【STM32】STM32硬件SPI读写W25Q128

目录

W25Q128介绍

1，W25Q128物理特性

2，W25Q128存储结构

STM32SPI的初始化

       1，SPI_FirstBit

       2，SPI_CPOL和SPI_CPHA

3，W25Q128命令帧格式

1，W25Q128命令总览

2，命令帧的数据格式

1，写使能（0x06）

2，读SR1（0x05）

3，读数据（0x03）

4，页写（0x02）

5，扇区擦除时序（0x20）

代码

1，W25Q128.c

 2，W25Q128.h

3，main.h

4，百度网盘代码链接

W25Q128介绍

W25Q128是一种NOR Flash芯片，掉电后数据不丢失的特点

1，W25Q128物理特性

可以将 1 写成 0，但是不能将 0 写成 1，要想将 0 写成 1，必须进行擦除操作。如果要改变数据，就需要先擦除后写数据。

代码具体体现在main.c文件我们先擦除一个扇区，再往这个扇区写数据

W25Q128_SectorErase(0x000000);					//扇区擦除
W25Q128_PageProgram(0x000000, ArrayWrite, 4);	//将写入数据的测试数组写入到W25Q128中

2，W25Q128存储结构

1，W25128的地址范围

W25Q128可以存储16777216字节，存储一个字节占用一个地址，所以寻址范围是0-（16777216-1），对应的16进制为0-0xFFFFFF（所以寄存器地址是24位的）

STM32SPI的初始化

/*SPI初始化*/
	SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;						//定义结构体变量
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;			//模式，选择为SPI主模式
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;	//方向，选择2线全双工
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//数据宽度，选择为8位
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;		//先行位，选择高位先行
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128;	//波特率分频，选择128分频
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;				//SPI极性，选择低极性
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;			//SPI相位，选择第一个时钟边沿采样，极性和相位决定选择SPI模式0
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;				//NSS，选择由软件控制,这里选择使用软件控制，同时也可以通过硬件控制
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;				//CRC多项式，暂时用不到，给默认值7
	SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);						//将结构体变量交给SPI_Init，配置SPI1
	
	/*SPI使能*/
	SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);									//使能SPI1，开始运行

       1，结构体成员SPI_FirstBit

        确定是高位先行还是低位先行，比如一个八位数据  bit0 bit1 bit2 bit3 bit4 bit5 bit6 bit7一位一位发送出去就是高位先行,，如果是bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0一位一位发送出去就是低位先行（MSB是高位先行，LSB是低位先行）

       2，结构体成员SPI_CPOL和SPI_CPHA

       确定选用SPI四种模式的哪一种，SPI_CPOL确定总线空闲时SCK线的电平（SPI_CPOL_Low表示低电平，SPI_CPOL_High表示高电平），SPI_CPHA确定读取数据时是在第一个时钟边沿还是第二个时钟边沿读取电平（SPI_CPHA_1Edge表示第一个时钟边沿，SPI_CPHA_2Edge表示第二个时钟边沿），我们使用的是SPI模式0。

      SPI初始化之后我们就拿到了SPI_I2S_SendData和SPI_I2S_ReceiveData，下面只要我们获得W25Q128的命令帧格式就可以操作W25Q128了

      SPI读写数据不是使用ReceiveData和SendData直接实现的，而是通过SwapByte函数实现的

      这个和SPI通信的特点有关，具体可以看下面这篇文章http://t.csdnimg.cn/Ac5y3

W25Q128命令帧格式

1，W25Q128命令总览

​

图表的几点说明

1，Data input output为指令名称，Byte1为指令代码，Byte2为MOSI或者MISO上的有效字节(有效字节的理解也可以看上面那个文章链接)

2，Dummy为虚拟字节，ID7-ID0为Device ID（8位）,MF7-MF0为Manufacturer ID（8位），A23-A16为Address的24位到16位，D7-D0为Data的7位到0位

2，命令帧的数据格式

   命令帧的数据格式是怎么得到的呢，这个是根据数据手册提供的时序图确定的

   确定命令帧的数据格式是非常重要的，后续代码的书写就要依据这个

   下面是常用的几个命令的帧格式

1，写使能（0x06）

​

功能：写使能指令将状态寄存器中的WEL位设置为1。

数据手册原话   The WEL bit must be set prior to every Page Program, Quad Page Program, Sector Erase, Block Erase, Chip Erase, Write Status Register and Erase/Program Security Registers instruction.

翻译  必须在每个页写、扇区擦除、块擦除、芯片擦除和写状态寄存器指令之前进行写使能。

命令帧格式：拉低CS片选->发送命令0x06 ->拉高CS片选。

2，读SR1（0x05）

 ​

• 读取状态寄存器指令允许读取8位状态寄存器的值。

• 操作：拉低CS片选 ->发送指令0x05 ->接收状态寄存器SR1的返回值 ->拉高CS片选 

3，读数据（0x03）

​

功能：从存储器指定的寄存器地址顺序读取一个或者多个数据

命令帧格式：拉低CS片选->发送命令0x03 ->发送寄存器地址24位->连续接收n个DataOUT->拉高CS片选。

4，页写（0x02）

​

功能：从指定的寄存器地址连续写入DataByte

命令帧格式：拉低CS片选->发送命令0x02 ->发送寄存器地址24位->连续发送n个DataByte->拉高CS片选（拉低CS片选之前需要写使能）。

5，扇区擦除时序（0x20）

​

 功能：寄存器地址所在的扇区全部置为1

 命令帧格式：拉低CS片选->发送命令0x20 ->发送寄存器地址24位->拉高CS片选（拉低CS片选之前需要写使能）

代码

1，W25Q128.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "W25Q128.h"
 
/**
  * 函    数：SPI写SS引脚电平，SS仍由软件模拟
  * 参    数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SS的电平，范围0~1
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SS为低电平，当BitValue为1时，需要置SS为高电平
  */
void MySPI_W_SS(uint8_t BitValue)
{
	GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_4, (BitAction)BitValue);		//根据BitValue，设置SS引脚的电平
}
 
/**
  * 函    数：SPI初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MySPI_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//开启GPIOA的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);	//开启SPI1的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//将PA4引脚初始化为推挽输出
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//将PA5和PA7引脚初始化为复用推挽输出
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//将PA6引脚初始化为上拉输入
	
	/*SPI初始化*/
	SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;						//定义结构体变量
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;			//模式，选择为SPI主模式
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;	//方向，选择2线全双工
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//数据宽度，选择为8位
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;		//先行位，选择高位先行
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128;	//波特率分频，选择128分频
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;				//SPI极性，选择低极性
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;			//SPI相位，选择第一个时钟边沿采样，极性和相位决定选择SPI模式0
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;				//NSS，选择由软件控制,这里选择使用软件控制，同时也可以通过硬件控制
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;				//CRC多项式，暂时用不到，给默认值7
	SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);						//将结构体变量交给SPI_Init，配置SPI1
	
	/*SPI使能*/
	SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);									//使能SPI1，开始运行
	
	/*设置默认电平*/
	MySPI_W_SS(1);											//SS默认高电平
}
 
/**
  * 函    数：SPI起始
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MySPI_Start(void)
{
	MySPI_W_SS(0);				//拉低SS，开始时序
}
 
/**
  * 函    数：SPI终止
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MySPI_Stop(void)
{
	MySPI_W_SS(1);				//拉高SS，终止时序
}
 
/**
  * 函    数：SPI交换传输一个字节，使用SPI模式0
  * 参    数：ByteSend 要发送的一个字节
  * 返 回 值：接收的一个字节
  */
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)
{
	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) != SET);	//等待发送数据寄存器空
	
	SPI_I2S_SendData(SPI1, ByteSend);								//写入数据到发送数据寄存器，开始产生时序
	
	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) != SET);	//等待接收数据寄存器非空
	
	return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);								//读取接收到的数据并返回
}
 
/**
  * 函    数：W25Q128初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q128_Init(void)
{
	MySPI_Init();					//先初始化底层的SPI
}
 
/**
  * 函    数：W25Q128读取ID号
  * 参    数：MID 工厂ID，使用输出参数的形式返回
  * 参    数：DID 设备ID，使用输出参数的形式返回
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q128_ReadID(uint8_t *MID, uint16_t *DID)
{
	MySPI_Start();								//SPI起始
	MySPI_SwapByte(W25Q128_JEDEC_ID);			//交换发送读取ID的指令
	*MID = MySPI_SwapByte(W25Q128_DUMMY_BYTE);	//交换接收MID，通过输出参数返回
	*DID = MySPI_SwapByte(W25Q128_DUMMY_BYTE);	//交换接收DID高8位
	*DID <<= 8;									//高8位移到高位
	*DID |= MySPI_SwapByte(W25Q128_DUMMY_BYTE);	//或上交换接收DID的低8位，通过输出参数返回
	MySPI_Stop();								//SPI终止
}
 
/**
  * 函    数：W25Q128写使能
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q128_WriteEnable(void)
{
	MySPI_Start();								//SPI起始
	MySPI_SwapByte(W25Q128_WRITE_ENABLE);		//交换发送写使能的指令
	MySPI_Stop();								//SPI终止
}
 
/**
  * 函    数：W25Q128等待忙
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q128_WaitBusy(void)
{
	uint32_t Timeout;
	MySPI_Start();								//SPI起始
	MySPI_SwapByte(W25Q128_READ_STATUS_REGISTER_1);				//交换发送读状态寄存器1的指令
	Timeout = 100000;							//给定超时计数时间
	while ((MySPI_SwapByte(W25Q128_DUMMY_BYTE) & 0x01) == 0x01)	//循环等待忙标志位
	{
		Timeout --;								//等待时，计数值自减
		if (Timeout == 0)						//自减到0后，等待超时
		{
			/*超时的错误处理代码，可以添加到此处*/
			break;								//跳出等待，不等了
		}
	}
	MySPI_Stop();								//SPI终止
}
 
/**
  * 函    数：W25Q128页编程
  * 参    数：Address 页编程的起始地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 参    数：DataArray	用于写入数据的数组
  * 参    数：Count 要写入数据的数量，范围：0~256
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：写入的地址范围不能跨页
  */
void W25Q128_PageProgram(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint16_t Count)
{
	uint16_t i;
	
	W25Q128_WriteEnable();						//写使能
	
	MySPI_Start();								//SPI起始
	MySPI_SwapByte(W25Q128_PAGE_PROGRAM);		//交换发送页编程的指令
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);				//交换发送地址23~16位
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);				//交换发送地址15~8位
	MySPI_SwapByte(Address);					//交换发送地址7~0位
	for (i = 0; i < Count; i ++)				//循环Count次
	{
		MySPI_SwapByte(DataArray[i]);			//依次在起始地址后写入数据
	}
	MySPI_Stop();								//SPI终止
	
	W25Q128_WaitBusy();							//等待忙
}
 
/**
  * 函    数：W25Q128扇区擦除（4KB）
  * 参    数：Address 指定扇区的地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q128_SectorErase(uint32_t Address)
{
	W25Q128_WriteEnable();						//写使能
	
	MySPI_Start();								//SPI起始
	MySPI_SwapByte(W25Q128_SECTOR_ERASE_4KB);	//交换发送扇区擦除的指令
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);				//交换发送地址23~16位
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);				//交换发送地址15~8位
	MySPI_SwapByte(Address);					//交换发送地址7~0位
	MySPI_Stop();								//SPI终止
	
	W25Q128_WaitBusy();							//等待忙
}
 
/**
  * 函    数：W25Q128读取数据
  * 参    数：Address 读取数据的起始地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 参    数：DataArray 用于接收读取数据的数组，通过输出参数返回
  * 参    数：Count 要读取数据的数量，范围：0~0x800000
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q128_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint32_t Count)
{
	uint32_t i;
	MySPI_Start();								//SPI起始
	MySPI_SwapByte(W25Q128_READ_DATA);			//交换发送读取数据的指令
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);				//交换发送地址23~16位
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);				//交换发送地址15~8位
	MySPI_SwapByte(Address);					//交换发送地址7~0位
	for (i = 0; i < Count; i ++)				//循环Count次
	{
		DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q128_DUMMY_BYTE);	//依次在起始地址后读取数据
	}
	MySPI_Stop();								//SPI终止
}

 2，W25Q128.h

#ifndef __W25Q128_H
#define __W25Q128_H
 
#define W25Q128_WRITE_ENABLE							0x06
#define W25Q128_WRITE_DISABLE						0x04
#define W25Q128_READ_STATUS_REGISTER_1				0x05
#define W25Q128_READ_STATUS_REGISTER_2				0x35
#define W25Q128_WRITE_STATUS_REGISTER				0x01
#define W25Q128_PAGE_PROGRAM							0x02
#define W25Q128_QUAD_PAGE_PROGRAM					0x32
#define W25Q128_BLOCK_ERASE_64KB						0xD8
#define W25Q128_BLOCK_ERASE_32KB						0x52
#define W25Q128_SECTOR_ERASE_4KB						0x20
#define W25Q128_CHIP_ERASE							0xC7
#define W25Q128_ERASE_SUSPEND						0x75
#define W25Q128_ERASE_RESUME							0x7A
#define W25Q128_POWER_DOWN							0xB9
#define W25Q128_HIGH_PERFORMANCE_MODE				0xA3
#define W25Q128_CONTINUOUS_READ_MODE_RESET			0xFF
#define W25Q128_RELEASE_POWER_DOWN_HPM_DEVICE_ID		0xAB
#define W25Q128_MANUFACTURER_DEVICE_ID				0x90
#define W25Q128_READ_UNIQUE_ID						0x4B
#define W25Q128_JEDEC_ID								0x9F
#define W25Q128_READ_DATA							0x03
#define W25Q128_FAST_READ							0x0B
#define W25Q128_FAST_READ_DUAL_OUTPUT				0x3B
#define W25Q128_FAST_READ_DUAL_IO					0xBB
#define W25Q128_FAST_READ_QUAD_OUTPUT				0x6B
#define W25Q128_FAST_READ_QUAD_IO					0xEB
#define W25Q128_OCTAL_WORD_READ_QUAD_IO				0xE3
 
#define W25Q128_DUMMY_BYTE							0xFF
 
void MySPI_Init(void);
void MySPI_Start(void);
void MySPI_Stop(void);
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend);
void W25Q128_Init(void);
void W25Q128_ReadID(uint8_t *MID, uint16_t *DID);
void W25Q128_PageProgram(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint16_t Count);
void W25Q128_SectorErase(uint32_t Address);
void W25Q128_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint32_t Count);
 
#endif

3，main.h

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "W25Q128.h"
#include "usart.h"
uint8_t MID = 0;							//定义用于存放MID号的变量
uint16_t DID = 0;							//定义用于存放DID号的变量
 
uint8_t ArrayWrite[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};	//定义要写入数据的测试数组
uint8_t ArrayRead[4];								//定义要读取数据的测试数组
 
int main(void)
{
 
	W25Q128_Init();						//W25Q128初始化
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
	uart_init(9600);	 //串口初始化为9600
 
	W25Q128_ReadID(&MID, &DID);			//获取W25Q128的ID号
	printf("%d",MID);
	printf("%d",DID);
 
	/*W25Q128功能函数测试*/
	W25Q128_SectorErase(0x000000);					//扇区擦除
	W25Q128_PageProgram(0x000000, ArrayWrite, 4);	//将写入数据的测试数组写入到W25Q128中
	W25Q128_ReadData(0x000000, ArrayRead, 4);		//读取刚写入的测试数据到读取数据的测试数组中
	printf("%d",ArrayWrite[0]);
	printf("%d",ArrayWrite[1]);
	printf("%d",ArrayWrite[2]);
	printf("%d",ArrayWrite[3]);
	printf("%d",ArrayRead[0]);
	printf("%d",ArrayRead[1]);
	printf("%d",ArrayRead[2]);
	printf("%d",ArrayRead[3]);
 
	while (1)
	{
		
	}
}

4，百度网盘代码链接

http://链接：https://pan.baidu.com/s/1sF4XEXpLJK2X5DDrbOHNBg?pwd=1524 提取码：1524 --来自百度网盘超级会员V1的分享