W25QXX FLASH介绍

W25QXX FLASH介绍

前言

FLASH在嵌入式开发是很常用的一种芯片。它是存储芯片的一种，通过特定的程序可以修改里面的数据。FLASH在电子以及半导体领域内往往表示Flash Memory的意思，即平时所说的“闪存”，全名叫Flash EEPROM Memory。
FLASH存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还可以快速读取数据（NVRAM的优势），使数据不会因为断电而丢失。

1 W25QXX简介

W25QX系列是串行闪存器件。擦写周期多达10W次，可将数据保存达20年之久，支持2.7~3.6V的电压，支持标准的SPI，还支持双输出/四输出的SPI，最大SPI时钟可达80Mhz。
FLASH芯片的内存空间一般都是由多个块组成，而块又是由扇区组成。
例如W25Q64就是将8M字节的容量分为了128个块，每个块大小为64K字节，每个块又可分为16个扇区，每个扇区4K个字节。
25Q系列的FLASH最小擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除4K个字节。所以，这需要给FLASH开辟一个至少4K的缓存区，这样必须要求芯片有4K以上的SRAM才能有很好的操作。

2 硬件参数

硬件参数比较多，我只挑一些常用的介绍一下，更详细的介绍可以查阅芯片手册。

基本参数	说明
电压	2.7V - 3.6V
电流	4mA活动电流，掉电模式下小于1uA
通讯方式	标准SPI\双路SPI\四路SPI
速率	80MHz工作时钟\160MHz等效时钟（双路SPI模式下）\320MHz等效时钟（四路SPI模式下）

引脚号	引脚名称	I/O	功能
1	CS	I	片选输入
2	DO（IO1）	I/O 数据输出，标准SPI数据引脚 （数据输入输出1）*1
3	WP（IO2）	I/O	写保护输入，低电平有效，拉低时不能写入数据 （数据输入输出2）*2
4	GND	-	地
5	DI（IO0）	I/O	数据输入，标准SPI数据引脚 （数据输入输出0）*1
6	CLK	I	串行时钟输入
7	HOLD（IO3）	I/O	保持输入，拉低时，DO将处于高阻抗，DI和CLK针上的信号将被忽略，拉高时设备允许操作 （数据输入输出3）*2
8	VCC	-	供电

注：IO0和IO1用在标准和双路SPI模式，IO0到IO3用在四路SPI模式下。如果IO2和IO3不使用，可以硬件拉高。

3 寄存器介绍

我这里只列举部分跟软件编程相关的常用寄存器，更详细的介绍可以查阅芯片手册。。

指令名称	数值
制造商设备ID	90h
JEDEC ID	9Fh
写状态寄存器	01h
读状态寄存器1	05h
读状态寄存器2	35h
读数据	03h
写使能	06h
写失能	04h
扇区擦除(4KB)	20h
全片擦除	C7h
页编程	02h

4 编程相关

当我们要使用MCU来读写flash芯片的时候，需要用到spi通讯，这里面有几个比较容易踩的坑。

1、WP和HOLD引脚
如果使用标准4线spi通讯，要注意WP和HOLD引脚的状态，WP拉低时不能写入数据，HOLD拉低时，DO将处于高阻抗，DI和CLK针上的信号将被忽略。因此，如果不使用4路spi的话，WP和HOLD引脚可以直接通过硬件拉高，也可以通过MCU的GPIO拉高。否则，悬空或者拉低都会影响数据的写入。

2、连续写入时需要注意分区
flash一次最大可编辑256字节。flash内存可以分成多个页，每页256个字节，我们在使用spi写入flash时最多只能一次写入一页数据，并且不能跨页写入。因此，当我们需要连续写入超过一页数据时，需要注意把spi通讯分成多次。同样的，写入时也不能跨扇区写入。

3、flash写入前需要先擦除
flash写入时是按bit操作的，只能把1改成0，只有擦除才能把0变成1，因此，如果不擦除直接写入的话就会变成或运算，最终存储的数据可能跟写入的数据不一致。

4、擦除的最小单位是扇区（4K字节）
flash不能只单独擦除某一个寄存器，最少也是4096字节。如果某一个扇区原本保存了一些重要数据，然后你又需要从这个扇区的中间位置添加一些新的数据，这个时候需要注意在擦除前要先把原有保存的数据读出来，擦除后再把旧的数据和新的数据写进去，不然直接擦除的话会把原有的数据擦掉。

结束语

好了，关于W25QXX系列FLASH的介绍就讲到这里了，因为关于这个芯片的资料网上有很多讲解教程，因此本文只是挑了一些重点来讲，更详细的内容可以查阅相关的资料，如果有哪里不懂又找不到的话也可以在评论区留言或者私信给我。

好，讲完了，下课。