【SWDM-QFP100-34SVEA3测评】+ 拷贝字库到W25Q128

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开发板上预置了一片W25Q128Flash芯片，128MBit，可以通过标准/两线/四线SPI控制，W25Q128的资料：

W25Q128fv管脚如上，作为标准SPI控制时，DO管脚为MISO,D1管脚为MOSI,/CS为片选NSS,CLK为时钟信号线。/WP为写保护管脚，/HOLDor
/RESET为保持或复位引脚（通过寄存器配置）。

1、标准SPI指令
W25Q128JV通过SPI兼容总线访问，该总线由四个信号组成:串行时钟 (CLK)、片选(/CS)、串行数据输入(DI)和串行数据输出(DO)。标准SPI指令 使用DI输入引脚在的上升沿向器件串行写入指令、地址或数据 CLK。DO输出引脚用于在CLK的下降沿读取器件的数据或状态。 支持SPI总线工作模式0 (0，0)和3 (1，1)。模式0和之间的主要区别 模式3涉及SPI总线主机处于待机状态且数据 不被传输到串行闪存。对于模式0，CLK信号在下降时通常为低电平 /CS的上升沿。对于模式3，CLK信号通常在/CS的下降沿和上升沿为高电平。
2、双通道SPI指令
W25Q128JV在使用“快速读取双输出”等指令时支持双SPI操作 (3Bh)”和“快速读取双I/O (BBh)”。这些指令允许数据传入或传出 设备的速度是普通串行闪存设备的两到三倍。双通道SPI读取指令包括 非常适合上电时将代码快速下载到RAM(代码阴影)或直接从SPI总线执行非速度关键型代码(XIP)。使用双通道SPI指令时，DI和DO引脚 成为双向I/O引脚:IO0和IO1。
3、四通道SPI指令
W25Q128JV在使用“快速读取四通道输出”等指令时支持四通道SPI操作 (6Bh)”和“快速读取四通道I/O (EBh)”。这些指令允许数据传入或传出 设备的速度是普通串行闪存的四到六倍。使用四通道SPI指令时，DI和 DO引脚变成双向IO0和IO1，带有附加I/O引脚:IO2、IO3。
4、软件复位和硬件/复位引脚
W25Q128JV可以通过软件复位序列复位到初始上电状态。这个序列 必须包括两个连续的指令:启用复位(66h)和复位(99h)。如果指令序列 被成功接受，设备将需要大约30 S (tRST)来复位。没有指示会 在重置期间接受。对于SOIC-16和TFBGA套件，W25Q128JV提供 专用硬件/复位引脚。将/RESET引脚拉低至少约1 S (tRESET*)将 中断任何正在进行的外部/内部操作，并将器件复位到初始通电状态。 硬件/复位引脚的优先级高于其他SPI输入信号(/CS、CLK、IOs)


主板原理图中，与W25Q128芯片相关的部分：


W25Q128将16M的容量分为256个块（Block），每个块大小为64K字节，每个块又分为16个扇区（Sector），每个扇区4K个字节。W25Qxx的最小擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除4K个字节。这样我们需要给W25Qxx开辟一个至少4K的缓存区，这样对
SRAM要求比较高，要求芯片必须有4K以上SRAM才能很好的操作。


在对W25Q128 FLASH的写入数据的操作中一定要先擦除扇区，再进行写入，否则将会发生数据错误。 W25Q128 FLASH一次性最大写入只有256个字节。
SWM341的例程库中提供了操作W25Q128的工程，\SPI\SPIFlash下，需要做以下修改：
1、去掉GD25Q21.c
2、导入FlashPrg.c
3、导入FlashDev.c
4、要保证引入SWM341_sfc.c
在主函数的初始化中加入代码：
SFC_Config(4);
这是为了配置SFC接口，使工程能够读写外置W25Q128芯片。
这样在程序中，执行SFC_Read和SFC_Write就能实现读写处理。函数原型：
/******************************************************************************************************************************************
* 函数名称:        SFC_Write()
* 功能说明:        SPI Flash数据写入
* 输    入: uint32_t addr                数据要写入到Flash中的地址，字对齐
*                        uint32_t buff[]                要写入Flash中的数据
*                        uint32_t cnt                要写的数据的个数，以字为单位，最大64
* 输    出: 无
* 注意事项: 要写入的数据必须全部在同一页内，即addr/256 == (addr+(cnt-1)*4)/256
******************************************************************************************************************************************/
void SFC_Write(uint32_t addr, uint32_t buff[], uint32_t cnt)
{
        SFC->CFG |= (1 << SFC_CFG_WREN_Pos);
        for(int i = 0; i < cnt; i++)
                *((volatile unsigned int *)(0x70000000+addr+i*4)) = buff;
        
        while(SFC->SR & SFC_SR_BUSY_Msk) __NOP();
        SFC->CFG &= ~SFC_CFG_WREN_Msk;
}


/******************************************************************************************************************************************
* 函数名称:        SFC_Read()
* 功能说明:        SPI Flash数据读取
* 输    入: uint32_t addr                要读取的数据在Flash中的地址，字对齐
*                        uint32_t buff[]                读取到的数据存入buff指向的内存
*                        uint32_t cnt                要读取的数据的个数，以字为单位
* 输    出: 无
* 注意事项: 无
******************************************************************************************************************************************/
void SFC_Read(uint32_t addr, uint32_t buff[], uint32_t cnt)
{
        for(int i = 0; i < cnt; i++)
                buff = *((volatile unsigned int *)(0x70000000+addr+i*4));
}
参数中addr表示的是操作的开始地址，buff是读写用的缓冲区，声明的时候可以用uint8_t *，传递给读写函数的时候要强制转为(uint32_t *)，这样的话，读写的总字节数需要除以4以后作为第三个参数使用。
下面是读写时序：


程序中使用四通道SPI指令操作Flash。W25Q128JV在使用“快速读取四通道输出”等指令时支持四通道SPI操作 (6Bh)”和“快速读取四通道I/O (EBh)”。这些指令允许数据传入或传出 设备的速度是普通串行闪存的四到六倍。使用四通道SPI指令时，DI和 DO引脚变成双向IO0和IO1，带有附加I/O引脚:IO2、IO3。


需要注意的是，在进行写操作之前，需要先进行擦除处理。不执行擦除处理，写操作会出错。
擦除处理可以以扇区方式操作，我实际测试时发现，每4096个单元形成一个扇区，每个扇区包含16页。对于我复制字库，可以这样搞：地址达到4096的整数倍时，执行扇区的擦除，然后开始一页一页从LCD自带的字库中取出点阵数据，写入Flash。


关于芯片的擦除：
目前有以下几种方式：
1、芯片整体擦除
执行EraseChip();，花费时间比较长
2、擦除扇区数据，指令20H
执行EraseSector(扇区地址开始位置的绝对物理地址);
3、擦除块，指令52H
SFC_EraseEx(
参数1：要擦除的块的绝对物理地址(当 addr == 0xFFFFFFFF 时，执行片擦),
参数2：擦除命令码(，不同块大小使用不同命令码) ,
参数3：等待 Flash 完成擦除操作)


程序中用到了1和2，但1相当花时间，大概需要几秒钟。所以我最后用方法2。


由于是作为字库使用，所以片外Flash是一次性擦除进而写入，成功以后只需要读，取出对应字符的点阵数据即可。
读取字库点阵信息处理中，我利用M9，M10、M15，D14作为接口，与LCD上自带的字库ROM连接。没有用SPI模式，是因为改造之做过的程序，这样改动量少。
// 字库 I2C LCD接口
#define Rom_IN   PIN9  // 棕色 字库 IC 接口定义:Rom_IN 就是字库 IC 的 SI*/ M9
#define Rom_OUT  PIN10  // 橙色 字库 IC 接口定义:Rom_OUT 就是字库 IC 的 SO*/ M10
#define Rom_SCK  PIN15  // 蓝色 字库 IC 接口定义:Rom_SCK 就是字库 IC 的 SCK*/ M15
#define Rom_CS   PIN14  // 绿色 字库 IC 接口定义 Rom_CS 就是字库 IC 的 CS#*/  D14
通过程序验证拷贝过来的字库，发现16位的ASCII字符好像有点问题，但汉字正常。已经达到可以使用的地步了。LCD自带的字库是包含了ASCII和汉字的，有16X16，16X24，24X24，32X32等点阵数据，使用方便。使用的是24位地址，相当于占用的空间为16M，刚好就是W25Q128的容量。
实际测试过程比较一言难尽，比较繁琐，只选一个片段截图演示：

可以看到，未使用LCD字库，只用Flash作为字库，能正常显示汉字。说明可以用外置Flash作为字库使用。
另外说一下，从LCD复制字库点阵数据到W25Q128，需要几个小时的时间。如果出去验证代码以及log输出调试代码，应该会节省些时间。

正好用到，我的字库是放在芯片内的，全字库考虑放在片外，学习了！
我也做了一款驱动手机屏的34S开发板，

帖子写得非常好呀，向大佬学习！

这个使用什么通信协议呢              

可以保存图片到flash中吗？              

是在W25Q128中建立一个fatfs系统了吗

去读flash的速度怎么样              

这个高端了，不知道效果如何              

这样的频率是不是会降低很多？              

W25Q128如何区分字库的大小呢

硬件spi驱动的芯片吗              

可以详细说说字库烧录过程吗

feziLee 发表于 2023-12-7 16:33
可以详细说说字库烧录过程吗

从带有字库的LCD中，按照接口协议，获取字库数据，写到板载的存储器中。

bestwell 发表于 2023-5-11 20:21
硬件spi驱动的芯片吗

对呀

ccook11 发表于 2023-5-11 20:09
W25Q128如何区分字库的大小呢

看芯片的用户手册呀

sdCAD 发表于 2023-5-10 22:11
去读flash的速度怎么样

只读你用的汉字点阵数据，挺快的。

jonas222 发表于 2023-5-10 21:22
可以保存图片到flash中吗？

可以啊。你想啊，汉字的点阵数据，不就是图像数据嘛？

suncat0504 发表于 2023-12-8 08:28
从带有字库的LCD中，按照接口协议，获取字库数据，写到板载的存储器中。 ...

请问您使用过LvgFontTool工具生成字库，然后使用JLink直接烧进SPI FLASH，最后再使用吗

用来存储图片，字库，固件不错。

feziLee 发表于 2023-12-8 16:18
请问您使用过LvgFontTool工具生成字库，然后使用JLink直接烧进SPI FLASH，最后再使用吗 ...

没有这方面的经验。按照自己以往的经验，用软件编程读取字库点阵信息，不算事儿。用工具具固然好，没有工具，了解字库的构成原理，读出来应该不算难题。