11-2W25Q64简介&软件SPI读写W25Q64

W25Q64简介

•W25Qxx系列是一种低成本、小型化、使用简单的非易失性存储器（数据掉电不丢失），常应用于数据存储、字库存储、固件程序存储等场景
•存储介质：Nor Flash（闪存）
•时钟频率：80MHz / 160MHz (Dual SPI双重SPI) / 320MHz (Quad SPI四重SPI)
•存储容量（24位地址）：
  W25Q40：    4Mbit / 512KByte
  W25Q80：    8Mbit / 1MByte
  W25Q16：    16Mbit / 2MByte
  W25Q32：    32Mbit / 4MByte
  W25Q64：    64Mbit / 8MByte
  W25Q128：  128Mbit / 16MByte
  W25Q256：  256Mbit / 32MByte

硬件电路

引脚	功能
VCC、GND	电源（2.7~3.6V）
CS（SS）	SPI片选
CLK（SCK）	SPI时钟
DI（MOSI）	SPI主机输出从机输入
DO（MISO）	SPI主机输入从机输出
WP	写保护
HOLD	数据保持

W25Q64框图

右上角为存储器的规划示意图，以64KB为基本单元，分为若干个块。

Flash操作注意事项

写入操作时：

•写入操作前，必须先进行写使能（使用SPI发送写使能的指令）
•每个数据位只能由1改写为0，不能由0改写为1
•写入数据前必须先擦除，擦除后，所有数据位变为1
•擦除必须按最小擦除单元进行
•连续写入多字节时，最多写入一页的数据，超过页尾位置的数据，会回到页首覆盖写入
•写入操作结束后，芯片进入忙状态，不响应新的读写操作

读取操作时：

•直接调用读取时序，无需使能，无需额外操作，没有页的限制，读取操作结束后不会进入忙状态，但不能在忙状态时读取

软件SPI读写W25Q64

MySPI.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void MySPI_W_CS(uint8_t BitValue)//写CS引脚
{
	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,(BitAction)BitValue);
}

void MySPI_W_SCK(uint8_t BitValue)//写SCK引脚
{
	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_5,(BitAction)BitValue);
}

void MySPI_W_MOSI(uint8_t BitValue)//写MOSI引脚
{
	GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_7,(BitAction)BitValue);
}

uint8_t MySPI_R_MISO(void)//读MISO引脚
{
	return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6);
}

void MySPI_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	//初始化DI、CLK、CS为推挽输出
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7);
	//初始化DO为上拉输入
	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);
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
	MySPI_W_CS(1);
	MySPI_W_SCK(0);
}

void MySPI_Start(void)//起始信号，只需要把CS置低电平即可
{
	MySPI_W_CS(0);
}

void MySPI_Stop(void)//终止信号，只需要把CS置高电平即可
{
	MySPI_W_CS(1);
}
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)//交换字节
{
// uint8_t i,ByteReceive = 0x00;//接收到的字节
//	for(i = 0; i < 8 ;i ++)
//	{
//	MySPI_W_MOSI(ByteSend & (0x80 >> i));
//	MySPI_W_SCK(1);
//	if (MySPI_R_MISO() == 1 ) 
//	{
//		ByteReceive |= (0x80 >> i);
//	}
//	MySPI_W_SCK(0);
//	}
	uint8_t i;
	for(i = 0; i < 8 ;i ++)
	{
		MySPI_W_MOSI(ByteSend & 0x80);
		ByteSend <<= 1;
		MySPI_W_SCK(1);
		if (MySPI_R_MISO() == 1 ) 
		{
			ByteSend |= 0x01;
		}
		MySPI_W_SCK(0);
	}
	
	return ByteSend;
}

W25Q64.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MySPI.h"
#include "W25Q64_Ins.h"

void W25Q64_Init(void)//初始化W25Q64
{
	MySPI_Init();
}

void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID,uint16_t *DID)//读取ID
{
	MySPI_Start();//先发送起始信号
	MySPI_SwapByte(W25Q64_JEDEC_ID);//发送0x9F，交换到厂商号
	*MID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//接收厂商号，发送的0xFF是为了交换到返回的厂商号
	*DID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//接收返回值的高8位
	*DID <<= 8;//左移8位
	*DID |= MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//接收返回值的低8位
	MySPI_Stop();
}

void W25Q64_WriteEnable(void)//写使能
{
	MySPI_Start();//先发送起始信号
	MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE);//发送指令码，写使能
	MySPI_Stop();//发送停止信号结束
}

void W25Q64_WaitBusy(void)
{
	uint32_t Timeout;
	MySPI_Start();//先发送起始信号
	MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1);//发送指令码，读状态寄存器1
	Timeout = 100000;
	while((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) & 0x01) == 0x01)
	{
		Timeout -- ;
		if(Timeout == 0)
		{
			break;
		}
	}
	MySPI_Stop();
}
	
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address,uint8_t *DataArray,uint16_t Count)
{
	W25Q64_WriteEnable();
	uint16_t i;
	MySPI_Start();//先发送起始信号
	MySPI_SwapByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM);//发送指令码
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);//发送地址最高位
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);//发送地址中间位
	MySPI_SwapByte(Address);//发送地址最低位，高位被舍弃了
	
	for(i = 0; i < Count; i ++)
	{
	MySPI_SwapByte(DataArray[i]);
	}
	
	MySPI_Stop();
	W25Q64_WaitBusy();
}

void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address)
{
	W25Q64_WriteEnable();
	MySPI_Start();//先发送起始信号
	MySPI_SwapByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB);//发送指令码，扇区擦除
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);//发送地址最高位
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);//发送地址中间位
	MySPI_SwapByte(Address);//发送地址最低位，高位被舍弃了
	MySPI_Stop();
	W25Q64_WaitBusy();//事后等待
}

void W25Q64_ReadData(uint32_t Address,uint8_t *DataArray,uint32_t Count)
{
	uint32_t i;
	MySPI_Start();//先发送起始信号
	MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_DATA);//发送指令码，读数据
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);//发送地址最高位
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);//发送地址中间位
	MySPI_SwapByte(Address);//发送地址最低位，高位被舍弃了
	
	for(i = 0; i < Count; i ++)
	{
	DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//发送0xFF，换回有用的数据
	}
	MySPI_Stop();
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "W25Q64.h"

uint8_t MID;
uint16_t DID;

uint8_t ArrayWrite[] = {0x55,0x66,0x77,0x88};
uint8_t ArrayRead[4];

int main(void)
{
	OLED_Init();
	W25Q64_Init();
	
	OLED_ShowString(1,1,"MID:   DID:");
	OLED_ShowString(2,1,"W:");
	OLED_ShowString(3,1,"R:");
	W25Q64_ReadID(&MID,&DID);
	OLED_ShowHexNum(1,5,MID,2);
	OLED_ShowHexNum(1,12,DID,4);

//	W25Q64_SectorErase(0x000000);
	W25Q64_PageProgram(0x000000,ArrayWrite,4);
	W25Q64_ReadData(0x000000,ArrayRead,4);
	
	OLED_ShowHexNum(2,3,ArrayWrite[0],2);
	OLED_ShowHexNum(2,6,ArrayWrite[1],2);
	OLED_ShowHexNum(2,9,ArrayWrite[2],2);
	OLED_ShowHexNum(2,12,ArrayWrite[3],2);
	
	OLED_ShowHexNum(3,3,ArrayRead[0],2);
	OLED_ShowHexNum(3,6,ArrayRead[1],2);
	OLED_ShowHexNum(3,9,ArrayRead[2],2);
	OLED_ShowHexNum(3,12,ArrayRead[3],2);
}