SPI协议——对外部SPI Flash操作
目录
1. W25Q32JVSSIQ背景知识
1.1 64个可擦除块
1.2 1024个扇区（每个块有16个扇区）
1.3 页
1. W25Q32JVSSIQ背景知识
W25Q32JV阵列被组织成16,384个可编程页，每页有256字节。一次最多可以编程256个字节。页面可分为16组(4KB扇区清除）、128组(32KB块删除）、256组(64KB块删除）或整个芯片（芯片清除）。W25Q32JV分别有1,024个可擦除扇区和64个可擦除块。小型的4KB扇区允许在需要数据和参数存储的应用程序中具有更大的灵活性。
1.1 64个可擦除块
8M的空间被切割成128块，每块64kb
1.2 1024个扇区（每个块有16个扇区）
每块64kb又每切割成16个扇区，每扇区4kb(16*4=64kb)
1.3 页
一扇区是4KB，划分成16份每份256字节这就是页,而且擦除数据也只能按照扇区或者块来擦除，下图的00FF00H-00FFFFH刚好256字节，000000h-0000ff之间也是256字节
2. Flash操作注意事项
2.1 写入操作
1. 写入操作之前必须先进行写使能；
2. 每个数据只能由1改写为0，不能由0改写为1是因为FLASH芯片自身的限制决定，它没有完全任意修改的能力，所以芯片内部无数据的时候默认为0XFF，表示为空。；
3. 写入数据之前必须先进行擦除，擦除后所有的数据位为1；
4. 进行擦除时必须按照最小擦除单元进行擦除（最小擦除单位为扇区）；
5.连续写入多字节数据时，最多写入一页的数据，如果超过一页则会覆盖前面写的内容；
6. 写入操作结束后， 芯片进入忙状态（寄存器中有一个busy位），不影响新的读写操作；
2.2 读操作
进行读操作时，直接调用读取操作时序，无需使能，但是别忘了拉低电平，没有页的限制，读取之后也不会进入到忙状态，但是不能在忙状态时读取数据；
3.代码编写
此次对SPI Flash进行读写操作还是采用SPI1，具体的配置请见上篇文章，在这里不做详细概述。
3.1 spi_flash.c添加代码
/* Flash 写使能 */
static void SPI1_FLASH_WriteEnable(void)
{
cs_low();
SPI_FLASH_SendByte( 0x06 ); //需要查芯片的datasheet来看具体的
cs_high();
}
/* Flash 等待写结束 */
static void SPI1_FLASH_WaitEnd(void)
{
uint8_t state = 0;
cs_low();
SPI_FLASH_SendByte(0x05); //需要查芯片的datasheet来看具体的
do
{
state = SPI1_FLASH_ReadByte();
}
while( (state & 0x01) == SET );
cs_high();
}
// 扇区擦除验证函数
int SPI_FLASH_VerifyErase(uint32_t addr, uint32_t length)
{
uint8_t buffer[16];
uint32_t bytesRead;
for (bytesRead = 0; bytesRead length) {
toRead = length - bytesRead;
}
// 读取地址开始的若干字节数据
SPI_FLASH_BufferRead(addr + bytesRead, buffer, toRead);
// 检查读取的数据是否为0xFF
for (uint32_t i = 0; i > 16 );
SPI_FLASH_SendByte( (addr & 0xff00) >> 8 );
SPI_FLASH_SendByte( addr & 0xff );
cs_high();
/* 最后等待Flash 处理完这次信号之后退出 */
SPI1_FLASH_WaitEnd();
if (!SPI_FLASH_VerifyErase(addr, 4096)) // 通常扇区大小为4KB
{
printf("Sector erase failed at address 0x%06X\n", addr);
}
else
{
printf("Sector erase successful at address 0x%06X\n", addr);
}
return 0;
}
/* 按页写数据，在写数据之前要先擦除 */
void SPI_FLASH_PageWrite(uint32_t addr, uint8_t *pBuffer, uint8_t size)
{
/* 发送使能信号 */
SPI1_FLASH_WriteEnable();
cs_low();
/* 发送页写入命令 */
SPI_FLASH_SendByte(0x02);
/* 发送要写入的地址，高位先行 */
SPI_FLASH_SendByte( (addr & 0xff0000) >> 16 );
SPI_FLASH_SendByte( ( addr & 0xff00) >> 8 );
SPI_FLASH_SendByte(addr & 0xff );
printf("Writing to address 0x%06X: ", addr);
for (uint8_t i = 0; i > 16 );
SPI_FLASH_SendByte( (addr & 0xff00 ) >> 8 );
SPI_FLASH_SendByte(addr & 0xff );
printf("Reading to address 0x%06X: ", addr);
/* 逐位读取数据到指针上 */
for (uint8_t i = 0; i
3.2 详细分析
1. 地址分解
假设 addr 是一个24位的地址（0xFFFFFF范围内）。发送前需要将addr分解成三个8位字节，因为SPI通常以字节为单位发送数据。
SPI_SendData((addr & 0xff0000) >> 16);
- addr & 0xff0000：使用位与操作（&）保留 addr 的高8位，其余位清零。
- >> 16：将结果右移16位，使得高8位移到最低8位的位置。
- SPI_SendData()：将移位后的结果发送出去，这发送的是 addr 的高8位。
- 例如：如果 addr = 0x123456，那么 (addr & 0xff0000) = 0x120000，右移16位得到 0x12，即发送的第一个字节是 0x12。
其他同理
2. SPI1_FLASH_WaitEnd(void)函数
读取寄存器最低位BUSY的状态，如果为1表示忙，0表示空闲；
3.3 main.c函数
uint8_t Rx[100]; uint8_t Tx[] = "Hello!", n; SPI_FLASH_SectorErase(0x00000); n=sizeof(Tx) -1 ; SPI_FLASH_PageWrite(0x00000 ,Tx ,n); SPI_FLASH_BufferRead(0x00000 ,Rx ,n); printf("the data is %s\n", Rx);3.4 运行结果
