SPI驱动W25Q64

news/2024/7/10 19:22:05 标签: stm32, 开源, 嵌入式硬件, c语言

文章目录

  • 前言
  • 一、硬件电路
  • 二、W25Q64初始化
  • 三、W25Q64读数据
  • 四、W25Q64写数据

前言

在这里插入图片描述

一、硬件电路

PA15为W25Q64片选线配置为GPIO输出模式
在这里插入图片描述

二、W25Q64初始化

在这里插入图片描述

通过SPI读取设备ID验证是否能正确读写

static int ReadID(void){
	uint8_t cmd = 0x9F;
	uint8_t data[3] = {0};
	W25Q64CSLOW;
	HAL_StatusTypeDef status =  HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &cmd, 1, 10);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("ReadID HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}

	status =  HAL_SPI_Receive(&hspi1, data, 3, 10);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("ReadID HAL_SPI_Receive ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}
	W25Q64CSGIGH;
	int id = (data[0]<<16) | (data[1]<<8) | (data[2]<<0);
	return id;
}

static int W25Q64Init(void){
	uint32_t id = ReadID();
	if(id != 0xEF4017){
		LogDebug("W25Q64Init  ERROR\r\n");
		return -EIO;
	}
	LogDebug("W25Q64Init id is %X\r\n",id);
}

三、W25Q64读数据

在这里插入图片描述
该指令 允许读出一个字节或一个以上的字节。先把 /CS引脚 拉低为低电平，然后把 03h 通过DI引脚 写入芯片，再送入 24位的地址，这些数据将在 CLK 的上升沿被芯片采集。芯片接收完 24位地址 之后，就会把相应地址的数据在 CLK引脚的下降沿从 DO引脚 发送出去，高位在前。当发送完这个地址的数据之后，地址将自动增加，然后通过 DO引脚把 下一个地址的数据发送出去，从而形成一个 数据流。也就是说，只要时钟在工作，通过 一条读指令，就可以把 整个芯片存储区的数据读出来。

static int W25Q64Read(uint32_t addr,uint8_t *pdata,uint32_t length){

	uint8_t data[4] = {0};
	data[0] = 0x03;
	data[1] = (addr & 0xFF0000)>>16;
	data[2] = (addr & 0x00FF00)>>8;
	data[3] = (addr & 0x0000FF)>>0;
	
	W25Q64CSLOW;
	HAL_StatusTypeDef status =  HAL_SPI_Transmit(&hspi1, data, 4, 10);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("W25Q64Read HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}

	status =  HAL_SPI_Receive(&hspi1, pdata, length, 100);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("W25Q64Read HAL_SPI_Receive ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}
	W25Q64CSGIGH;
	
	return ESUCCESS; 
}

四、W25Q64写数据

  1. 写使能指令（06h）
    该指令会使 状态寄存器WEL位置位。在执行每个页编程、扇区擦除、块擦除、芯片擦除和写状态寄存器等指令之前，都要先置位 WEL。/CS引脚 先拉低为低电平后，写使能指令代码 06h 从 DI引脚输入，在 CLK上升沿采集，然后将 /CS引脚 拉高为高电平。
    在这里插入图片描述
//在页写和擦除等指令完成后 写使能位会被自动置0 因此每次要写数据之前必须开启写使能位
static int WriteEnable(void){
	uint8_t cmd = 0x06;
	W25Q64CSLOW;
	HAL_StatusTypeDef status =  HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &cmd, 1, 10);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("WriteEnable HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}
	W25Q64CSGIGH;
	return ESUCCESS;
}

//等待页写或者擦除完成
static int WaitWriteEnd(void){
	uint8_t cmd = 0x05;
	uint8_t registerStatus = 0;
	W25Q64CSLOW;
	HAL_StatusTypeDef status =  HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &cmd, 1, 10);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("WriteEnable HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}

	status =  HAL_SPI_Receive(&hspi1, &registerStatus, 1, 10);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("WriteEnable HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}

	while(registerStatus & 0x01){
		status = HAL_SPI_Receive(&hspi1, &registerStatus, 1, 10);
		if(status != HAL_OK){
			LogDebug("WriteEnable HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
			W25Q64CSGIGH;
			return -EIO;
		}
	}
	W25Q64CSGIGH;
	return ESUCCESS;
}
  1. 写禁止指令（04h）
    该指令将会使 WEL位 变为0。/CS引脚 拉低为低电平后，再把 04h 从 DI引脚 输入到芯片，将 /CS引脚 拉高为高电平后，就可完成这个指令。

在执行完 写状态寄存器、页编程、扇区擦除、块擦除、芯片擦除等指令之后，WEL位就会自动变为 0。
在这里插入图片描述

  1. 页写（0x02）
    该指令会从指定地址的页开始写数据，当要写的数据超过当前页最大地址时，从该页的首地址覆盖写。
    在页写之前要对该页进行擦除。因为W25Q64在存储数据时是将内存中的1置为0来实现的，所以在写数据时要先擦除写地址的数据。
    在这里插入图片描述
static int PageWrite(uint32_t addr,uint8_t *pdata,uint32_t length){
	if(length > 256)
		length = 256;

	uint8_t data[4] = {0};
	data[0] = 0x02;
	data[1] = (addr & 0xFF0000)>>16;
	data[2] = (addr & 0x00FF00)>>8;
	data[3] = (addr & 0x0000FF)>>0;
	int ret = WriteEnable();
	if(ret != ESUCCESS){
		LogDebug("PageWrite WriteEnable ERROR\r\n");
		return -EIO;
	}
	
	W25Q64CSLOW;
	HAL_StatusTypeDef status =  HAL_SPI_Transmit(&hspi1, data, 4, 10);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("PageWrite HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}

	status =  HAL_SPI_Transmit(&hspi1, pdata, length, 100);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("PageWrite HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}
	W25Q64CSGIGH;

	ret = WaitWriteEnd();
	if(ret != ESUCCESS){
		LogDebug("PageWrite WaitWriteEnd ERROR\r\n");
		return -EIO;
	}
	return ESUCCESS; 
	
}
  1. 扇区擦除
    W25Q64擦除的最小单位为4K的扇区。
    例如输入0-4095之间的地址，会将第一个扇区擦除。输入任意地址，会将该地址所处于的扇区擦除。
    在这里插入图片描述

static int SectorErase(uint32_t addr){
	uint8_t data[4] = {0};
	data[0] = 0x20;
	data[1] = (addr & 0xFF0000)>>16;
	data[2] = (addr & 0x00FF00)>>8;
	data[3] = (addr & 0x0000FF)>>0;
	int ret = WriteEnable();
	if(ret != ESUCCESS){
		LogDebug("SectorErase WriteEnable ERROR\r\n");
		return -EIO;
	}
	
	W25Q64CSLOW;
	HAL_StatusTypeDef status =  HAL_SPI_Transmit(&hspi1, data, 4, 10);
	if(status != HAL_OK){
		LogDebug("SectorErase HAL_SPI_Transmit ERROR\r\n");
		W25Q64CSGIGH;
		return -EIO;
	}
	W25Q64CSGIGH;

	ret = WaitWriteEnd();
	if(ret != ESUCCESS){
		LogDebug("SectorErase WaitWriteEnd ERROR\r\n");
		return -EIO;
	}
	return ESUCCESS; 
}

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