【转】STM8L151 使用硬件SPI驱动W25Q16 Flash

只看该作者 · 2017-2-25 12:37

SPI：有四根线的串行通信协议，允许与其他设备以半、全双工、同步、串行方式通信。MISO：主模式输入、从模式输出线
MOSI：主模式输出、从模式输入线
CLK：时钟线
NSS：从设备选择引脚，主设备标准IO驱动，并用来区分从设备
以STM8L 驱动SPI Flash W25Q16 为例说明记录下，使用STM8L 的SPI该注意哪些地方，以及如何简单驱动W25Q16。
华邦的W25Q16 SPI Flash芯片是采用SPI接口，至于该芯片的优缺点就不说了，STM8L上有一个硬件SPI，可以很方便的来驱动W25Q16，下面就来看看该如何配置STM8L的SPI 外设。
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void SPI_FLASH_Init(void)
{
//SPI_CLOCK:PB5, SPI_MOSI: PB6, SPI_MISO: PB7
GPIO_Init(GPIOB, GPIO_Pin_5, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
GPIO_Init(GPIOB, GPIO_Pin_6, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
//主机模式，配置为输入该设置很关键
GPIO_Init(GPIOB, GPIO_Pin_7, GPIO_Mode_In_PU_No_IT);
/* 初始化SPI */
SPI_Init(SPI1, SPI_FirstBit_MSB, SPI_BaudRatePrescaler_4, SPI_Mode_Master,\
SPI_CPOL_High, SPI_CPHA_2Edge, \
SPI_Direction_2Lines_FullDuplex, SPI_NSS_Soft, 0x07);
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); /* 使能SPI */
/* 配置CS管脚 */
GPIO_Init(SPI_CS , SPI_Pin_CS, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
GPIO_WriteBit(SPI_CS, SPI_Pin_CS, SET); /* 拉高不使能外部SPI设备 */
}

在上面中要注意SPI 使用到的管脚PB5, PB6, PB7 的设置，在SPI主机模式中，PB5、PB6根据外围电路可以设置为外部上拉输出，也可设置为上面的内部上拉输出，而PB7则要设置为内部上拉输入或浮空输入（外加上拉电阻），这些设置完还要开启SPI外设的时钟。
其中W25Q16的SPI总线模式是Mode0 或Mode3 ，这个在手册中或本文中下面的时序图中可以看出，那么对于SPI的初始化就要考虑了，当
SPI_Init中参数为SPI_CPOL_High, SPI_CPHA_2Edge表示Mode0，为SPI_CPOL_Low, SPI_CPHA_1Edge表示Mode3，如果为其他组合那么就会导致通信数据错位不正确。

下面是读取Flash 厂商ID和设备ID的函数，
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uint8_t SPI_FLASH_SendByte(u8 byte)
{
/* Loop while DR register in not emplty */
while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_TXE) == RESET);
/* Send byte through the SPI1 peripheral */
SPI_SendData(SPI1, byte);
/* Wait to receive a byte */
while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_RXNE) == RESET);
/* Return the byte read from the SPI bus */
return SPI_ReceiveData(SPI1);
}

[cpp] view plain copy

uint16_t SPI_FLASH_ReadID(void)
{
u16 Device_ID = 0;
/* Select the FLASH: Chip Select low */
SPI_FLASH_CS_LOW(); //拉低片选管脚电平，选中外设
/* Send "RDID " instruction */
SPI_FLASH_SendByte(0x90); //读取设备ID指令
SPI_FLASH_SendByte(0X00);
SPI_FLASH_SendByte(0X00);
SPI_FLASH_SendByte(0X00);
/* Read a byte from the FLASH */
Device_ID = (SPI_FLASH_SendByte(Dummy_Byte)<<8);
Device_ID |= SPI_FLASH_SendByte(Dummy_Byte);
SPI_FLASH_CS_HIGH();//拉高片选管脚电平，
return Device_ID;
}

在W25Q16的手册中，

函数读回来的数据应该是上面的值，再看看手册上的ID读取指令0x90

获取设备ID的指令发送顺序如上图，第一字节先发0x90，然后发两个dummy Byte（任何数值都可）和0x00，之后再读取厂商ID和设备ID，上面的函数基本实现的就是这个时序。
实测的测试结果如下，

结果与手册给的ID一致。