操作SPI，读写型号为W25Qxx的flash芯片

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1. 硬件连接

SPI 有4根线，这个芯片可以支持QSPI，此方案中没有使用

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2. CubeMX生成代码

2.1 时钟配置

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2.2 配置时钟，SWD 串口，SPI2

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2.3 配置 CS 这个 GPIO

设置GPIO 名称： W25Q64_CHIP_SELECT
设置输出为 High

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2.4 配置工程名称生成代码

3. 编写代码

先给上flash控制的库函数

W25Q64.h代码


#ifndef __W25Q64__H__
#define __W25Q64__H__

#include "main.h"


#define ManufactDeviceID_CMD	0x90
#define READ_STATU_REGISTER_1   0x05
#define READ_STATU_REGISTER_2   0x35
#define READ_DATA_CMD	        0x03
#define WRITE_ENABLE_CMD	    0x06
#define WRITE_DISABLE_CMD	    0x04
#define SECTOR_ERASE_CMD	    0x20
#define CHIP_ERASE_CMD	        0xc7
#define PAGE_PROGRAM_CMD        0x02




static HAL_StatusTypeDef SPI_Transmit(uint8_t* send_buf, uint16_t size);//向 SPI Flash 发送数据的函数
static HAL_StatusTypeDef SPI_Receive(uint8_t* recv_buf, uint16_t size);//从 SPI Flash 接收数据的函数
static HAL_StatusTypeDef SPI_TransmitReceive(uint8_t* send_buf, uint8_t* recv_buf, uint16_t size);//发送数据的同时读取数据的函数


 uint16_t W25QXX_ReadID(void);//读取Flash内部的ID
static uint8_t W25QXX_ReadSR(uint8_t reg);//读取W25QXX的状态寄存器，W25Q64一共有2个状态寄存器
int W25QXX_Read(uint8_t* buffer, uint32_t start_addr, uint16_t nbytes);//
void W25QXX_Write_Enable(void);
void W25QXX_Write_Disable(void);
void W25QXX_Erase_Sector(uint32_t sector_addr);
void W25QXX_Page_Program(uint8_t* dat, uint32_t WriteAddr, uint16_t nbytes);


#endif /* __MAIN_H */

W25Q64.C代码

#include "main.h"
#include "W25Q64.h"

extern SPI_HandleTypeDef hspi1;
extern SPI_HandleTypeDef hspi2;
/**
 * @brief    SPI发送指定长度的数据
 * @param    buf  —— 发送数据缓冲区首地址
 * @param    size —— 要发送数据的字节数
 * @retval   成功返回HAL_OK
 */
static HAL_StatusTypeDef SPI_Transmit(uint8_t* send_buf, uint16_t size)
{
    return HAL_SPI_Transmit(&hspi2, send_buf, size, 100);
}


/**
 * @brief   SPI接收指定长度的数据
 * @param   buf  —— 接收数据缓冲区首地址
 * @param   size —— 要接收数据的字节数
 * @retval  成功返回HAL_OK
 */
static HAL_StatusTypeDef SPI_Receive(uint8_t* recv_buf, uint16_t size)
{
   return HAL_SPI_Receive(&hspi2, recv_buf, size, 100);
}

/**
 * @brief   SPI在发送数据的同时接收指定长度的数据
 * @param   send_buf  —— 接收数据缓冲区首地址
 * @param   recv_buf  —— 接收数据缓冲区首地址
 * @param   size —— 要发送/接收数据的字节数
 * @retval  成功返回HAL_OK
 */
static HAL_StatusTypeDef SPI_TransmitReceive(uint8_t* send_buf, uint8_t* recv_buf, uint16_t size)
{
   return HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, send_buf, recv_buf, size, 100);
}



/**
 * @brief   读取Flash内部的ID
 * @param   none
 * @retval  成功返回device_id
 */
uint16_t W25QXX_ReadID(void)
{
    uint8_t recv_buf[2] = {0};    //recv_buf[0]存放Manufacture ID, recv_buf[1]存放Device ID
    uint16_t device_id = 0;
    uint8_t send_data[4] = {ManufactDeviceID_CMD,0x00,0x00,0x00};   //待发送数据，命令+地址
    
    /* 使能片选 */
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
    /* 发送并读取数据 */
    if (HAL_OK == SPI_Transmit(send_data, 4)) 
    {
        if (HAL_OK == SPI_Receive(recv_buf, 2)) 
        {
            device_id = (recv_buf[0] << 8) | recv_buf[1];
        }
    }
    
    /* 取消片选 */
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
    return device_id;
}

/**
 * @brief     读取W25QXX的状态寄存器，W25Q64一共有2个状态寄存器
 * @param     reg  —— 状态寄存器编号(1~2)
 * @retval    状态寄存器的值
 */
static uint8_t W25QXX_ReadSR(uint8_t reg)
{
    uint8_t result = 0; 
    uint8_t send_buf[4] = {0x00,0x00,0x00,0x00};
    switch(reg)
    {
        case 1:
            send_buf[0] = READ_STATU_REGISTER_1;
        case 2:
            send_buf[0] = READ_STATU_REGISTER_2;
        case 0:
        default:
            send_buf[0] = READ_STATU_REGISTER_1;
    }
    
     /* 使能片选 */
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
    if (HAL_OK == SPI_Transmit(send_buf, 4)) 
    {
        if (HAL_OK == SPI_Receive(&result, 1)) 
        {
            HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);
            
            return result;
        }
    }
    
    /* 取消片选 */
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);

    return 0;
}


/**
 * @brief	阻塞等待Flash处于空闲状态
 * @param   none
 * @retval  none
 */
static void W25QXX_Wait_Busy(void)
{
    while((W25QXX_ReadSR(1) & 0x01) == 0x01); // 等待BUSY位清空
}

/**
 * @brief   读取SPI FLASH数据
 * @param   buffer      —— 数据存储区
 * @param   start_addr  —— 开始读取的地址(最大32bit)
 * @param   nbytes      —— 要读取的字节数(最大65535)
 * @retval  成功返回0，失败返回-1
 */
int W25QXX_Read(uint8_t* buffer, uint32_t start_addr, uint16_t nbytes)
{
    uint8_t cmd = READ_DATA_CMD;
    
    start_addr = start_addr << 8;
    
	W25QXX_Wait_Busy();
    
     /* 使能片选 */
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
    SPI_Transmit(&cmd, 1);
    
    if (HAL_OK == SPI_Transmit((uint8_t*)&start_addr, 3)) 
    {
        if (HAL_OK == SPI_Receive(buffer, nbytes)) 
        {
            HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);
            return 0;
        }
    }
    
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);
    return -1;
}

/**
 * @brief    W25QXX写使能,将S1寄存器的WEL置位
 * @param    none
 * @retval
 */
void W25QXX_Write_Enable(void)
{
    uint8_t cmd= WRITE_ENABLE_CMD;
    
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
    SPI_Transmit(&cmd, 1);
    
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
    W25QXX_Wait_Busy();

}

/**
 * @brief    W25QXX写禁止,将WEL清零
 * @param    none
 * @retval    none
 */
void W25QXX_Write_Disable(void)
{
    uint8_t cmd = WRITE_DISABLE_CMD;

    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
    SPI_Transmit(&cmd, 1);
    
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
    W25QXX_Wait_Busy();
}

/**
 * @brief    W25QXX擦除一个扇区
 * @param   sector_addr    —— 扇区地址 根据实际容量设置
 * @retval  none
 * @note    阻塞操作
 */
void W25QXX_Erase_Sector(uint32_t sector_addr)
{
    uint8_t cmd = SECTOR_ERASE_CMD;
    
    sector_addr *= 4096;    //每个块有16个扇区，每个扇区的大小是4KB，需要换算为实际地址
    sector_addr <<= 8;
    
    W25QXX_Write_Enable();  //擦除操作即写入0xFF，需要开启写使能
    W25QXX_Wait_Busy();        //等待写使能完成
   
     /* 使能片选 */
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
    SPI_Transmit(&cmd, 1);
    
    SPI_Transmit((uint8_t*)&sector_addr, 3);
    
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
    W25QXX_Wait_Busy();       //等待扇区擦除完成
}


/**
 * @brief    页写入操作
 * @param    dat —— 要写入的数据缓冲区首地址
 * @param    WriteAddr —— 要写入的地址
 * @param   byte_to_write —— 要写入的字节数（0-256）
 * @retval    none
 */
void W25QXX_Page_Program(uint8_t* dat, uint32_t WriteAddr, uint16_t nbytes)
{
    uint8_t cmd = PAGE_PROGRAM_CMD;
    
    WriteAddr <<= 8;
    
    W25QXX_Write_Enable();
    
    /* 使能片选 */
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
    SPI_Transmit(&cmd, 1);

    SPI_Transmit((uint8_t*)&WriteAddr, 3);
    
    SPI_Transmit(dat, nbytes);
    
    HAL_GPIO_WritePin(W25Q64_CHIP_SELECT_GPIO_Port, W25Q64_CHIP_SELECT_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
    W25QXX_Wait_Busy();
}

下面是main函数中的代码

串口重定向

将串口的代码重新使用了printf来输出，

#include <stdio.h>
 //重定向c库函数printf到串口USARTx，重定向后可使用printf函数
 int fputc(int ch, FILE *f)
 {
     /* 发送一个字节数据到串口USARTx */
     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
     return (ch);
 }

 void ShowHex(uint8_t *buf,uint8_t len)
{
    uint8_t i;
    printf("hex = ");
    for( i = 0; i < len; i++){
        printf(" %02X",buf[i]); //使用前导0补齐
        //printf(" %2X",buf[i]);  //使用前导空格补齐
        //printf(" %X",buf[i]);  //输出最短的16进制格式
    }
    printf( "\r\n");
}

完整的main函数代码

#include "W25Q64.h"
uint16_t device_id;
uint8_t read_buf[10] = {0};
uint8_t write_buf[10] = {0};
int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_SPI1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  MX_SPI2_Init();
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
	
  printf("******************   start   **********************\r\n");
  /* 读取要写入地址处的数据 */
  printf("read data before write\r\n");
  W25QXX_Read(read_buf, 0, 10);
  ShowHex(read_buf,10);
  /* 擦除该扇区 */
  printf("erase sector 0 \r\n");
  W25QXX_Erase_Sector(0);
  /* 再次读数据 */
  printf("read erase data\r\n");
  W25QXX_Read(read_buf, 0, 10);
  ShowHex(read_buf,10);
  /* 写数据 */
  printf("write data \r\n");
  for(int i = 0; i < 10; i++) 
  {
    write_buf[i] = i;
  }
  W25QXX_Page_Program(write_buf, 0, 10);//写数据
    
  /* 再次读数据 */
  printf("read write data \r\n");
  W25QXX_Read(read_buf, 0, 10);
  ShowHex(read_buf,10);
  while (1)
  {
    device_id = W25QXX_ReadID();
    printf("W25Q64 Device ID is 0x%04x\r\n",device_id);
    HAL_Delay(1000);	
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

4. 后记

无

操作SPI，读写型号为W25Qxx的flash芯片 ​

1. 硬件连接 ​

2. CubeMX生成代码 ​

2.1 时钟配置 ​

2.2 配置时钟，SWD 串口，SPI2 ​

2.3 配置 CS 这个 GPIO ​

2.4 配置工程名称 生成代码 ​

3. 编写代码 ​

串口重定向 ​

完整的main函数代码 ​

4. 后记 ​

操作SPI，读写型号为W25Qxx的flash芯片

1. 硬件连接

2. CubeMX生成代码

2.1 时钟配置

2.2 配置时钟，SWD 串口，SPI2

2.3 配置 CS 这个 GPIO

2.4 配置工程名称生成代码

3. 编写代码

串口重定向

完整的main函数代码

4. 后记