STM32读写SPI FLASH

一、简介

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral lnterface）的缩写。SPI是一种高速的、全双工、同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，如今越来越多的芯片集成了这种通信协议，如NRF24L01、VS1053、SD卡等。

（1）速度：串口的通信一般也就是115200bps，但是SPI的通信速度可以达到10Mbps，接近快了一百倍，所以在配置的时候需要注意，一般不超过10Mbps。

（2）同步：采用同步方式(Synchronous)传输数据，主设备会根据将要交换的数据来产生相应的时钟脉冲(Clock Pulse)， 时钟脉冲组成了时钟信号(Clock Signal) ， 时钟信号通过时钟极性 (CPOL) 和 时钟相位 (CPHA) 控制着两个 SPI 设备间何时数据交换以及何时对接收到的数据进行采样，来保证数据在两个设备之间是同步传输。—简单地说，发送数据的时候，必须同时接收到数据，由时钟控制。

（3）全双工：发送数据的时候能够接收数据，接收数据的时候能够发送数据，即可以同时双向通信。

二、 spi四种模式

SPI的相位(CPHA)和极性(CPOL)都可以为0或1，对应的4种组合构成了SPI的4种模式
Mode 0： CPOL=0, CPHA=0
Mode 1 ：CPOL=0, CPHA=1
Mode 2 ：CPOL=1, CPHA=0
Mode 3 ：CPOL=1, CPHA=1

时钟极性CPOL: 即SPI空闲时，时钟信号SCLK的电平（1:空闲时高电平; 0:空闲时低电平）
时钟相位CPHA:即SPI在SCLK第几个边沿开始采样（0:第一个边沿开始; 1:第二个边沿开始）
极性：polarity
相位：phase
常用的是mode 0 和mode 3，这两种模式的相同的地方是都在时钟上升沿采样传输数据，区别这两种方式的简单方法就是看空闲时，时钟的电平状态，低电平为mode 0 ，高电平为mode 3。

三、spi四线

SPI FLASH 一般用于存储LCD显示屏所要显示的图片，视频数据。
四根线：SDI（数据输入）、SDO（数据输出）、SCLK（时钟）、CS（片选）。
或者说是MOSI、MISO、SCLK、CS四根，CS和SS是一样的，只是表示方法不同。

SCLK:串行时钟线,用于数据的同步。
MOSI:主机输出数据,从机接收数据。
MISO:主机接收数据,从机输出数据。
SS/CS:控制从机是否工作,往往是低电平有效，低电平选中从设备。

就比如STM32和LCD屏，使用SPI进行通信，单片机就是主机，LCD就是从机，单片机主机发送数据给从机LCD。

其中的SCLK、MOSI、MISO三根线是可以复用连接的，唯独片选信号线CS是要连接到器件N，这也代表了多个从设备接在一起 的时候，被片选的设备才可以进行工作，只能多选一，当其中一个设备被选中CS引脚为低电平的时候，其他引脚一定要设置为高电平，避免传输数据的时候发生紊乱。

四、编程

SPI读取W25Q128

（1）读取设备ID

1.根据设备数据手册读时序图,根据固件库参考手册编写函数
（1）GPIO初始化、SPI初始化
（2）SPI write初始化（主机发送数据的时候，从机会返回数据给单片机）
（3）读取ID，读取id的目的是验证自己的写数据函数是否正确。

如果出现可上可下的梯形时序图，那么表示可以是任意数据，下图简单示例一下，学会看图。
根据你所采用的SPI模式进行对比，例如SPI模式0，传输数据开始：
（1）片选信号从高变低，选中从设备。
（2）空闲时时钟的电平状态为低电平，时钟第一个边沿触发，从下图读出的数据就是0000 0100，即0x04，一字节数据发送完毕。
（3）片选信号从高变低，不选中从设备。

读从设备的ID，Read Manufacturer / Device lD (90h)，读取厂商的ID，90h是命令，具体得看从器件的数据手册，一般你Ctrl+F搜索ID就可以找得到，通信开始拉低片选信号，结束时候拉高。

大概意思：

读取设备lD指令，该指令是通过驱动CS引脚拉低，并移动指令90h后跟一个0x00的24位地址来启动的。最高有效位(MSB)优先。

初始化、发送字节数据、读取ID的部分代码

static GPIO_InitTypeDef  	GPIO_InitStructure;
static SPI_InitTypeDef  	SPI_InitStructure;
#define W25QXX_SS			PBout(14)

void w25qxx_init(void)
{
   
	/*!< Enable the SPI clock,使能SPI1硬件时钟 */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);

	/*!< Enable GPIO clocks，使能GPIOB硬件时钟 */
	RCC_AHB1PeriphClockCmd( RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	//SPI1端口配置 PB3 PB4 PB5
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5; 	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;	//复用功能									
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz									
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽复用输出	 									
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉									
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); 	
	
	/*!< Connect SPI1 pins to AF3 AF4 AF5 */  
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_SPI1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_SPI1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);

	//初始化片选引脚 PB14
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14; 				
	//输出功能						
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
	//速度50MHz								
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		
	//推挽复用输出						
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; 		
	//上拉							
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;