉鍓╀綑瀛楄妭鏁�

　　if（num 《= pageremain）//涓嶅ぇ浜�256

　　pageremain = num;

　　while（1）

　　{

　　DrvFlashPageWrite（pBuffer， addr， pageremain）;

　　if（num == pageremain）

　　break;//鍐欑粨鏉熶簡

　　else

　　{

　　pBuffer += pageremain;

　　addr += pageremain;

　　num -= pageremain;//鍑忓幓宸茬粡鍐欏叆鐨勫瓧鑺傛暟

　　if（num 》 256）

　　pageremain = 256;//鏈鍙互鍐欏叆涓�椤垫暟鎹�

　　else

　　pageremain = num;//鏈�鍚庝竴娆″啓

　　}

　　};

　　}

　　void DrvFlashWriteData（uint8_t* pBuffer，uint32_t addr，uint16_t num）

　　{

　　uint32_t secpos;

　　uint16_t secoff;

　　uint16_t secremain;

　　uint16_t i;

　　uint8_t * W25QXX_BUF;

　　uint8_t W25QXX_BUFFER［4096］;

　　W25QXX_BUF = W25QXX_BUFFER;

　　secpos = addr / 4096;//鎵囧尯鍦板潃

　　secoff = addr % 4096;//鍦ㄦ墖鍖哄唴鐨勫亸绉�

　　secremain = 4096 - secoff;//鎵囧尯鍓╀綑绌洪棿澶у皬

　　// printf

　　if（num 《= secremain）//涓嶅ぇ浜庡綋鍓嶆墖鍖哄墿浣欏瓧鑺�

　　{

　　secremain = num;

　　}

　　while（1）

　　{

　　DrvFlashReadData（W25QXX_BUF， secpos * 4096， 4096）;//璇诲彇鏁翠釜鎵囧尯

　　for（i = 0; i 《 secremain; i++）//鏍￠獙鏁版嵁

　　{

　　if（W25QXX_BUF［secoff + i］！= 0XFF）//闇�瑕佹摝鍑�

　　break;

　　}

　　if（i 《 secremain）//闇�瑕佹摝鍑�

　　{

　　DrvFlashSectorErase（secpos * 4096）;//鎿﹂櫎鏁翠釜鎵囧尯

　　for（i = 0; i 《 secremain; i++）

　　{

　　W25QXX_BUF［i + secoff］ = pBuffer［i］;//澶嶅埗

　　}

　　DrvFlashWriteNoCheck（W25QXX_BUF， secpos * 4096， 4096）;//鍐欏叆鏁翠釜鎵囧尯

　　}

　　else

　　DrvFlashWriteNoCheck（pBuffer， addr， secremain）;//鍐欏凡缁忔摝闄や簡鐨勶紝鐩存帴鍐欏叆鎵囧尯鍓╀綑绌洪棿

　　if（num == secremain）

　　break;//鍐欑粨鏉熶簡

　　else//

　　{

　　secpos++;//鎵囧尯鍦板潃澧炲姞1

　　secoff = 0;//鍋忕Щ浣嶇疆涓�0

　　pBuffer += secremain;//鎸囬拡鍋忕Щ

　　addr += secremain;//鍐欏湴鍧�鍋忕Щ

　　num -= secremain;//瀛楄妭鏁伴�掑噺

　　if（num 》 4096）

　　secremain = 4096;//涓嬩竴涓墖鍖鸿繕鏄啓涓嶅畬

　　else

　　secremain = num;//涓嬩竴涓墖鍖哄彲浠ュ啓瀹屼簡

　　}

　　};

　　}

　　void DrvFlashChipErase（void）

　　{

　　DrvFlashWriteEnable（）;

　　DrvFlashWaitBusy（）;

　　APP_SPI3_CS_LOW;

　　DrvFlashSendRcvByte（DRV_SPI_FLASH_CHIP_ERASE）;

　　APP_SPI3_CS_HIGH;

　　DrvFlashWaitBusy（）;

　　}

　　void DrvFlashSectorErase（uint32_t ulErAddr）

　　{

　　DrvFlashWriteEnable（）;

　　DrvFlashWaitBusy（）;

　　APP_SPI3_CS_LOW;

　　DrvFlashSendRcvByte（DRV_SPI_FLASH_SECTOR_ERASE）;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）（（ulErAddr）》》16））;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）（（ulErAddr）》》8））;

　　DrvFlashSendRcvByte（（uint8_t）ulErAddr）;

　　APP_SPI3_CS_HIGH;

　　DrvFlashWaitBusy（）;

　　}

　　《/code》

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