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【EV Board (MM32L0136C7P)测评】+移植SFUD,驱动板载SPI FLASH ZD25WQ80

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freeelectron|  楼主 | 2022-12-29 17:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 freeelectron 于 2022-12-29 21:03 编辑

SFUD 是一款开源的串行 SPI Flash 通用驱动库。
关于SFUD的详细资料可查看,https://github.com/armink/SFUD

为什么会有通用驱动?
JEDEC (固态技术协会)针对串行 Flash 功能的参数表制定了统一标准,https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd216b,最新版 V1.6B 。该标准规定了,每个 Flash 中会存在一个参数表,该表中会存放 Flash 容量、写粒度、擦除命令、地址模式等 Flash 规格参数。目前,除了部分厂家旧款 Flash 型号会不支持该标准,其他绝大多数新出厂的 Flash 均已支持 SFDP 标准。所以该库在初始化时会优先读取 SFDP 表参数。这也正是SFUD驱动的由来。
对应用来说只需要配置好spi,就可以读写flash了,因为SFUD提供了这些标准驱动。


EV Board (MM32L0136C7P)板载的spi flash型号为ZD25WQ80,查看手册发现可以发现ZD25WQ80是符合JEDEC的标准的,因此可以可以直接使用SFUD 这个驱动。
8780063ad8f3eea379.png


只需要在接口文件sfud_port.c文件中适配spi驱动部分:
void SpiInit(void)
{
        /* Enable GPIO clock for SPIy and SPIz */
        RCC_EnableAHBPeriphs(RCC_AHB_PERIPH_GPIOB, true);
        
        /*  SPI2 :  
                PB12/CS  
                PB13/SCK   
                PB14/MISO   
                PB15/MOSI   
        */

    /* SPI2. */
    RCC_EnableAPB1Periphs(RCC_APB1_PERIPH_SPI2, true);
    RCC_ResetAPB1Periphs(RCC_APB1_PERIPH_SPI2);
        
    GPIO_Init_Type gpio_init;

    /* PB12 - SPI2_CS. */
    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_12;
    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_Out_PushPull;
    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
        
        /* SPI2 GPIO configuration: SCK/PB13, MISO/PB14, MOSI/PB15 */

    /* Configure SPIy pins: SCK, MISO and MOSI ---------------------------------*/
    /* PB13 - SPI2_SCK. */
    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_13;
    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_AF_PushPull;
    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
    GPIO_PinAFConf(GPIOB, gpio_init.Pins, GPIO_AF_0);

    /* PB14 - SPI2_MISO. */
    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_14;
    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_In_Floating;
    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
    GPIO_PinAFConf(GPIOB, gpio_init.Pins, GPIO_AF_0);

    /* PB15 - SPI2_MOSI. */
    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_15;
    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_AF_PushPull;
    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);
    GPIO_PinAFConf(GPIOB, gpio_init.Pins, GPIO_AF_0);

    /* Setup SPI Master. */
    SPI_Master_Init_Type spi_master_init;
    spi_master_init.ClockFreqHz = 24000000u;
    spi_master_init.BaudRate = 1000000u;
    spi_master_init.XferMode = SPI_XferMode_TxRx;
    spi_master_init.PolPha = SPI_PolPha_Alt0;
    spi_master_init.DataWidth = SPI_DataWidth_8b;
    spi_master_init.LSB = false;
    spi_master_init.AutoCS = false; /* if set false, need SPI_EnableCS after spi enable. */
    SPI_InitMaster(SPI2, &spi_master_init);
   
    /* Enable SPI Master. */
    SPI_Enable(SPI2, true);
}
static sfud_err spi_write_read(const sfud_spi *spi, const uint8_t *write_buf, size_t write_size, uint8_t *read_buf,
        size_t read_size)
{
    sfud_err result = SFUD_SUCCESS;
    uint8_t send_data, read_data;

    /**
     * add your spi write and read code
     */
                        
    if (write_size) {
        SFUD_ASSERT(write_buf);
    }
    if (read_size) {
        SFUD_ASSERT(read_buf);
    }

    GPIO_ClearBits(GPIOB, GPIO_PIN_12);
    /* 开始读写数据 */
    for (size_t i = 0, retry_times; i < write_size + read_size; i++) {
        /* 先写缓冲区中的数据到 SPI 总线,数据写完后,再写 dummy(0xFF) 到 SPI 总线 */
        if (i < write_size) {
            send_data = *write_buf++;
        } else {
            send_data = SFUD_DUMMY_DATA;
        }
        /* 发送数据 */
        retry_times = 1000;
        while ( SPI_STATUS_TX_FULL & SPI_GetStatus(SPI2) )
                {
            SFUD_RETRY_PROCESS(NULL, retry_times, result);
        }
        if (result != SFUD_SUCCESS) {
            goto exit;
        }
                SPI_PutData(SPI2, send_data);

        /* 接收数据 */
        retry_times = 1000;
                while (0u == (SPI_STATUS_RX_DONE & SPI_GetStatus(SPI2)) )               
                {
            SFUD_RETRY_PROCESS(NULL, retry_times, result);
        }
        if (result != SFUD_SUCCESS) {
            goto exit;
        }
        read_data = SPI_GetData(SPI2);
        /* 写缓冲区中的数据发完后,再读取 SPI 总线中的数据到读缓冲区 */
        if (i >= write_size) {
            *read_buf++ = read_data;
        }
    }

exit:
    GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_PIN_12);

    return result;
}
static void spi_lock(const sfud_spi *spi) 
{
//    __disable_irq();
}


static void spi_unlock(const sfud_spi *spi)
{
//    __enable_irq();
}


/* about 100 microsecond delay */
static void retry_delay_100us(void)
{
    uint32_t delay = 120;
    while(delay--);
}


#ifdef SFUD_USING_QSPI
/**
* read flash data by QSPI
*/
static sfud_err qspi_read(const struct __sfud_spi *spi, uint32_t addr, sfud_qspi_read_cmd_format *qspi_read_cmd_format,
        uint8_t *read_buf, size_t read_size) {
    sfud_err result = SFUD_SUCCESS;

    /**
     * add your qspi read flash data code
     */

    return result;
}
#endif /* SFUD_USING_QSPI */

sfud_err sfud_spi_port_init(sfud_flash *flash) {
    sfud_err result = SFUD_SUCCESS;

    /**
     * add your port spi bus and device object initialize code like this:
     * 1. rcc initialize
     * 2. gpio initialize
     * 3. spi device initialize
     * 4. flash->spi and flash->retry item initialize
     *    flash->spi.wr = spi_write_read; //Required
     *    flash->spi.qspi_read = qspi_read; //Required when QSPI mode enable
     *    flash->spi.lock = spi_lock;
     *    flash->spi.unlock = spi_unlock;
     *    flash->spi.user_data = &spix;
     *    flash->retry.delay = null;
     *    flash->retry.times = 10000; //Required
     */
        
        SpiInit();
        
    flash->spi.wr = spi_write_read; //Required
    flash->spi.lock = spi_lock;
    flash->spi.unlock = spi_unlock;
    flash->retry.delay = retry_delay_100us;
    flash->retry.times = 10000; //Required
        
    return result;
}
最后测试:
#define SFUD_DEMO_TEST_BUFFER_SIZE                     1024


static uint8_t sfud_demo_test_buf[SFUD_DEMO_TEST_BUFFER_SIZE];

/**
* SFUD demo for the first flash device test.
*
* @param addr flash start address
* @param size test flash size
* @param size test flash data buffer
*/
static void sfud_demo(uint32_t addr, size_t size, uint8_t *data) {
    sfud_err result = SFUD_SUCCESS;
    const sfud_flash *flash = sfud_get_device_table() + 0;
    size_t i;
    /* prepare write data */
    for (i = 0; i < size; i++) {
        data[i] = i;
    }
    /* erase test */
    result = sfud_erase(flash, addr, size);
    if (result == SFUD_SUCCESS) {
        printf("Erase the %s flash data finish. Start from 0x%08X, size is %ld.\r\n", flash->name, addr,
                size);
    } else {
        printf("Erase the %s flash data failed.\r\n", flash->name);
        return;
    }
    /* write test */
    result = sfud_write(flash, addr, size, data);
    if (result == SFUD_SUCCESS) {
        printf("Write the %s flash data finish. Start from 0x%08X, size is %ld.\r\n", flash->name, addr,
                size);
    } else {
        printf("Write the %s flash data failed.\r\n", flash->name);
        return;
    }
    /* read test */
    result = sfud_read(flash, addr, size, data);
    if (result == SFUD_SUCCESS) {
        printf("Read the %s flash data success. Start from 0x%08X, size is %ld. The data is:\r\n", flash->name, addr,
                size);
        printf("Offset (h) 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F\r\n");
        for (i = 0; i < size; i++) {
            if (i % 16 == 0) {
                printf("[%08X] ", addr + i);
            }
            printf("%02X ", data[i]);
            if (((i + 1) % 16 == 0) || i == size - 1) {
                printf("\r\n");
            }
        }
        printf("\r\n");
    } else {
        printf("Read the %s flash data failed.\r\n", flash->name);
    }
    /* data check */
    for (i = 0; i < size; i++) {
        if (data[i] != i % 256) {
            printf("Read and check write data has an error. Write the %s flash data failed.\r\n", flash->name);
                        break;
        }
    }
    if (i == size) {
        printf("The %s flash test is success.\r\n", flash->name);
    }
}



void SFUDTest(void)
{
        if(sfud_init() == SFUD_SUCCESS)
        {
        sfud_demo(0, sizeof(sfud_demo_test_buf), sfud_demo_test_buf);
    }
}
现象:
3076663ad57108a45a.png


3558063ad57272392a.png

1282663ad8fecb34aa.png
其中device manufacturer ID是0xBA, memory type ID是0x60, capacity ID 是0x14.
JEDEC basic flash parameter table info:与手册的是一样的,也验证了我们驱动成功。







2957563ad55c1e39b2.png

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ingramward| | 2023-1-9 14:57 | 显示全部楼层
ZD25WQ80和w28q一样的吗?

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tabmone| | 2023-1-9 16:03 | 显示全部楼层
SFUD不错,移植简单多了。              

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uiint| | 2023-1-9 17:02 | 显示全部楼层
ZD25WQ80的速度怎么样?              

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freeelectron 2023-1-15 16:33 回复TA
最影响的还是spi的速率吧 
houjiakai| | 2023-1-10 21:09 | 显示全部楼层
可移植fatfs吗?              

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wwppd| | 2023-2-2 09:49 | 显示全部楼层
这个可以移动fatfs吗?              

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jimmhu| | 2023-2-2 11:39 | 显示全部楼层
SFUD现在都支持哪些芯片了?              

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51xlf| | 2023-2-2 13:30 | 显示全部楼层
sfud的性能怎么样?              

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kmzuaz| | 2023-2-2 13:58 | 显示全部楼层
通用驱动库怎么兼容硬件接口呢?              

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jtracy3| | 2023-2-2 15:51 | 显示全部楼层
能否通过U盘通过usb口读取内部数据?

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freeelectron|  楼主 | 2023-2-2 17:44 | 显示全部楼层
kmzuaz 发表于 2023-2-2 13:58
通用驱动库怎么兼容硬件接口呢?

spi接口肯定要自己配置了

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