VSCODE STM32 裸机之SPI总线 W25Q64
本帖最后由 zero949079783 于 2021-11-28 23:10 编辑开发环境：VSCODE(gcc编译链)+STM32CubeMX(也可以使用HUAWEI-LiteOS-Studio) 。代码：链接：https://pan.baidu.com/s/1uXfIR0GFQOBZPl1NfQP08w
提取码：6b0c
SPI协议简介 SPI的通信原理很简单，一般主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，通常采用的是4根线，它们是MISO（数据输入，针对主机来说）、MOSI（数据输出，针对主机来说）、SCLK（时钟，主机产生）、CS/SS（片选，一般由主机发送或者直接使能，通常为低电平有效）
●SPI接口介绍
SCK：时钟信号，由主设备产生，所以主设备SCK信号为输出模式，从设备的SCK信号为输入模式。
CS：使能信号，由主设备控制从设备，，所以主设备CS信号为输出模式，从设备的CS信号为输入模式。
MOSI：主设备数据输出，从设备数据输入，所以主设备MOSI信号为输出模式，从设备的MOSI信号为输入模式。
MISO：主设备数据输入，从设备数据输出，所以主设备MISO信号为输入模式，从设备的MISO信号为输出模式。
SPI传输模式
SPI总线传输一共有４种模式，这４种模式分别由时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)来定义。
CPOL：规定了SCK时钟信号空闲状态的电平
CPHA：规定了数据是在SCK时钟的上升沿还是下降沿被采样
----------- ------------------------------------
模式0：CPOL=0，CPHA =0SCK空闲为低电平，数据在SCK的上升沿被采样(提取数据)
模式1：CPOL=0，CPHA =1SCK空闲为低电平，数据在SCK的下降沿被采样(提取数据)
模式2：CPOL=1，CPHA =0SCK空闲为高电平，数据在SCK的下降沿被采样(提取数据)
模式3：CPOL=1，CPHA =1SCK空闲为高电平，数据在SCK的上升沿被采样(提取数据)
以模式0为例：SCK空闲为低电平，数据在SCK的上升沿被采样(提取数据)，在SCK的下降沿切换数据线的数据。
#include "W25Q64.h"
void W25Q64_Config(void)
{
W25Q64_CS_OUT_H();
}
/**
* @brief W25164C在发送数据的同时接收指定长度的数据
* @param dat—— 接收数据缓冲区首地址
* @param recv_buf—— 接收数据缓冲区首地址
* @param —— 要发送/接收数据的字节数
* @retval成功返回HAL_OK
*/
uint8_t SPI_FLASH_SendByte(uint8_t byte)
{
uint8_t recv_buf = 0;
HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, &byte, &recv_buf, 1, 10000);
return recv_buf;
}
/**
* @brief读取FLASH Device ID
* @param 无
* @retval FLASH Device ID
*/
uint32_t SPI_FLASH_ReadDeviceID(void)
{
uint32_t flash_id;
//使能W25Q64_CS,拉低CS
W25Q64_CS_OUT_L();
SPI_FLASH_SendByte(W25X_JedecDeviceID);
//SPI_Receive(recv_buf,3);
flash_id=SPI_FLASH_SendByte(Dummy_Byte);
flash_id <<=8;
flash_id|=SPI_FLASH_SendByte(Dummy_Byte);
flash_id <<=8;
flash_id|=SPI_FLASH_SendByte(Dummy_Byte);
//W25Q64_CS,拉高CS
W25Q64_CS_OUT_H();
return flash_id;
}
/**
* @brief擦除FLASH扇区
* @paramSectorAddr：要擦除的扇区地址
* @retval 无
*/
void SPI_FLASH_SectorErase(uint32_t SectorAddr)
{
/* 发送FLASH写使能命令 */
SPI_FLASH_WriteEnable();
SPI_FLASH_WaitForWriteEnd();
//使能W25Q64_CS,拉低CS
W25Q64_CS_OUT_L();
SPI_FLASH_SendByte(W25X_SectorErase);
/** 发送地址**/
SPI_FLASH_SendByte((SectorAddr>>16)&0xff);
SPI_FLASH_SendByte((SectorAddr>>8)&0xff);
SPI_FLASH_SendByte((SectorAddr)&0xff);
//W25Q64_CS,拉高CS
W25Q64_CS_OUT_H();
SPI_FLASH_WaitForWriteEnd();
}
/**
* @brief等待WIP(BUSY)标志被置0，即等待到FLASH内部数据写入完毕
* @paramnone
* @retval none
*/
void SPI_FLASH_WaitForWriteEnd(void)
{
uint8_t status_reg=0;
//使能W25Q64_CS,拉低CS
W25Q64_CS_OUT_L();
SPI_FLASH_SendByte(W25X_ReadStatusReg);
do
{
status_reg= SPI_FLASH_SendByte(Dummy_Byte);
}while((status_reg & 0x01)== 1); //
//W25Q64_CS,拉高CS
W25Q64_CS_OUT_H();
}
/**
* @brief读取FLASH数据
* @param pBuffer，存储读出数据的指针
* @param ReadAddr，读取地址
* @param NumByteToRead，读取数据长度
* @retval 无
*/
void SPI_FLASH_BufferRead(uint32_t ReadAddr,uint8_t* pBuffer, uint16_t NumByteToRead)
{
//使能W25Q64_CS,拉低CS
W25Q64_CS_OUT_L();
SPI_FLASH_SendByte(W25X_ReadData);
/** 发送地址**/
SPI_FLASH_SendByte((ReadAddr>>16)&0xff);
SPI_FLASH_SendByte((ReadAddr>>8)&0xff);
SPI_FLASH_SendByte((ReadAddr)&0xff);
while(NumByteToRead--)
{
*pBuffer = SPI_FLASH_SendByte(Dummy_Byte);
pBuffer++;
}
//W25Q64_CS,拉高CS
W25Q64_CS_OUT_H();
}
/**
* @brief向FLASH发送 写使能 命令
* @paramnone
* @retval none
*/
void SPI_FLASH_WriteEnable(void)
{
//使能W25Q64_CS,拉低CS
W25Q64_CS_OUT_L();
SPI_FLASH_SendByte(W25X_WriteEnable);
//W25Q64_CS,拉高CS
W25Q64_CS_OUT_H();
}
/**
* @brief对FLASH按页写入数据，调用本函数写入数据前需要先擦除扇区
* @param pBuffer，要写入数据的指针
* @param WriteAddr，写入地址
* @paramNumByteToWrite，写入数据长度，必须小于等于SPI_FLASH_PerWritePageSize
* @retval 无
*/
void SPI_FLASH_PageWrite( uint32_t WriteAddr,uint8_t* pBuffer, uint16_t NumByteToWrite)
{
/* 发送FLASH写使能命令 */
SPI_FLASH_WriteEnable();
//使能W25Q64_CS,拉低CS
W25Q64_CS_OUT_L();
SPI_FLASH_SendByte(W25X_PageProgram);
/** 发送地址**/
SPI_FLASH_SendByte((WriteAddr>>16)&0xff);
SPI_FLASH_SendByte((WriteAddr>>8)&0xff);
SPI_FLASH_SendByte((WriteAddr)&0xff);
while(NumByteToWrite--)
{
SPI_FLASH_SendByte(*pBuffer);
pBuffer++;
}
//W25Q64_CS,拉高CS
W25Q64_CS_OUT_H();
/* 等待写入完毕*/
SPI_FLASH_WaitForWriteEnd();
}
/**
* @brief对FLASH写入数据，调用本函数写入数据前需要先擦除扇区
* @param pBuffer，要写入数据的指针
* @paramWriteAddr，写入地址
* @paramNumByteToWrite，写入数据长度
* @retval 无
*/
void SPI_FLASH_BufferWrite( uint32_t WriteAddr,uint8_t* pBuffer, uint16_t NumByteToWrite)
{
uint8_t addr=0,NumOfPage = 0, NumOfSingle = 0,count = 0,temp = 0;
/*mod运算求余，若writeAddr是SPI_FLASH_PageSize(256)整数倍，运算结果Addr值为0*/
addr = WriteAddr%SPI_FLASH_PageSize;
/*差count个数据值，刚好可以对齐到页地址*/
count = SPI_FLASH_PageSize - addr;
/*计算出要写多少整数页*/
NumOfPage =NumByteToWrite /SPI_FLASH_PageSize;
/*mod运算求余，计算出剩余不满一页的字节数*/
NumOfSingle =NumByteToWrite % SPI_FLASH_PageSize;
/* addr=0,则WriteAddr 刚好按页对齐 aligned*/
if(addr==0)
{
/* NumByteToWrite < SPI_FLASH_PageSize数据长度小于256,直接写入*/
if(NumOfPage == 0)
{
SPI_FLASH_PageWrite(WriteAddr,pBuffer,NumByteToWrite);
}
else/* NumByteToWrite > SPI_FLASH_PageSize数据长度大于256, */
{
/*先把整数页都写了*/
while(NumOfPage--)
{
SPI_FLASH_PageWrite(WriteAddr,pBuffer,SPI_FLASH_PageSize);
WriteAddr+= SPI_FLASH_PageSize;
pBuffer += SPI_FLASH_PageSize;
}
if(NumOfSingle != 0)
{
/*若有多余的不满一页的数据，把它写完*/
SPI_FLASH_PageWrite(WriteAddr,pBuffer,NumOfSingle);
}
}
}
/* 若地址与 SPI_FLASH_PageSize 不对齐*/
else
{
/* NumByteToWrite < SPI_FLASH_PageSize数据长度小于256,直接写入 */
if(NumOfPage == 0)
{
/*当前页剩余的count个位置比NumOfSingle小，一页写不完*/
if (NumOfSingle > count)
{
temp = NumOfSingle - count;
/*先写满当前页*/
SPI_FLASH_PageWrite( WriteAddr,pBuffer, count);
WriteAddr += count;
pBuffer+= count;
/*再写剩余的数据*/
SPI_FLASH_PageWrite(WriteAddr,pBuffer,temp);
}
else /*当前页剩余的count个位置能写完NumOfSingle个数据*/
{
SPI_FLASH_PageWrite(WriteAddr,pBuffer, NumByteToWrite);
}
}
/* NumByteToWrite > SPI_FLASH_PageSize 数据长度大于256*/
else
{
/*地址不对齐多出的count分开处理，不加入这个运算*/
NumByteToWrite -= count;
NumOfPage =NumByteToWrite / SPI_FLASH_PageSize;
NumOfSingle = NumByteToWrite % SPI_FLASH_PageSize;
/* 先写完count个数据，为的是让下一次要写的地址对齐 */
SPI_FLASH_PageWrite( WriteAddr,pBuffer, count);
/* 接下来就重复地址对齐的情况 */
WriteAddr +=count;
pBuffer += count;
/*把整数页都写了*/
while (NumOfPage--)
{
SPI_FLASH_PageWrite(WriteAddr,pBuffer, SPI_FLASH_PageSize);
WriteAddr +=SPI_FLASH_PageSize;
pBuffer += SPI_FLASH_PageSize;
}
/*若有多余的不满一页的数据，把它写完*/
if (NumOfSingle != 0)
{
SPI_FLASH_PageWrite( WriteAddr,pBuffer, NumOfSingle);
}
}
}
}
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