3.17.3 软件设计
打开上一节的工程，首先在HARDWARE文件夹下新建一个FLASH的文件夹和SPI的文件夹。然后新建一个flash.c和flash.h的文件保存在FLASH文件夹下，新建spi.c和spi.h的文件，保存在SPI文件夹下，并将这两个文件夹加入头文件包含路径。
打开spi.c文件，输入如下代码：
#include"spi.h"
//MiniSTM32开发板
//SPI 驱动 V1.2
//正点原子@ALIENTEK
//2010/6/13
//SPI口初始化
//这里针是对SPI1的初始化
voidSPIx_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<2; //PORTA时钟使能
RCC->APB2ENR|=1<<12; //SPI1时钟使能
//这里只针对SPI口初始化
GPIOA->CRL&=0X000FFFFF;
GPIOA->CRL|=0XBBB00000;//PA5.6.7复用
GPIOA->ODR|=0X7<<5; //PA5.6.7上拉
SPI1->CR1|=0<<10;//全双工模式
SPI1->CR1|=1<<9; //软件nss管理
SPI1->CR1|=1<<8;
SPI1->CR1|=1<<2; //SPI主机
SPI1->CR1|=0<<11;//8bit数据格式
SPI1->CR1|=1<<1; //空闲模式下SCK为1 CPOL=1
SPI1->CR1|=1<<0; //数据采样从第二个时间边沿开始,CPHA=1
SPI1->CR1|=7<<3; //Fsck=Fcpu/256
SPI1->CR1|=0<<7; //MSBfirst
SPI1->CR1|=1<<6; //SPI设备使能
SPIx_ReadWriteByte(0xff);//启动传输
}
//SPI 速度设置函数
//SpeedSet:
//SPI_SPEED_2 2分频 (SPI 36M@sys 72M)
//SPI_SPEED_8 8分频 (SPI 9M@sys 72M)
//SPI_SPEED_16 16分频 (SPI 4.5M@sys 72M)
//SPI_SPEED_256256分频 (SPI281.25K@sys 72M)
voidSPIx_SetSpeed(u8 SpeedSet)
{
SPI1->CR1&=0XFFC7;//Fsck=Fcpu/256
if(SpeedSet==SPI_SPEED_2)//二分频
{
SPI1->CR1|=0<<3;//Fsck=Fpclk/2=36Mhz
}else if(SpeedSet==SPI_SPEED_8)//八分频
{
SPI1->CR1|=2<<3;//Fsck=Fpclk/8=9Mhz
}else if(SpeedSet==SPI_SPEED_16)//十六分频
{
SPI1->CR1|=3<<3;//Fsck=Fpclk/16=4.5Mhz
}else //256分频
{
SPI1->CR1|=7<<3;//Fsck=Fpclk/256=281.25Khz 低速模式
}
SPI1->CR1|=1<<6; //SPI设备使能
}
//SPIx读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
u8SPIx_ReadWriteByte(u8 TxData)
{ u8 retry=0;
while((SPI1->SR&1<<1)==0)//等待发送区空
{ retry++;
if(retry>200)return 0;
}
SPI1->DR=TxData; //发送一个byte
retry=0;
while((SPI1->SR&1<<0)==0) //等待接收完一个byte
{ retry++;
if(retry>200)return 0;
}
return SPI1->DR; //返回收到的数据
}
此部分代码主要初始化SPI，这里我们选择的是SPI1，所以在SPIx_Init函数里面，其相关的操作都是针对SPI1的，其初始化步骤和我们上面介绍的一样。在初始化之后，我们就可以开始使用SPI1了，在SPIx_Init函数里面，把SPI1的波特率设置成了最低（281.25Khz）。在外部函数里面，我们通过SPIx_SetSpeed来设置SPI1的速度，而我们的数据发送和接收则是通过SPIx_ReadWriteByte函数来实现的。、
保存spi.c，并把该文件加入RDWARE组下面，然后我们打开spi.h在里面输入如下代码：
#ifndef __SPI_H
#define __SPI_H
#include "sys.h"
//Mini STM32开发板
//SPI 驱动 V1.1
//正点原子@ALIENTEK
//2010/6/13
// SPI总线速度设置
#define SPI_SPEED_2 0
#define SPI_SPEED_8 1
#define SPI_SPEED_16 2
#define SPI_SPEED_256 3
void SPIx_Init(void); //初始化SPI口
void SPIx_SetSpeed(u8 SpeedSet); //设置SPI速度
u8 SPIx_ReadWriteByte(u8 TxData);//SPI总线读写一个字节
#endif
此部分代码我们就不多介绍了，保存spi.h，然后我们打开flash.c，在里面输入如下代码：
#include "flash.h"
#include "spi.h"
#include "delay.h"
//Mini STM32开发板
//W25X16 驱动函数
//正点原子@ALIENTEK
//2010/6/13
//V1.0
//4Kbytes为一个Sector
//16个扇区为1个Block
//W25X16
//容量为2M字节,共有32个Block,512个Sector
//初始化SPI FLASH的IO口
void SPI_Flash_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<2; //PORTA时钟使能
//这里
GPIOA->CRL&=0XFFF000FF;
GPIOA->CRL|=0X00033300;//PA2.3.4推挽
GPIOA->ODR|=0X7<<2; //PA2.3.4上拉
SPIx_Init(); //初始化SPI
}
//读取SPI_FLASH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 SPI_Flash_ReadSR(void)
{
u8byte=0;
SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_ReadStatusReg); //发送读取状态寄存器命令
byte=SPIx_ReadWriteByte(0Xff); //读取一个字节
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
returnbyte;
}
//写SPI_FLASH状态寄存器
//只有SPR,TB,BP2,BP1,BP0(bit7,5,4,3,2)可以写!!!
void SPI_FLASH_Write_SR(u8 sr)
{ SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_WriteStatusReg); //发送写取状态寄存器命令
SPIx_ReadWriteByte(sr); //写入一个字节
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
}
//SPI_FLASH写使能
//将WEL置位
void SPI_FLASH_Write_Enable(void)
{
SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_WriteEnable); //发送写使能
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
}
//SPI_FLASH写禁止
//将WEL清零
void SPI_FLASH_Write_Disable(void)
{ SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_WriteDisable); //发送写禁止指令
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
}
//读取芯片ID W25X16的ID:0XEF14
u16 SPI_Flash_ReadID(void)
{u16Temp = 0;
SPI_FLASH_CS=0;
SPIx_ReadWriteByte(0x90);//发送读取ID命令
SPIx_ReadWriteByte(0x00);
SPIx_ReadWriteByte(0x00);
SPIx_ReadWriteByte(0x00);
Temp|=SPIx_ReadWriteByte(0xFF)<<8;
Temp|=SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
SPI_FLASH_CS=1;
returnTemp;
}
//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 SPI_Flash_Read(u8* pBuffer,u32ReadAddr,u16 NumByteToRead)
{ u16 i;
SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_ReadData); //发送读取命令
SPIx_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>16)); //发送24bit地址
SPIx_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>8));
SPIx_ReadWriteByte((u8)ReadAddr);
for(i=0;i<NumByteToRead;i++)
{
pBuffer=SPIx_ReadWriteByte(0XFF); //循环读数
}
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
}
//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 SPI_Flash_Write_Page(u8* pBuffer,u32WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{
u16 i;
SPI_FLASH_Write_Enable(); //SET WEL
SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_PageProgram); //发送写页命令
SPIx_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>16)); //发送24bit地址
SPIx_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>8));
SPIx_ReadWriteByte((u8)WriteAddr);
for(i=0;i<NumByteToWrite;i++)SPIx_ReadWriteByte(pBuffer);//循环写数
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
SPI_Flash_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 SPI_Flash_Write_NoCheck(u8*pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{
u16pageremain;
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)
{
SPI_Flash_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
elsepageremain=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 SPI_FLASH_BUF[4096];
void SPI_Flash_Write(u8* pBuffer,u32WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{
u32secpos;
u16secoff;
u16secremain;
u16 i;
secpos=WriteAddr/4096;//扇区地址0~511 for w25x16
secoff=WriteAddr%4096;//在扇区内的偏移
secremain=4096-secoff;//扇区剩余空间大小
if(NumByteToWrite<=secremain)secremain=NumByteToWrite;//不大于4096个字节
while(1)
{
SPI_Flash_Read(SPI_FLASH_BUF,secpos*4096,4096);//读出整个扇区的内容
for(i=0;i<secremain;i++)//校验数据
{
if(SPI_FLASH_BUF[secoff+i]!=0XFF)break;//需要擦除
}
if(i<secremain)//需要擦除
{
SPI_Flash_Erase_Sector(secpos);//擦除这个扇区
for(i=0;i<secremain;i++) //复制
{
SPI_FLASH_BUF[i+secoff]=pBuffer;
}
SPI_Flash_Write_NoCheck(SPI_FLASH_BUF,secpos*4096,4096);//写入整个扇区
}elseSPI_Flash_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
elsesecremain=NumByteToWrite; //下一个扇区可以写完了
}
};
}
//擦除整个芯片
//整片擦除时间:
//W25X16:25s
//W25X32:40s
//W25X64:40s
//等待时间超长...
void SPI_Flash_Erase_Chip(void)
{
SPI_FLASH_Write_Enable(); //SET WEL
SPI_Flash_Wait_Busy();
SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_ChipErase); //发送片擦除命令
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
SPI_Flash_Wait_Busy(); //等待芯片擦除结束
}
//擦除一个扇区
//Dst_Addr:扇区地址0~511 for w25x16
//擦除一个山区的最少时间:150ms
void SPI_Flash_Erase_Sector(u32Dst_Addr)
{
Dst_Addr*=4096;
SPI_FLASH_Write_Enable(); //SET WEL
SPI_Flash_Wait_Busy();
SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_SectorErase); //发送扇区擦除指令
SPIx_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>16)); //发送24bit地址
SPIx_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>8));
SPIx_ReadWriteByte((u8)Dst_Addr);
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
SPI_Flash_Wait_Busy(); //等待擦除完成
}
//等待空闲
void SPI_Flash_Wait_Busy(void)
{
while((SPI_Flash_ReadSR()&0x01)==0x01); // 等待BUSY位清空
}
//进入掉电模式
void SPI_Flash_PowerDown(void)
{
SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_PowerDown); //发送掉电命令
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
delay_us(3); //等待TPD
}
//唤醒
void SPI_Flash_WAKEUP(void)
{
SPI_FLASH_CS=0; //使能器件
SPIx_ReadWriteByte(W25X_ReleasePowerDown); // send W25X_PowerDown command 0xAB
SPI_FLASH_CS=1; //取消片选
delay_us(3); //等待TRES1
}
此部分代码里面一个最关键的函数就是voidSPI_Flash_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)，该函数可以在W25X16的任意地址开始写入任意长度（必须不超过W25X16的容量）的数据。我们这里简单介绍一下思路：先获得首地址（WriteAddr）所在的扇区，并计算在扇区内的偏移，然后判断要写入的数据长度是否超过本扇区所剩下的长度，如果不超过，再先看看是否要删除，如果不要，则直接写入数据即可，如果要则读出整个扇区，在偏移处开始写入指定长度的数据，然后擦除这个扇区，再一次性写入。当所需要写入的数据长度超过一个扇区的长度的时候，我们先按照前面的步骤把扇区剩余部分写完，再在新扇区内执行同样的操作，如此循环，直到写入结束。
其他的代码就比较简单了，我们这里不介绍了。保存falsh.c，然后加入到HARDWARE组下面，再打开flahs.h，在该文件里面输入如下代码：
#ifndef __FLASH_H
#define __FLASH_H
#include "sys.h"
//Mini STM32开发板
//W25X16 驱动函数
//正点原子@ALIENTEK
//2010/6/13
//V1.0
#define SPI_FLASH_CSPAout(2) //选中FLASH
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//W25X16读写
#define FLASH_ID 0XEF14
//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 SPI_Flash_Init(void);
u16 SPI_Flash_ReadID(void); //读取FLASH ID
u8 SPI_Flash_ReadSR(void); //读取状态寄存器
void SPI_FLASH_Write_SR(u8 sr); //写状态寄存器
void SPI_FLASH_Write_Enable(void); //写使能
void SPI_FLASH_Write_Disable(void); //写保护
void SPI_Flash_Read(u8* pBuffer,u32ReadAddr,u16 NumByteToRead); //读取flash
void SPI_Flash_Write(u8* pBuffer,u32WriteAddr,u16 NumByteToWrite);//写入flash
void SPI_Flash_Erase_Chip(void); //整片擦除
void SPI_Flash_Erase_Sector(u32Dst_Addr);//扇区擦除
void SPI_Flash_Wait_Busy(void); //等待空闲
void SPI_Flash_PowerDown(void); //进入掉电模式
void SPI_Flash_WAKEUP(void); //唤醒
#endif
这里面就定义了一些与W25X16操作相关的命令，这些命令在W25X16的数据手册上都有详细的介绍，感兴趣的大家可以参考该数据手册，其他的就没啥好说的了。保存此部分代码。
最后，我们在test.c里面，修改main函数如下：
//要写入到W25X16的字符串数组
const u8 TEXT_Buffer[]={"MiniSTM32SPI TEST"};
#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer)
int main(void)
{
u8key;
u16i=0;
u8datatemp[SIZE];
Stm32_Clock_Init(9);//系统时钟设置
delay_init(72); //延时初始化
uart_init(72,9600);//串口1初始化
LED_Init(); //LED初始化
KEY_Init(); //按键初始化
LCD_Init(); //TFTLCD液晶初始化
SPI_Flash_Init(); //SPI FLASH 初始化
POINT_COLOR=RED;//设置字体为蓝色
LCD_ShowString(60,50,"MiniSTM32");
LCD_ShowString(60,70,"SPITEST");
LCD_ShowString(60,90,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(60,110,"2010/6/11");
while(SPI_Flash_ReadID()!=FLASH_ID)//检测不到W25X16
{
i=SPI_Flash_ReadID();
printf("ID:%d",i);
LCD_ShowString(60,130,"W25X16Check Failed!");
delay_ms(500);
LCD_ShowString(60,130," Please Check! ");
delay_ms(500);
LED0=!LED0;//DS0闪烁
}
LCD_ShowString(60,130,"W25X16Ready!");
//显示提示信息
LCD_ShowString(60,150,"KEY0:WriteKEY2:Read");
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
while(1)
{
key=KEY_Scan();
if(key==1)//KEY0按下,写入SPIFLASH
{
LCD_Fill(0,170,239,319,WHITE);//清除半屏
LCD_ShowString(60,170,"StartWrite W25X16....");
SPI_Flash_Write((u8*)TEXT_Buffer,1000,SIZE);//从1000字节处开始,写入SIZE长度的数据
LCD_ShowString(60,170,"W25X16Write Finished!");//提示传送完成
}
if(key==3)//KEY1按下,读取写入的字符传字符串并显示
{
LCD_ShowString(60,170,"StartRead W25X16.... ");
SPI_Flash_Read(datatemp,1000,SIZE);//从1000地址处开始,读出SIZE个字节
LCD_ShowString(60,170,"TheData Readed Is: ");//提示传送完成
LCD_ShowString(60,190,datatemp);//显示读到的字符串
}
i++;
delay_ms(1);
if(i==200)
{
LED0=!LED0;//提示系统正在运行
i=0;
}
}
}
这部分代码和IIC实验那部分代码大同小异，我们就不多说了，实现的功能就和IIC差不多，不过此次写入和读出的是SPIFLASH，而不是EEPROM。 |
楼主
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