一.对HAL库片外flash操作解读
2024-06-14 15:19:18
一.配置说明
设置为主模式，理解上（mcu对flash）的操作，mcu相当于主，flash相当于从设备。
下面的选项顾名思义，就是对spi主从设备的选项模式。
关于时钟极性和相位的设置（两者解决着对数据的接收方式）。
根据时钟极性（CPOL）及相位（CPHA）不同，
SPI有四种工作模式。
时钟极性(CPOL)定义了时钟空闲状态电平：
CPOL=0为时钟空闲时为低电平
CPOL=1为时钟空闲时为高电平
时钟相位(CPHA)定义数据的采集时间。
CPHA=0:在时钟的第一个跳变沿（上升沿或下降沿）进行数据采样。
CPHA=1:在时钟的第二个跳变沿（上升沿或下降沿）进行数据采样。
一般采取默认即可，如有特别需求可以进行调整
此处为片选硬件上的选择方式，
解读上来讲，就是从一个io口输入或输出电平，
从而决定片选对象的接收和发送数据，一般根据电路或自己的实际情况选择，如果硬件电路上出现了片选，就跟据硬件电路来。如果硬件上没有则，可以使能output或者input进行配置。
使用（disable），如此硬件电路，f_cs就是片选引脚，根据此引脚进行配置即可
2.代码补充
在spi.c初始化中添加
初始化函数中添加__HAL_SPI_ENABLE(&hspi1); //使能SPI1SPI1_ReadWriteByte(0Xff); //启动传输//SPI速度设置函数
//SPI速度=fAPB1/分频系数
//@ref SPI_BaudRate_Prescaler:SPI_BAUDRATEPRESCALER_2~SPI_BAUDRATEPRESCALER_2 256
//fAPB1时钟一般为42Mhz：
void SPI1_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));//判断有效性__HAL_SPI_DISABLE(&SPI1_Handler); //关闭SPISPI1_Handler.Instance->CR1&=0XFFC7; //位3-5清零，用来设置波特率SPI1_Handler.Instance->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler;//设置SPI速度__HAL_SPI_ENABLE(&SPI1_Handler); //使能SPI}
//SPI1 读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
{u8 Rxdata;HAL_SPI_TransmitReceive(&SPI1_Handler,&TxData,&Rxdata,1, 1000); return Rxdata; //返回收到的数据
}flash.h文件中添加
//EN25X系列/Q系列芯片列表 #define EN25Q80 0XEF13
#define EN25Q16 0XEF14
#define EN25Q32 0XEF15
#define EN25Q64 0XEF16
#define EN25Q128 0XEF17
//#define EN25Q64 0XC816
//#define EN25Q64 0X1C16 //GD25QXX
//#define EN25Q64 0X2016 //XM25QHXX
#define EN25Q64 0XC216 //MXIC
//#define EN25Q128 0XC817
#define EN25Q256 0XEF18extern u16 EN25QXX_TYPE; //定义EN25QXX芯片型号 #define EN25QXX_CS PBout(14) //EN25QXX的片选信号//指令表
#define EN25X_WriteEnable 0x06
#define EN25X_WriteDisable 0x04
#define EN25X_ReadStatusReg1 0x05
#define EN25X_ReadStatusReg2 0x35
#define EN25X_ReadStatusReg3 0x15
#define EN25X_WriteStatusReg1 0x01
#define EN25X_WriteStatusReg2 0x31
#define EN25X_WriteStatusReg3 0x11
#define EN25X_ReadData 0x03
#define EN25X_FastReadData 0x0B
#define EN25X_FastReadDual 0x3B
#define EN25X_PageProgram 0x02
#define EN25X_BlockErase 0xD8
#define EN25X_SectorErase 0x20
#define EN25X_ChipErase 0xC7
#define EN25X_PowerDown 0xB9
#define EN25X_ReleasePowerDown 0xAB
#define EN25X_DeviceID 0xAB
#define EN25X_ManufactDeviceID 0x90
#define EN25X_JedecDeviceID 0x9F
#define EN25X_Enable4ByteAddr 0xB7
#define EN25X_Exit4ByteAddr 0xE9void EN25QXX_Init(void);
u16 EN25QXX_ReadID(void); //读取FLASH ID
u8 EN25QXX_ReadSR(u8 regno); //读取状态寄存器
void EN25QXX_4ByteAddr_Enable(void); //使能4字节地址模式
void EN25QXX_Write_SR(u8 regno,u8 sr); //写状态寄存器
void EN25QXX_Write_Enable(void); //写使能
void EN25QXX_Write_Disable(void); //写保护
void EN25QXX_Write_NoCheck(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite);
void EN25QXX_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead); //读取flash
void EN25QXX_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite);//写入flash
void EN25QXX_Erase_Chip(void); //整片擦除
void EN25QXX_Erase_Sector(u32 Dst_Addr); //扇区擦除
void EN25QXX_Wait_Busy(void); //等待空闲
void EN25QXX_PowerDown(void); //进入掉电模式
void EN25QXX_WAKEUP(void); //唤醒对于移植上来讲一般要改如下两个
//SPI1_Init(); //初始化SPI，每个人可能都会有所不同
//if(EN25QXX_TYPE==EN25Q256) //SPI FLASH为每个人对应的片外flash不同
在flash.c文件中添加u16 EN25QXX_TYPE=0; //默认是0//4Kbytes为一个Sector
//16个扇区为1个Block
//EN25Q128
//容量为16M字节,共有256个Block,4096个Sector
//初始化SPI FLASH的IO口
void EN25QXX_Init(void)
{u8 temp;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //使能GPIOB时钟//PB14GPIO_InitStructure.Pin=GPIO_PIN_14; //PB14GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉GPIO_InitStructure.Speed=GPIO_SPEED_FAST; //快速 HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //初始化EN25QXX_CS=1; //SPI FLASH不选中SPI1_Init(); //初始化SPISPI1_SetSpeed(SPI_BAUDRATEPRESCALER_2); //设置为45M时钟,高速模式 EN25QXX_TYPE=EN25QXX_ReadID(); //读取FLASH ID.printf("EN25QXX_TYPE=%X\r\n",EN25QXX_TYPE);if(EN25QXX_TYPE==EN25Q256) //SPI FLASH为EN25Q256{temp=EN25QXX_ReadSR(3); //读取状态寄存器3，判断地址模式if((temp&0X01)==0) //如果不是4字节地址模式,则进入4字节地址模式{EN25QXX_CS=0; //选中SPI1_ReadWriteByte(EN25X_Enable4ByteAddr);//发送进入4字节地址模式指令 EN25QXX_CS=1; //取消片选 }}
}//读取W25QXX的状态寄存器，W25QXX一共有3个状态寄存器
//状态寄存器1：
//BIT7 6 5 4 3 2 1 0
//SPR RV TB BP2 BP1 BP0 WEL BUSY
//SPR:默认0,状态寄存器保护位,配合WP使用
//TB,BP2,BP1,BP0:FLASH区域写保护设置
//WEL:写使能锁定
//BUSY:忙标记位(1,忙;0,空闲)
//默认:0x00
//状态寄存器2：
//BIT7 6 5 4 3 2 1 0
//SUS CMP LB3 LB2 LB1 (R) QE SRP1
//状态寄存器3：
//BIT7 6 5 4 3 2 1 0
//HOLD/RST DRV1 DRV0 (R) (R) WPS ADP ADS
//regno:状态寄存器号，范:1~3
//返回值:状态寄存器值
u8 EN25QXX_ReadSR(u8 regno)
{ u8 byte=0,command=0; switch(regno){case 1:command=EN25X_ReadStatusReg1; //读状态寄存器1指令break;case 2:command=EN25X_ReadStatusReg2; //读状态寄存器2指令break;case 3:command=EN25X_ReadStatusReg3; //读状态寄存器3指令break;default:command=EN25X_ReadStatusReg1; break;} EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(command); //发送读取状态寄存器命令 byte=SPI1_ReadWriteByte(0Xff); //读取一个字节 EN25QXX_CS=1; //取消片选 return byte;
}
//写W25QXX状态寄存器
void EN25QXX_Write_SR(u8 regno,u8 sr)
{ u8 command=0;switch(regno){case 1:command=EN25X_WriteStatusReg1; //写状态寄存器1指令break;case 2:command=EN25X_WriteStatusReg2; //写状态寄存器2指令break;case 3:command=EN25X_WriteStatusReg3; //写状态寄存器3指令break;default:command=EN25X_WriteStatusReg1; break;} EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(command); //发送写取状态寄存器命令 SPI1_ReadWriteByte(sr); //写入一个字节 EN25QXX_CS=1; //取消片选
}
//W25QXX写使能
//将WEL置位
void EN25QXX_Write_Enable(void)
{EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(EN25X_WriteEnable); //发送写使能 EN25QXX_CS=1; //取消片选
}
//W25QXX写禁止
//将WEL清零
void EN25QXX_Write_Disable(void)
{ EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(EN25X_WriteDisable); //发送写禁止指令 EN25QXX_CS=1; //取消片选
} //读取芯片ID
//返回值如下:
//0XEF13,表示芯片型号为W25Q80
//0XEF14,表示芯片型号为W25Q16
//0XEF15,表示芯片型号为W25Q32
//0XEF16,表示芯片型号为W25Q64
//0XEF17,表示芯片型号为W25Q128
//0XEF18,表示芯片型号为W25Q256
u16 EN25QXX_ReadID(void)
{u16 Temp = 0; EN25QXX_CS=0; SPI1_ReadWriteByte(0x90);//发送读取ID命令 SPI1_ReadWriteByte(0x00); SPI1_ReadWriteByte(0x00); SPI1_ReadWriteByte(0x00); Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF)<<8; Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF); EN25QXX_CS=1; return Temp;
}
//读取SPI FLASH
//在指定地址开始读取指定长度的数据
//pBuffer:数据存储区
//ReadAddr:开始读取的地址(24bit)
//NumByteToRead:要读取的字节数(最大65535)
void EN25QXX_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead)
{ u16 i; EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(EN25X_ReadData); //发送读取命令 if(EN25QXX_TYPE==EN25Q256) //如果是W25Q256的话地址为4字节的，要发送最高8位{SPI1_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>24)); }SPI1_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>16)); //发送24bit地址 SPI1_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>8)); SPI1_ReadWriteByte((u8)ReadAddr); for(i=0;i<NumByteToRead;i++){ pBuffer[i]=SPI1_ReadWriteByte(0XFF); //循环读数 }EN25QXX_CS=1;
}
//SPI在一页(0~65535)内写入少于256个字节的数据
//在指定地址开始写入最大256字节的数据
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大256),该数不应该超过该页的剩余字节数!!!
void EN25QXX_Write_Page(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{u16 i; EN25QXX_Write_Enable(); //SET WEL EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(EN25X_PageProgram); //发送写页命令 if(EN25QXX_TYPE==EN25Q256) //如果是W25Q256的话地址为4字节的，要发送最高8位{SPI1_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>24)); }SPI1_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>16)); //发送24bit地址 SPI1_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>8)); SPI1_ReadWriteByte((u8)WriteAddr); for(i=0;i<NumByteToWrite;i++)SPI1_ReadWriteByte(pBuffer[i]);//循环写数 EN25QXX_CS=1; //取消片选 EN25QXX_Wait_Busy(); //等待写入结束
}
//无检验写SPI FLASH
//必须确保所写的地址范围内的数据全部为0XFF,否则在非0XFF处写入的数据将失败!
//具有自动换页功能
//在指定地址开始写入指定长度的数据,但是要确保地址不越界!
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)
//CHECK OK
void EN25QXX_Write_NoCheck(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{ u16 pageremain; pageremain=256-WriteAddr%256; //单页剩余的字节数 if(NumByteToWrite<=pageremain)pageremain=NumByteToWrite;//不大于256个字节while(1){ EN25QXX_Write_Page(pBuffer,WriteAddr,pageremain);if(NumByteToWrite==pageremain)break;//写入结束了else //NumByteToWrite>pageremain{pBuffer+=pageremain;WriteAddr+=pageremain; NumByteToWrite-=pageremain; //减去已经写入了的字节数if(NumByteToWrite>256)pageremain=256; //一次可以写入256个字节else pageremain=NumByteToWrite; //不够256个字节了}};
}
//写SPI FLASH
//在指定地址开始写入指定长度的数据
//该函数带擦除操作!
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)
u8 EN25QXX_BUFFER[4096];
void EN25QXX_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{ u32 secpos;u16 secoff;u16 secremain; u16 i; u8 * EN25QXX_BUF; EN25QXX_BUF=EN25QXX_BUFFER; secpos=WriteAddr/4096;//扇区地址 secoff=WriteAddr%4096;//在扇区内的偏移secremain=4096-secoff;//扇区剩余空间大小 //printf("ad:%X,nb:%X\r\n",WriteAddr,NumByteToWrite);//测试用if(NumByteToWrite<=secremain)secremain=NumByteToWrite;//不大于4096个字节while(1) { EN25QXX_Read(EN25QXX_BUF,secpos*4096,4096);//读出整个扇区的内容for(i=0;i<secremain;i++)//校验数据{if(EN25QXX_BUF[secoff+i]!=0XFF)break;//需要擦除 }if(i<secremain)//需要擦除{EN25QXX_Erase_Sector(secpos);//擦除这个扇区for(i=0;i<secremain;i++) //复制{EN25QXX_BUF[i+secoff]=pBuffer[i]; }EN25QXX_Write_NoCheck(EN25QXX_BUF,secpos*4096,4096);//写入整个扇区 }else EN25QXX_Write_NoCheck(pBuffer,WriteAddr,secremain);//写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间. if(NumByteToWrite==secremain)break;//写入结束了else//写入未结束{secpos++;//扇区地址增1secoff=0;//偏移位置为0 pBuffer+=secremain; //指针偏移WriteAddr+=secremain;//写地址偏移 NumByteToWrite-=secremain; //字节数递减if(NumByteToWrite>4096)secremain=4096; //下一个扇区还是写不完else secremain=NumByteToWrite; //下一个扇区可以写完了} };
}
//擦除整个芯片
//等待时间超长...
void EN25QXX_Erase_Chip(void)
{ EN25QXX_Write_Enable(); //SET WEL EN25QXX_Wait_Busy(); EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(EN25X_ChipErase); //发送片擦除命令 EN25QXX_CS=1; //取消片选 EN25QXX_Wait_Busy(); //等待芯片擦除结束
}
//擦除一个扇区
//Dst_Addr:扇区地址 根据实际容量设置
//擦除一个扇区的最少时间:150ms
void EN25QXX_Erase_Sector(u32 Dst_Addr)
{ //监视falsh擦除情况,测试用 //printf("fe:%x\r\n",Dst_Addr); Dst_Addr*=4096;EN25QXX_Write_Enable(); //SET WEL EN25QXX_Wait_Busy(); EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(EN25X_SectorErase); //发送扇区擦除指令 if(EN25QXX_TYPE==EN25Q256) //如果是W25Q256的话地址为4字节的，要发送最高8位{SPI1_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>24)); }SPI1_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>16)); //发送24bit地址 SPI1_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>8)); SPI1_ReadWriteByte((u8)Dst_Addr); EN25QXX_CS=1; //取消片选 EN25QXX_Wait_Busy(); //等待擦除完成
}
//等待空闲
void EN25QXX_Wait_Busy(void)
{ while((EN25QXX_ReadSR(1)&0x01)==0x01); // 等待BUSY位清空
}
//进入掉电模式
void EN25QXX_PowerDown(void)
{ EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(EN25X_PowerDown); //发送掉电命令 EN25QXX_CS=1; //取消片选 HAL_Delay(30); //等待TPD
}
//唤醒
void EN25QXX_WAKEUP(void)
{ EN25QXX_CS=0; //使能器件 SPI1_ReadWriteByte(EN25X_ReleasePowerDown); // send W25X_PowerDown command 0xAB EN25QXX_CS=1; //取消片选 HAL_Delay(30); //等待TRES1
}
main.c中主函数
int buf[],TEXT_LEN=sizoef(buf);while(EN25QXX_ReadID()!=EN25Q16) //检测不到EN25QXX{printf("EN25Q128 Check Failed!\r\n");}printf("EN25Q128 Check Success!\r\n");while (1){EN25QXX_Write(text_buf,0,TEXT_LEN);printf("发送的数据：%s\r\n",text_buf);EN25QXX_Read(buf,0,TEXT_LEN);printf("接收的数据：%s\r\n",buf);}
当存储的空间写满就不再接收了。
可以通过这两个函数对片和扇区进行清理
EN25QXX_Erase_Chip();//对片存储进行清理
EN25QXX_Erase_Sector(xx); //对扇区进行清理
完成后就可以接着接收数据了。
其本质流程相当于，你不停的写，当写满时，就无处可以写一样，
顺便介绍下flash的存储区画分，以此为参考
块从0开始的到127结束，每个块对应一段扇区，对于上面的WriteAddr:开始写入的地址(24bit) 就是对应的类似这张表进行写的读同理。
详细flash的资料参考该网址：
https://pdf.ic37.com/EON_CN/EN25Q_datasheet_12474263/EN25Q64_11_48.html
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