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STM32基于HAL库W25Q128驱动程序

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楼主
labasi|  楼主 | 2021-8-4 14:28 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
在头文件中简单修改一下片选引脚IO即可使用。

源文件

/**
* @file  w25qxx.c
*
* @brief Create by AnKun on 2020/6/18
*
*/

#include "w25qxx.h"
#include "spi.h"

uint16_t W25QXX_TYPE = 0;
uint32_t W25QXX_SIZE = 0;
uint8_t  W25QXX_UID[8];

static void delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t delay = (HAL_RCC_GetHCLKFreq() / 4000000 * us);
    while (delay--)
    {
        ;
    }
}

//SPI读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
static uint8_t W25QXX_SPI_ReadWriteByte(uint8_t TxData)
{
        uint8_t RxData = 0X00;
        if(HAL_SPI_TransmitReceive(W25QXX_SPI_Handle, &TxData, &RxData, 1, 10) != HAL_OK)
        {
                RxData = 0XFF;
        }
        return RxData;
}

//4Kbytes为一个Sector
//16个扇区为1个Block
//W25Q128
//容量为16M字节,共有128个Block,4096个Sector

//初始化SPI FLASH的IO口
int W25QXX_Init(void)
{
        MX_SPI1_Init();
    W25QXX_CS_L(); /* 拉低选中 */
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0XFF);
    W25QXX_CS_H(); /* 拉高取消 */
    W25QXX_TYPE = W25QXX_ReadID();          // 读取FLASH ID.
        W25QXX_SIZE = W25QXX_ReadCapacity();    // 读取容量
        W25QXX_ReadUniqueID(W25QXX_UID);        // 读取唯一ID
        if((W25QXX_TYPE & 0XEF00) != 0XEF00)
        {
                return -1;
        }
        return 0;
}

//读取W25QXX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
uint8_t W25QXX_ReadSR(void)
{
    uint8_t byte = 0;
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_ReadStatusReg); //发送读取状态寄存器命令
    byte = W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0Xff);          //读取一个字节
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
    return byte;
}
//写W25QXX状态寄存器
//只有SPR,TB,BP2,BP1,BP0(bit 7,5,4,3,2)可以写!!!
void W25QXX_Write_SR(uint8_t sr)
{
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_WriteStatusReg);                 //发送写取状态寄存器命令
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(sr);                       //写入一个字节
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
}
//W25QXX写使能
//将WEL置位
void W25QXX_Write_Enable(void)
{
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_WriteEnable);         //发送写使能
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
}
//W25QXX写禁止
//将WEL清零
void W25QXX_Write_Disable(void)
{
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_WriteDisable);  //发送写禁止指令
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
}
//读取芯片ID
//返回值如下:
//0XEF13,表示芯片型号为W25Q80
//0XEF14,表示芯片型号为W25Q16
//0XEF15,表示芯片型号为W25Q32
//0XEF16,表示芯片型号为W25Q64
//0XEF17,表示芯片型号为W25Q128
uint16_t W25QXX_ReadID(void)
{
    uint16_t Temp = 0;
    W25QXX_CS_L();
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x90);                            //发送读取ID命令
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
    Temp |= W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0xFF) << 8;
    Temp |= W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
    W25QXX_CS_H();
    return Temp;
}

uint32_t W25QXX_ReadCapacity(void)
{
        int i = 0;
        uint8_t arr[4] = {0,0,0,0};
    W25QXX_CS_L();
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x5A);
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x84);
        W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
        for(i = 0; i < sizeof(arr); i++)
        {
                arr = W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
        }
    W25QXX_CS_H();
    return ((((*(uint32_t *)arr)) + 1) >> 3);
}

void W25QXX_ReadUniqueID(uint8_t UID[8])
{
        int i = 0;
        W25QXX_CS_L();
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x4B);
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
        W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0x00);
    for(i = 0; i < 8; i++)
        {
                UID = W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
        }
        W25QXX_CS_H();
}

//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 W25QXX_Read(uint8_t *pBuffer, uint32_t ReadAddr, uint16_t NumByteToRead)
{
    uint16_t i;
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_ReadData);                 //发送读取命令
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((ReadAddr) >> 16));          //发送24bit地址
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((ReadAddr) >> 8));
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)ReadAddr);
    for (i = 0; i < NumByteToRead; i++)
    {
        pBuffer = W25QXX_SPI_ReadWriteByte(0XFF);           //循环读数
    }
    W25QXX_CS_H();
}
//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 W25QXX_Write_Page(uint8_t *pBuffer, uint32_t WriteAddr, uint16_t NumByteToWrite)
{
    uint16_t i;
    W25QXX_Write_Enable();                          //SET WEL
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_PageProgram);              //发送写页命令
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((WriteAddr) >> 16));         //发送24bit地址
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((WriteAddr) >> 8));
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)WriteAddr);
    for (i = 0; i < NumByteToWrite; i++)
        W25QXX_SPI_ReadWriteByte(pBuffer); //循环写数
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
    W25QXX_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 W25QXX_Write_NoCheck(uint8_t *pBuffer, uint32_t WriteAddr, uint16_t NumByteToWrite)
{
    uint16_t pageremain;
    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)
    {
        W25QXX_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
            else
                pageremain = 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)
uint8_t W25QXX_BUFFER[4096];
void W25QXX_Write(uint8_t *pBuffer, uint32_t WriteAddr, uint16_t NumByteToWrite)
{
    uint32_t secpos;
    uint16_t secoff;
    uint16_t secremain;
    uint16_t i;
    uint8_t *W25QXX_BUF;
    W25QXX_BUF = W25QXX_BUFFER;
    secpos = WriteAddr / 4096;           //扇区地址
    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)
    {
        W25QXX_Read(W25QXX_BUF, secpos * 4096, 4096);           //读出整个扇区的内容
        for (i = 0; i < secremain; i++) //校验数据
        {
            if (W25QXX_BUF[secoff + i] != 0XFF)
                break; //需要擦除
        }
        if (i < secremain) //需要擦除
        {
            W25QXX_Erase_Sector(secpos);                //擦除这个扇区
            for (i = 0; i < secremain; i++)                           //复制
            {
                W25QXX_BUF[i + secoff] = pBuffer;
            }
            W25QXX_Write_NoCheck(W25QXX_BUF, secpos * 4096, 4096);                   //写入整个扇区

        }
        else
            W25QXX_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
            else
                secremain = NumByteToWrite;                //下一个扇区可以写完了
        }
    };
}

//擦除整个芯片
//等待时间超长...
void W25QXX_Erase_Chip(void)
{
    W25QXX_Write_Enable();                                  //SET WEL
    W25QXX_Wait_Busy();
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_ChipErase);                //发送片擦除命令
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
    W25QXX_Wait_Busy();                                                      //等待芯片擦除结束
}
//擦除一个扇区
//Dst_Addr:扇区地址 根据实际容量设置
//擦除一个山区的最少时间:150ms
void W25QXX_Erase_Sector(uint32_t Dst_Addr)
{
    //监视falsh擦除情况,测试用
    Dst_Addr *= 4096;
    W25QXX_Write_Enable();                          //SET WEL
    W25QXX_Wait_Busy();
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_SectorErase);              //发送扇区擦除指令
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((Dst_Addr) >> 16));          //发送24bit地址
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((Dst_Addr) >> 8));
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte((uint8_t)Dst_Addr);
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
    W25QXX_Wait_Busy();                                                      //等待擦除完成
}
//等待空闲
void W25QXX_Wait_Busy(void)
{
    while ((W25QXX_ReadSR() & 0x01) == 0x01);                  // 等待BUSY位清空
}
//进入掉电模式
void W25QXX_PowerDown(void)
{
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_PowerDown);        //发送掉电命令
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
    delay_us(3);                               //等待TPD
}
//唤醒
void W25QXX_WAKEUP(void)
{
    W25QXX_CS_L(); //使能器件
    W25QXX_SPI_ReadWriteByte(W25X_ReleasePowerDown); //  send W25X_PowerDown command 0xAB
    W25QXX_CS_H();  //取消片选
    delay_us(3);                                    //等待TRES1
}


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沙发
labasi|  楼主 | 2021-8-4 14:28 | 只看该作者
头文件
#ifndef __W25QXX_H
#define __W25QXX_H

#include <main.h>

#define W25QXX_SPI_Handle (&hspi1)

//W25X系列/Q系列芯片列表
//W25Q80  ID  0XEF13
//W25Q16  ID  0XEF14
//W25Q32  ID  0XEF15
//W25Q64  ID  0XEF16
//W25Q128 ID  0XEF17
#define W25Q80         0XEF13
#define W25Q16         0XEF14
#define W25Q32         0XEF15
#define W25Q64         0XEF16
#define W25Q128        0XEF17


#define W25QXX_CS_L()  HAL_GPIO_WritePin(W25QXX_CS_GPIO_Port, W25QXX_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define W25QXX_CS_H()  HAL_GPIO_WritePin(W25QXX_CS_GPIO_Port, W25QXX_CS_Pin, GPIO_PIN_SET)


extern uint16_t W25QXX_TYPE;
extern uint32_t W25QXX_SIZE;
extern uint8_t  W25QXX_UID[8];


//
//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

int W25QXX_Init(void);
void W25QXX_ReadUniqueID(uint8_t UID[8]);
uint16_t  W25QXX_ReadID(void);                              //读取FLASH ID
uint8_t         W25QXX_ReadSR(void);                        //读取状态寄存器
void W25QXX_Write_SR(uint8_t sr);                          //写状态寄存器
void W25QXX_Write_Enable(void);                  //写使能
void W25QXX_Write_Disable(void);                //写保护
void W25QXX_Write_NoCheck(uint8_t* pBuffer,uint32_t WriteAddr,uint16_t NumByteToWrite);
void W25QXX_Read(uint8_t* pBuffer,uint32_t ReadAddr,uint16_t NumByteToRead);   //读取flash
void W25QXX_Write(uint8_t* pBuffer,uint32_t WriteAddr,uint16_t NumByteToWrite);//写入flash
void W25QXX_Erase_Chip(void);                      //整片擦除
void W25QXX_Erase_Sector(uint32_t Dst_Addr);        //扇区擦除
void W25QXX_Wait_Busy(void);                   //等待空闲
void W25QXX_PowerDown(void);                //进入掉电模式
void W25QXX_WAKEUP(void);                                //唤醒
uint32_t W25QXX_ReadCapacity(void);

#endif


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