代码收藏家 【STM32】使用硬件SPI读写W25Q128存储器
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);
#endif3，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
作者：河狸江流儿
