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[STM32F7] 基于STM32F767通过cube配置:QSPI接口读写64M PSRAM+flash参考资料...

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2023|76
 楼主 | 2019-8-15 13:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
基于STM32F767通过cube配置:QSPI接口读写64M PSRAM+flash参考资料/原理图/代码/教程等资料分享


核心板:NUCLEO-F767ZI

Flash:NM25Q64EB(64M)

PSRAM:IPS6404L(64M SO-8封装QSPI接口)

配置文件请使用stm32cubemx打开

程序请使用keil5 MDK打开


1.jpg

IPS6404L读写.rar

17.52 MB, 下载次数: 57

IPUS 64Mbit SQPI PSRAM.pdf

1.67 MB, 下载次数: 30

NM25Q64EB.pdf

3.98 MB, 下载次数: 16

NM25Q64EB读写.rar

15.41 MB, 下载次数: 27

SPI FLASH RAM.pdf

266.62 KB, 下载次数: 26

锝臻科技开源产品介绍(8-14).pdf

1.56 MB, 下载次数: 20

基于STM32F7通过cube软件配置:读写QSPI接口64M flash和64M PSRAM参考教程.pdf.pdf

1.65 MB, 下载次数: 30

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 楼主 | 2019-8-15 13:11 | 显示全部楼层
参考原理图及PCB图
3.png 2.png

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 楼主 | 2019-8-15 13:13 | 显示全部楼层
64M PSRAM(SO-8封装 QSPI接口)参考引脚:
4.png

5.png

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 楼主 | 2019-8-15 13:22 | 显示全部楼层
基于STM32F7通过cube软件配置:读写QSPI接口64M flash和64M PSRAM参考教程
核心板:NUCLEO-F767ZI
Flash:NM25Q64EB(64M)
PSRAM:IPS6404L(64M)
配置文件请使用stm32cubemx打开
程序请使用keil5 MDK打开

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 楼主 | 2019-8-15 13:22 | 显示全部楼层
图片1.png
NUCLEO-F767ZI上引出的QSPI引脚如下,NM25Q64EB和IPS6404L都是分别接到同样引脚:
PB2------------CLK
PB6------------NCS
PD11-----------IO0
PD12-----------IO1
PE2-------------IO2
PD13-----------IO3

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 楼主 | 2019-8-15 13:24 | 显示全部楼层
1、 NM25Q64EBIPS6404L的简介
图片1.png
(1) NM25Q64EB是一款容量64Mbit(8Mbyte)的flash。内部存储单元的数量关系如下:1个块(block)容量为65535byte,包含16扇区(sector)。1个扇区容量为4096byte,包含16页(page)。每页的容量为256byte。
NM25Q64EB默认为SPI1线通讯,当开启QSPI模式时,为4线通讯,大大增加了通讯的速度。芯片支持的时钟频率最高可到达104MHz。
(2) IPS6404L时一款容量64Mbit(8Mbyte)PSRAM,同样采用QSPI接口。在2.7V~3.6V供电下,最高时钟频率为104MHz。

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 楼主 | 2019-8-15 13:26 | 显示全部楼层
1、 STM32CUBEMX的配置。
(1) 芯片的选择:选择和板上同款的芯片型号(STM32F767ZI)
图片1.png

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 楼主 | 2019-8-15 13:27 | 显示全部楼层
(2)引脚的配置:在图形化配置界面直接左键对应引脚,在本次实验中我们引出一个QSPI引脚和串口3的引脚(PD8,PD9),QSPI和USART3的引脚和核心板一致。

图形化界面配置完成后,在引脚模式处进行选择,QSPI选择Bank1 with Quad SPI lines,USART3选择Asynchronous。

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 楼主 | 2019-8-15 13:30 | 显示全部楼层
(1) 时钟的配置:点开clock configuration,核心板没有外接晶振,所以我们使用内部时钟HSI,按照下图配置,最高的系统时钟为216MHZ。
图片1.png

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 楼主 | 2019-8-15 13:30 | 显示全部楼层
(4)外设的配置
频率配置:对于NM25Q64EB来说,最高频率可达104MHz,分频系数选择3,则QSPI的频率为216/(3+1)=54MHZ,经测试,这个频率是比较合适的;
FIFO的阈值设置:4字节;
Flash size配置:NM25Q64EB为8Mbyte,2^23=8M,所以取权值23-1=22;
Chip select high time:即片选的高电平时间,按照芯片的数据手册,tSHSL要求大于20ns,对于我们的时钟54MHZ来说,1/54MHZ=18.5ns,所以我们要配置2个cycle,就能满足要求,此处配置为4 cycles。即18.5ns*4=74ns>20ns;
Dual flash 配置:是否采用双闪存模式,我们只使用BANK1的接口,此处配置为DISABLE.
整体的配置如下图的QUSDSPI CONFIGURATION.

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 楼主 | 2019-8-15 13:33 | 显示全部楼层
3、NM25Q64EB读写的移植
在完成了QSPI基础配置后,我们还需要加入QSPI的3个函数, NM25Q64EB的读取的一系列函数。
(1)对于发送指令,我们要关注的是它的指令码(instruction),发送地址(address),指令的模式(instructionmode),空指令周期数(dummycycles),地址的长度(addresssize),数据模式(datamode)等。
以下是QSPI的3个函数,对指令配置的函数,QSPI发送,QSPI接收。函数的参数和以上提到的一致。

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 楼主 | 2019-8-15 13:34 | 显示全部楼层
1.png

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 楼主 | 2019-8-15 13:36 | 显示全部楼层
(2)接下来我们利用以上3个函数,对NM25Q64EB进行操作。
对flash的操作过程,就是利用QSPI接口,往NM25Q64EB发送不同的指令码,来实现不同的功能。基础的功能包括:进入QPI,退出QPI,读取ID,擦除,读,写等。
接下来,我们举几个有特征的指令进行说明。

0x90指令:在数据手册中,我们可以看到0x90是读取Device ID(REMS)的指令,从electronic identification中可知发送0x90后,会返还2byte的ID,包括1byte manufacturer ID和1byte device ID。从Table9中来看,第一列说明了指令的功能,第三四列说明了该指令对应的模式(QPI or SPI),从5-7行可以看到0x90的地址长度(addresssize)为3byte,即24bit。Dummycycle为0 。这些信息都会在配置函数中使用到。

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 楼主 | 2019-8-15 13:36 | 显示全部楼层
了解了上面的信息后,我们开始来配置读取ID的函数。上一个标题我们介绍了QSPI的3个函数,包括配置函数,接收函数,发送函数。这里我们就用到了前两个,先配置,再接收传回的2字节地址。

函数中的if…else…可选择在QPI模式下(4线)发送,或者SPI模式下(单线)发送。以QPI模式为例,往QSPI_Send_CMD(…,…,…,…,…,…,…)中填入参数,下图的函数共有7个参数.
第一个参数是指令码0x90;(看Table9)
第二个参数是指令发送的地址0;
第三个参数是dummycycles:0;(看Table9)
第四个参数是指令模式:选择4线;
第五个参数是地址模式:选择4线;
第六个参数是地址长度:选择24bits;(看Table9)
第七个参数是数据模式:选择4线。

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 楼主 | 2019-8-15 13:38 | 显示全部楼层
图片2.png
temp的操作是将temp[0]temp[1]2字节数据通过移位操作,赋值给deviceid,方便一次性打印出来。打印出来的数据为0x5216即为读取成功。可进行下一步读写操作。

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 楼主 | 2019-8-15 13:38 | 显示全部楼层
0x38指令:
从Table8可知,该指令的功能是使能QPI,该指令对比0x90,他只能在SPI模式下使用,且无返还的数据。同样0xFF,是失能QPI的指令,只能在QPI模式下使用,所以我们配置如下:

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 楼主 | 2019-8-15 13:38 | 显示全部楼层
在Qspi_Enable的函数中,涉及到了NM25Q64EB的状态寄存器。NM25Q64共有3个状态寄存器,决定QPI是否使能(QE)的寄存器是第二个(status register2),位从下表中查得是第3位,我们先将状态寄存器3得到值(stareg2)读出来,再和00000100(0x04)做一个与运算,如果该位不为1,则往该位写入1,即1<<2左移运算得到00000100,再和状态寄存器原始状态stareg2做一个或运算。

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 楼主 | 2019-8-15 13:39 | 显示全部楼层
图片3.png
其他指令跟以上两个指令的配置方式类似,查询指令表,将不同功能的指令码和模式作为参数写进QSPI_Send_CMD()即可。
其他事项:
Ⅰ、dummycycles一般情况下都是0,只有在各种Read操作的时候需要用到,可以理解为,在接收到指令后延时一小段时间,再读取返回值。从如下时序图就可以直观看出。

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 楼主 | 2019-8-15 13:40 | 显示全部楼层
Ⅱ、在状态寄存器1的第一位是busy的标志位,可以通过检测该位,知道各种操作是否完成,检测完成再进行下一个指令的操作。

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 楼主 | 2019-8-15 13:40 | 显示全部楼层
Ⅲ、在配置SET_PARAM时,通过配置第4,5位来选择不同的cycles和frequent。此处配置为00011000,即3<<4。

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