STM32F4X SPI W25Q128
STM32F4X SPI W25Q128
- 什么是SPI
- SPI的特点
-
- SPI通信引脚
- SPI接线方式
- SPI速率
- SPI通信方式
- SPI时钟相位和时钟极性
- STM32F4X SPI
-
- STM32F4X SPI配置
- STM32F4X SPI频率
- W25Q128
-
- W25Q128存储结构
- W25Q128读写操作
- W25Q128常用指令
-
- 读取ID命令(0x90)
- 写使能命令(0x06)
- 禁止写使能命令(0x04)
- 读取W25Q128状态命令(0x05)
- W25Q128扇区擦除命令(0x20)
- W25Q128写页命令(0x02)
- W25Q128读命令(0x03)
- STM32F4X读写W25Q128例程
什么是SPI
SPI全称是Serial Peripheral Interface，又叫串口外围设备接口，是由Motorola(摩托罗拉)公司开发的一种在设备之间进行通信的协议。SPI是一种全双工同步串行通信协议，其通信过程只需要4根信号线，SPI主机可以连接多个SPI从机。目前很多的传感器，FLASH存储器件都使用SPI通信协议。
SPI的特点
SPI通信引脚
SPI有4根通信引脚，分别是CLK、MOSI、MISO和CS。
CLK:SPI的时钟引脚，用于主机和从机之间做时钟同步
MOSI:主机输出从机输入引脚，用于主机发送数据，从机接收数据
MISO:主机输入从机输出引脚，用于主机接收数据，从机发送数据
CS:片选引脚，用于主机选中从机进行通信，通常是低电平有效
SPI接线方式
由上图可以知道，SPI主机可以接多个从机，其中
主机的SCLK< – >从机的SCLK
主机的MOSI< – >从机的MOSI
主机的MISO< – >从机的MISO
主机的CS< – >从机的CS
在进行通信的时候，主机选择哪个从机进行通信取决于CS引脚，当主机把某个从机的CS引脚拉低时，就说明主机要跟CS被拉低的那个从机进行通信。
SPI速率
SPI是全双工且SPI没有定义速度限制，一般的实现通常能达到甚至超过10 Mbps
SPI通信方式
SPI的主机和从机都会有一个8位的移位寄存器，用来发送和接收数据
- 主机会将从机的CS线拉低，代表从机被选上，准备进行通信。
- 主机通过SCLK线发送时钟信号，准备发送或接收数据。
- 主机会先把数据先放入主机的移位寄存器里面，然后在SCLK的信号下，将移位寄存器中的数据通过MOSI线一位一位地发送给从机，从机也将移位寄存器中的数据通过MISO线一位一位地发送给主机，这样主机和从机的数据就实现的交换。
SPI的读和写是同步完成，当主机发送一个数据给从机时，也必然会收到一个数据，收到的数据也可以选择不处理。所以当主机需要发送数据时，必然会收到一个数据。主机需要接收数据时，也必须先发一个数据。
SPI时钟相位和时钟极性
时钟相位CPHA和时钟时钟极性CPOL是决定SPI的数据采集规则，通常可以通过软件进行配置，根据配置不同有4种时序关系。
CPHA:时钟相位，为0时从第一个时钟边沿开始采样数据，为1时从第二个时钟边沿开始采样数据
CPOL:时钟极性，为0代表空闲状态时，SCK保持低电平，为1代表空闲状态时，SCK保持高电平
| 模式 | CPHA | CPOL |
|---|---|---|
| MODE0 | 0 | 0 |
| MODE1 | 0 | 1 |
| MODE2 | 1 | 0 |
| MODE3 | 1 | 1 |
主机和从机之间的CPHA和CPOL要保持一致，否则通信会失败。通常在一些SPI器件的数据手册上会告诉用户其通信模式。
STM32F4X SPI
STM32F4X SPI配置
STM32F4X的库函数提供了SPI的配置函数
typedef struct
{
uint16_t SPI_Direction; /*!< Specifies the SPI unidirectional or bidirectional data mode.
This parameter can be a value of @ref SPI_data_direction */
uint16_t SPI_Mode; /*!< Specifies the SPI operating mode.
This parameter can be a value of @ref SPI_mode */
uint16_t SPI_DataSize; /*!< Specifies the SPI data size.
This parameter can be a value of @ref SPI_data_size */
uint16_t SPI_CPOL; /*!< Specifies the serial clock steady state.
This parameter can be a value of @ref SPI_Clock_Polarity */
uint16_t SPI_CPHA; /*!< Specifies the clock active edge for the bit capture.
This parameter can be a value of @ref SPI_Clock_Phase */
uint16_t SPI_NSS; /*!< Specifies whether the NSS signal is managed by
hardware (NSS pin) or by software using the SSI bit.
This parameter can be a value of @ref SPI_Slave_Select_management */
uint16_t SPI_BaudRatePrescaler; /*!< Specifies the Baud Rate prescaler value which will be
used to configure the transmit and receive SCK clock.
This parameter can be a value of @ref SPI_BaudRate_Prescaler
@note The communication clock is derived from the master
clock. The slave clock does not need to be set. */
uint16_t SPI_FirstBit; /*!< Specifies whether data transfers start from MSB or LSB bit.
This parameter can be a value of @ref SPI_MSB_LSB_transmission */
uint16_t SPI_CRCPolynomial; /*!< Specifies the polynomial used for the CRC calculation. */
}SPI_InitTypeDef;
SPI_Direction:配置SPI的工作方式
SPI_Mode:配置SPI是工作在主机还是从机
SPI_DataSize:配置SPI的数据传输位数
SPI_CPOL:配置SPI的时钟极性
SPI_CPHA:配置SPI的时钟相位
SPI_NSS:配置从机的CS是硬件控制还是软件控制
SPI_BaudRatePrescaler:配置SPI预分配器
SPI_FirstBit:配置数据传输从MSB位还是LSB位开始
SPI_CRCPolynomial:CRC值计算的多项式
/**
* SPI初始化函数
* SPIx:SPI控制器
* SPI_InitStruct:SPI初始化结构体
*/
void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct)
STM32F4X SPI频率
STM32F4X的SPI可以通过分频器得到适合的频率。SPI的分频器有以下的分配倍数
假设使用SPI1，SPI1的时钟源是APB2,APB2的频率为84MHZ，分频系数选择4，则最终的SPI1频率为
Fspi = APB2 / 4 = 21MHz
W25Q128
W25Q128是华邦公司生产的一款SPI FLASH芯片，其容量为128Mbit，也就是16M，最大可以存储16M的数据
W25Q128存储结构
W25Q128将16M的容量分成了256个块，一个块大小为64K，每个块又分成了16个扇区，一个扇区为4K，每个扇区又分成了16个页，每个页为256字节。
W25Q128读写操作
FLASH芯片的特点是在每次写操作之前都要先擦除，因为FLASH中的每个bit不能将0写成1，只能将1写成0。所以在写之前要写擦除。W25Q128每次擦除的最小单位为一个扇区，也就是4K。
Flash 写入数据时，不能跨页写入，一次最多写入一页，W25Q128的一页是 256 字节。写入数据一旦跨页，必须在写满上一页的时候，等待 Flash 将数据从缓存搬移到非易失区，重新再次往里写。
每款 Flash 的扇区大小不一定相同，W25Q128 的一个扇区是 4096 字节。为了提高擦除效率，使用不同的擦除指令还可以一次性进行 32K（8 个扇区）、64K（16 个扇区）以及整片擦除。
W25Q128常用指令
W25Q128内置了很多的操作命令，用户可以通过不同的命令对W25Q128进行操作
读取ID命令(0x90)
在使用W25Q128前，可以通过读取ID来判断SPI的通信是否正常。通过给W25Q128发送0x90命令，如果通信正常，W25Q128会返回芯片的ID。
主机需要连续发送0x90,0x00,0x00,0x00 4个数据给到W25Q128，发送完之后W25Q128就会返回16位的ID。
写使能命令(0x06)
W25Q128每次进行写操作之前，都需要发送写使能命令，主机只需要发送0x06命令给W25Q128就可以使能写操作
禁止写使能命令(0x04)
主机发送0x04命令给W25Q128就可以禁止写操作
读取W25Q128状态命令(0x05)
主机发送0x05命令给W25Q128，W25Q128会返回当前的状态标志位。
W25Q128扇区擦除命令(0x20)
扇区擦除命令可以擦除一个删除，主机需要先发送0x20命令，然后接着发送24位需要擦除的删除地址
W25Q128写页命令(0x02)
主机需要先发送0x02命令，接着发送24位页地址，最后就可以连续发送256字节的数据。
W25Q128读命令(0x03)
主机需要先发送0x03命令，接着发送24位地址，最后就可以连续读取数据。
STM32F4X读写W25Q128例程
以下例程是基于正点原子的SPI例程。
w25qxx.h
#ifndef __W25QXX_H
#define __W25QXX_H
#include "sys.h"
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32F407开发板
//W25QXX 驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
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//
//W25X系列/Q系列芯片列表
//W25Q80 ID 0XEF13
//W25Q16 ID 0XEF14
//W25Q32 ID 0XEF15
//W25Q64 ID 0XEF16
//W25Q128 ID 0XEF17
#define W25Q80 0XEF13
#define W25Q16 0XEF14
#define W25Q32 0XEF15
#define W25Q64 0XEF16
#define W25Q128 0XEF17
#define NM25Q80 0X5213
#define NM25Q16 0X5214
#define NM25Q32 0X5215
#define NM25Q64 0X5216
#define NM25Q128 0X5217
#define NM25Q256 0X5218
extern u16 W25QXX_TYPE; //定义W25QXX芯片型号
#define W25QXX_CS PBout(7) //W25QXX的片选信号
#define W25Q128_PAGE_SIZE (256) // W25Q128 页大小
#define W25Q128_SECTOR_SIZE (256 * 16) // W25Q128 扇区大小
#define W25Q128_SECTOR_INDEX (0) // 扇区索引
//
//指令表
#define W25X_WriteEnable 0x06
#define W25X_WriteDisable 0x04
#define W25X_ReadStatusReg 0x05
#define W25X_WriteStatusReg 0x01
#define W25X_ReadData 0x03
#define W25X_FastReadData 0x0B
#define W25X_FastReadDual 0x3B
#define W25X_PageProgram 0x02
#define W25X_BlockErase 0xD8
#define W25X_SectorErase 0x20
#define W25X_ChipErase 0xC7
#define W25X_PowerDown 0xB9
#define W25X_ReleasePowerDown 0xAB
#define W25X_DeviceID 0xAB
#define W25X_ManufactDeviceID 0x90
#define W25X_JedecDeviceID 0x9F
void W25QXX_Init(void);
u16 W25QXX_ReadID(void); //读取FLASH ID
u8 W25QXX_ReadSR(void); //读取状态寄存器
void W25QXX_Write_SR(u8 sr); //写状态寄存器
void W25QXX_Write_Enable(void); //写使能
void W25QXX_Write_Disable(void); //写保护
void W25QXX_Write_NoCheck(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite);
void W25QXX_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead); //读取flash
void W25QXX_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite);//写入flash
void W25QXX_Erase_Chip(void); //整片擦除
void W25QXX_Erase_Sector(u32 Dst_Addr); //扇区擦除
void W25QXX_Wait_Busy(void); //等待空闲
void W25QXX_PowerDown(void); //进入掉电模式
void W25QXX_WAKEUP(void); //唤醒
#endif
w25qxx.c
#include "w25qxx.h"
#include "spi.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
//
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u16 W25QXX_TYPE=W25Q128; //默认是W25Q128
//4Kbytes为一个Sector
//16个扇区为1个Block
//W25Q128
//容量为16M字节,共有128个Block,4096个Sector
//初始化SPI FLASH的IO口
void W25QXX_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);//使能GPIOG时钟
//GPIOB14
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;//PB14
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;//PG7
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_7);//PG7输出1,防止NRF干扰SPI FLASH的通信
W25QXX_CS=1; //SPI FLASH不选中
SPI1_Init(); //初始化SPI
SPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_4); //设置为21M时钟
W25QXX_TYPE=W25QXX_ReadID(); //读取FLASH ID.
}
//读取W25QXX的状态寄存器
//BIT7 6 5 4 3 2 1 0
//SPR RV TB BP2 BP1 BP0 WEL BUSY
//SPR:默认0,状态寄存器保护位,配合WP使用
//TB,BP2,BP1,BP0:FLASH区域写保护设置
//WEL:写使能锁定
//BUSY:忙标记位(1,忙;0,空闲)
//默认:0x00
u8 W25QXX_ReadSR(void)
{
u8 byte=0;
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReadStatusReg); //发送读取状态寄存器命令
byte=SPI1_ReadWriteByte(0Xff); //读取一个字节
W25QXX_CS=1; //取消片选
return byte;
}
//写W25QXX状态寄存器
//只有SPR,TB,BP2,BP1,BP0(bit 7,5,4,3,2)可以写!!!
void W25QXX_Write_SR(u8 sr)
{
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteStatusReg); //发送写取状态寄存器命令
SPI1_ReadWriteByte(sr); //写入一个字节
W25QXX_CS=1; //取消片选
}
//W25QXX写使能
//将WEL置位
void W25QXX_Write_Enable(void)
{
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteEnable); //发送写使能
W25QXX_CS=1; //取消片选
}
//W25QXX写禁止
//将WEL清零
void W25QXX_Write_Disable(void)
{
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteDisable); //发送写禁止指令
W25QXX_CS=1; //取消片选
}
//读取芯片ID
//返回值如下:
//0XEF13,表示芯片型号为W25Q80
//0XEF14,表示芯片型号为W25Q16
//0XEF15,表示芯片型号为W25Q32
//0XEF16,表示芯片型号为W25Q64
//0XEF17,表示芯片型号为W25Q128
u16 W25QXX_ReadID(void)
{
u16 Temp = 0;
W25QXX_CS=0;
SPI1_ReadWriteByte(0x90);//发送读取ID命令
SPI1_ReadWriteByte(0x00);
SPI1_ReadWriteByte(0x00);
SPI1_ReadWriteByte(0x00);
Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF)<<8;
Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF);
W25QXX_CS=1;
return Temp;
}
//读取SPI FLASH
//在指定地址开始读取指定长度的数据
//pBuffer:数据存储区
//ReadAddr:开始读取的地址(24bit)
//NumByteToRead:要读取的字节数(最大65535)
void W25QXX_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead)
{
u16 i;
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReadData); //发送读取命令
SPI1_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>16)); //发送24bit地址
SPI1_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>8));
SPI1_ReadWriteByte((u8)ReadAddr);
for(i=0;i<NumByteToRead;i++)
{
pBuffer[i]=SPI1_ReadWriteByte(0XFF); //循环读数
}
W25QXX_CS=1;
}
//SPI在一页(0~65535)内写入少于256个字节的数据
//在指定地址开始写入最大256字节的数据
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大256),该数不应该超过该页的剩余字节数!!!
void W25QXX_Write_Page(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{
u16 i;
W25QXX_Write_Enable(); //SET WEL
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_PageProgram); //发送写页命令
SPI1_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>16)); //发送24bit地址
SPI1_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>8));
SPI1_ReadWriteByte((u8)WriteAddr);
for(i=0;i<NumByteToWrite;i++)SPI1_ReadWriteByte(pBuffer[i]);//循环写数
W25QXX_CS=1; //取消片选
W25QXX_Wait_Busy(); //等待写入结束
}
//无检验写SPI FLASH
//必须确保所写的地址范围内的数据全部为0XFF,否则在非0XFF处写入的数据将失败!
//具有自动换页功能
//在指定地址开始写入指定长度的数据,但是要确保地址不越界!
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)
//CHECK OK
void W25QXX_Write_NoCheck(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{
u16 pageremain;
pageremain=256-WriteAddr%256; //单页剩余的字节数
if(NumByteToWrite<=pageremain)pageremain=NumByteToWrite;//不大于256个字节
while(1)
{
W25QXX_Write_Page(pBuffer,WriteAddr,pageremain);
if(NumByteToWrite==pageremain)break;//写入结束了
else //NumByteToWrite>pageremain
{
pBuffer+=pageremain;
WriteAddr+=pageremain;
NumByteToWrite-=pageremain; //减去已经写入了的字节数
if(NumByteToWrite>256)pageremain=256; //一次可以写入256个字节
else pageremain=NumByteToWrite; //不够256个字节了
}
};
}
//写SPI FLASH
//在指定地址开始写入指定长度的数据
//该函数带擦除操作!
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)
u8 W25QXX_BUFFER[4096];
void W25QXX_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{
u32 secpos;
u16 secoff;
u16 secremain;
u16 i;
u8 * W25QXX_BUF;
W25QXX_BUF=W25QXX_BUFFER;
secpos=WriteAddr/4096;//扇区地址
secoff=WriteAddr%4096;//在扇区内的偏移
secremain=4096-secoff;//扇区剩余空间大小
//printf("ad:%X,nb:%X\r\n",WriteAddr,NumByteToWrite);//测试用
if(NumByteToWrite<=secremain)secremain=NumByteToWrite;//不大于4096个字节
while(1)
{
W25QXX_Read(W25QXX_BUF,secpos*4096,4096);//读出整个扇区的内容
for(i=0;i<secremain;i++)//校验数据
{
if(W25QXX_BUF[secoff+i]!=0XFF)break;//需要擦除
}
if(i<secremain)//需要擦除
{
W25QXX_Erase_Sector(secpos);//擦除这个扇区
for(i=0;i<secremain;i++) //复制
{
W25QXX_BUF[i+secoff]=pBuffer[i];
}
W25QXX_Write_NoCheck(W25QXX_BUF,secpos*4096,4096);//写入整个扇区
}else W25QXX_Write_NoCheck(pBuffer,WriteAddr,secremain);//写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间.
if(NumByteToWrite==secremain)break;//写入结束了
else//写入未结束
{
secpos++;//扇区地址增1
secoff=0;//偏移位置为0
pBuffer+=secremain; //指针偏移
WriteAddr+=secremain;//写地址偏移
NumByteToWrite-=secremain; //字节数递减
if(NumByteToWrite>4096)secremain=4096; //下一个扇区还是写不完
else secremain=NumByteToWrite; //下一个扇区可以写完了
}
};
}
//擦除整个芯片
//等待时间超长...
void W25QXX_Erase_Chip(void)
{
W25QXX_Write_Enable(); //SET WEL
W25QXX_Wait_Busy();
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_ChipErase); //发送片擦除命令
W25QXX_CS=1; //取消片选
W25QXX_Wait_Busy(); //等待芯片擦除结束
}
//擦除一个扇区
//Dst_Addr:扇区地址 根据实际容量设置
//擦除一个山区的最少时间:150ms
void W25QXX_Erase_Sector(u32 Dst_Addr)
{
//监视falsh擦除情况,测试用
//printf("fe:%x\r\n",Dst_Addr);
Dst_Addr*=4096;
W25QXX_Write_Enable(); //SET WEL
W25QXX_Wait_Busy();
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_SectorErase); //发送扇区擦除指令
SPI1_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>16)); //发送24bit地址
SPI1_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>8));
SPI1_ReadWriteByte((u8)Dst_Addr);
W25QXX_CS=1; //取消片选
W25QXX_Wait_Busy(); //等待擦除完成
}
//等待空闲
void W25QXX_Wait_Busy(void)
{
while((W25QXX_ReadSR()&0x01)==0x01); // 等待BUSY位清空
}
//进入掉电模式
void W25QXX_PowerDown(void)
{
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_PowerDown); //发送掉电命令
W25QXX_CS=1; //取消片选
delay_us(3); //等待TPD
}
//唤醒
void W25QXX_WAKEUP(void)
{
W25QXX_CS=0; //使能器件
SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReleasePowerDown); // send W25X_PowerDown command 0xAB
W25QXX_CS=1; //取消片选
delay_us(3); //等待TRES1
}
spi.c
#include "spi.h"
//
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//
//以下是SPI模块的初始化代码，配置成主机模式
//SPI口初始化
//这里针是对SPI1的初始化
void SPI1_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);//使能SPI1时钟
RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
//GPIOFB3,4,5初始化设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;//PB3~5复用功能输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_SPI1); //PB3复用为 SPI1
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_SPI1); //PB4复用为 SPI1
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_SPI1); //PB5复用为 SPI1
//这里只针对SPI口初始化
RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//复位SPI1
RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,DISABLE);//停止复位SPI1
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //设置SPI工作模式:设置为主SPI
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //串行同步时钟的空闲状态为高电平
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC值计算的多项式
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设
SPI1_ReadWriteByte(0xff);//启动传输
}
//SPI1速度设置函数
//SPI速度=fAPB2/分频系数
//@ref SPI_BaudRate_Prescaler:SPI_BaudRatePrescaler_2~SPI_BaudRatePrescaler_256
//fAPB2时钟一般为84Mhz：
void SPI1_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{
assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));//判断有效性
SPI1->CR1&=0XFFC7;//位3-5清零，用来设置波特率
SPI1->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler; //设置SPI1速度
SPI_Cmd(SPI1,ENABLE); //使能SPI1
}
//SPI1 读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET){}//等待发送区空
SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通过外设SPIx发送一个byte 数据
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET){} //等待接收完一个byte
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通过SPIx最近接收的数据
}
main.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "spi.h"
#include "w25qxx.h"
#include "key.h"
#include "stm32f4xx_rng.h"
void init_data(u8 *data)
{
uint32_t random_num = 0,i;
for(i = 0;i < W25Q128_PAGE_SIZE / 4;i++)
{
if(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_CECS | RNG_FLAG_SECS) == RESET) // 判断CECS 和 SECS
{
if(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_DRDY) == SET) // 判断随机数是都准备好
{
random_num = RNG_GetRandomNumber(); // 读取随机数
data[i * 4] = (random_num >> 24) & 0xFF;
data[i * 4 + 1] = (random_num >> 16) & 0xFF;
data[i * 4 + 2] = (random_num >> 8) & 0xFF;
data[i * 4 + 3] = (random_num >> 0) & 0xFF;
}
RNG_ClearFlag(RNG_FLAG_CECS | RNG_FLAG_SECS);
}
}
}
int main(void)
{
u8 key,read_data[W25Q128_PAGE_SIZE],write_data[W25Q128_PAGE_SIZE],success_flag;
u16 i=0,j;
u16 id = 0;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_RNG,ENABLE);
RNG_Cmd(ENABLE);
delay_init(168); //初始化延时函数
uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200
W25QXX_Init(); //W25QXX初始化
id = W25QXX_ReadID(); // 读ID
if (id == W25Q128 || id == NM25Q128)
printf("W25Q128 Init Success\r\n");
else
printf("W25Q128 Init Error\r\n");
W25QXX_Erase_Sector(W25Q128_SECTOR_INDEX); // 擦除一个扇区
for(i = 0;i < W25Q128_SECTOR_SIZE / 256 ;i++)
{
success_flag = 1;
init_data(write_data); // 初始化数据
W25QXX_Write_Page(write_data,(W25Q128_SECTOR_INDEX * W25Q128_SECTOR_SIZE) + (i * W25Q128_PAGE_SIZE),W25Q128_PAGE_SIZE); // 写一页
delay_ms(100);
W25QXX_Read(read_data,(W25Q128_SECTOR_INDEX * W25Q128_SECTOR_SIZE) + (i * W25Q128_PAGE_SIZE),W25Q128_PAGE_SIZE); // 读一页
for(j = 0;j < W25Q128_PAGE_SIZE;j++) // 比较
{
if(write_data[j] != read_data[j])
{
success_flag = 0;
break;
}
}
if(success_flag)
printf("Sector %d Page %d write success\r\n",W25Q128_SECTOR_INDEX,i);
else
printf("Sector %d Page %d write error\r\n",W25Q128_SECTOR_INDEX,i);
}
while(1);
}
