STM32----8----SPI(下)与FLASH通信

STM32----8----SPI（下）与FLASH通信

文章发表于：2011-05-09 15:04

[attach]150356[/attach]STM32----8----SPI（下）与FLASH通信

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 关于W25X16 SPI型FLASH的手册在附件中，这里主要是W25X16的驱动程序的书写，通过配合STM3 2主机的SPI模式，读写FLASH

w25x16.h

#ifndef __W25X16_H

#define __W25X16_H

#include "stm32f10x_lib.h"

/****************************************************************************

-W25X16的宏定义

-片选信号CS-PA2的宏定义

****************************************************************************/

#define SPI_FLASH_CS_PORT GPIOA

#define SPI_FLASH_CS_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA

#define SPI_FLASH_CS_PIN GPIO_Pin_2

#define Set_SPI_FLASH_CS {GPIO_SetBits(SPI_FLASH_CS_PORT,SPI_FLASH_CS_PIN);}

#define Clr_SPI_FLASH_CS {GPIO_ResetBits(SPI_FLASH_CS_PORT,SPI_FLASH_CS_PIN);}

//W25X16读写

#define FLASH_ID 0XEF14

/*********************************************

- W25X16的操作指令表，STM32通过向W25X16

发送以下指令就可以对W25X16进行以下的操作

*********************************************/

#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

/*********************************************

- STM32操作W25X16的操作函数

*********************************************/

void SPI_Flash_Init(void);

u16 SPI_Flash_ReadID(void); //读取FLASH ID

u8 SPI_Flash_ReadSR(void); //读取状态寄存器

void SPI_FLASH_Write_SR(u8 sr); //写状态寄存器

void SPI_FLASH_Write_Enable(void); //写使能

void SPI_FLASH_Write_Disable(void); //写保护

void SPI_Flash_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead); //读取flash void SPI_Flash_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite);//写入flash void SPI_Flash_Erase_Chip(void); //整片擦除

void SPI_Flash_Erase_Sector(u32 Dst_Addr);//扇区擦除

void SPI_Flash_Wait_Busy(void); //等待空闲

void SPI_Flash_PowerDown(void); //进入掉电模式

void SPI_Flash_WAKEUP(void); //唤醒

#endif

w25x16.c

#include "w25x16.h"

#include "spi.h"

#include "delay.h"

/*************************************************************************** - 功能描述：w25x16 Flash的初始化函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：无

- 说明：w25x16 Flash作为从机，由stm32进行读写操作

- 每256bytes为一个Page，每4Kbytes为一个Sector，每16个扇区为1个Block

- W25X16容量为2M字节,共有32个Block, 512个Sector , 8192个Page

- W25X32容量为4M字节,共有64个Block, 1024个Sector ,16384个Page

- W25X64容量为8M字节,共有128个Block,2048个Sector ,32768个Page

***************************************************************************/

void SPI_Flash_Init(void)

{

SPIx_Init(); //初始化SPI

}

/*************************************************************************** - 功能描述：读w25x16 Flash状态寄存器的函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：返回w25x16 Flash的当前状态

------------------------------------------------------

| 7 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 |

| 只有SPR,TB,BP2,BP1,BP0(bit 7,5,4,3,2)可以写!!! |

-----------------------------------------------------

- 操作说明：CS电平先拉低、STM32利用SPI发送读FLASH状态寄存器命令、STM32读取数据、CS拉高，发送的命令被采集

如果CS不拉高，则FLASH的状态会不断发送出来。根据读出的字节就可以判断当前的FLASH

的工作准状态。

***************************************************************************/

u8 SPI_Flash_ReadSR(void)

{

u8 byte=0;

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_ReadStatusReg); //发送读取状态寄存器命令

byte=SPIx_ReadWriteByte(0Xff); //读取一个字节

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

return byte;

}

/*************************************************************************** - 功能描述：写w25x16 Flash状态寄存器的函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：无

-----------------------------------------------------

| 7 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 |

| 只有SPR,TB,BP2,BP1,BP0(bit 7,5,4,3,2)可以写!!! |

-----------------------------------------------------

- 操作说明：CS电平先拉低、STM32利用SPI发送写状态寄存器命令、STM32再继续发送要写寄存器的数据、CS拉高

指令结束，如果指令拉晚了，值不会被写入，指令无效！

***************************************************************************/

void SPI_FLASH_Write_SR(u8 sr)

{

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_WriteStatusReg); //发送写取状态寄存器命令

SPIx_ReadWriteByte(sr); //写入一个字节

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

}

/*************************************************************************** - 功能描述：w25x16 Flash写使能函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：无

-----------------------------------------------------

| 7 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 |

| 只有SPR,TB,BP2,BP1,BP0(bit 7,5,4,3,2)可以写!!! |

-----------------------------------------------------

- 函数说明：将WEL置位

- 操作说明：CS电平先拉低、STM32发送写使能命令、CS电平拉高

***************************************************************************/

void SPI_FLASH_Write_Enable(void)

{

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_WriteEnable); //发送写使能

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

}

/*************************************************************************** - 功能描述：w25x16 Flash写禁能函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：无

- 函数说明：将WEL复位

- 操作说明：CS电平先拉低、STM32发送写禁能命令、CS电平拉高

***************************************************************************/

void SPI_FLASH_Write_Disable(void)

{

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_WriteDisable); //发送写禁止指令

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

}

/*************************************************************************** - 功能描述：读w25x16 Flash ID函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：w25x16 Flash ID

- 操作说明：CS电平先拉低、STM32发送制造/器件命令、然后发送三个字节0X00的24位地址（其中器件ID为8位），

0x000000发完之后，FLASH就会返回器件的制造/器件号，此时STM32发送0xff，用于提供时钟信号，

从而读取器件号。如果发送的是0x000001,则先返回8位器件号。

***************************************************************************/

u16 SPI_Flash_ReadID(void)

{

u16 Temp = 0;

Clr_SPI_FLASH_CS;

SPIx_ReadWriteByte(0x90);//发送读取ID命令

SPIx_ReadWriteByte(0x00);

SPIx_ReadWriteByte(0x00);

SPIx_ReadWriteByte(0x00);

Temp|=SPIx_ReadWriteByte(0xFF)<<8;

Temp|=SPIx_ReadWriteByte(0xFF);

Set_SPI_FLASH_CS;

return Temp;

}

/*************************************************************************** - 功能描述：读w25x16 Flash操作函数，在指定地址开始读取指定长度的数据

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：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)

- 返回说明：无

- 操作说明：CS电平先拉低选中、然后发送三个字节24位地址,依次A23~A16、A15~A8、A7~A0 ，通过(u8)强制

类型转换，每次取走字节的低八位，依次将24位地址按顺序送出。发送完成以后就开始，读取数据， STM32通过向FLASH发送0XFF提供时钟，从而读取数据存储到数据存储区中,最后将片选CS拉低，停止度数据。

***************************************************************************/

void SPI_Flash_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead)

{

u16 i;

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_ReadData); //发送读取命令W25X_ReadData=0x03

SPIx_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>16)); //发送24bit地址，u8取走的是低字节数据；

SPIx_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>8));

SPIx_ReadWriteByte((u8)ReadAddr);

for(i=0;i

{

pBuffer[i]=SPIx_ReadWriteByte(0XFF); //循环读数

}

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

}

/*************************************************************************** - 功能描述：页写w25x16 Flash操作函数，SPI在一页(0~65535)内写入少于256个字节的数据

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：pBuffer:数据存储区

WriteAddr:开始写的地址(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!!!

- 返回说明：无

- 操作说明：

（1）先发送写使能指令

（2）CS拉低，选中芯片。

（3）发送页写指令0x02

（4）发送24位地址

（5）发送待写的数据字节，注意每一页最大为256字节

（6）写完数据CS拉为低电平

（7）在指令执行过程中，状态寄存器BUSY为忙，当执行完成，BUSY为0；所以最后要加入等待BUS Y，就是等待写入结束

***************************************************************************/

void SPI_Flash_Write_Page(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)

{

u16 i;

SPI_FLASH_Write_Enable(); //SET WEL

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_PageProgram); //发送写页命令

SPIx_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>16)); //发送24bit地址

SPIx_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>8));

SPIx_ReadWriteByte((u8)WriteAddr);

for(i=0;i

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

SPI_Flash_Wait_Busy(); //等待写入结束

}

/************************************************************************************* - 功能描述：连续页写SPI FLASH w25x16 Flash操作函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：pBuffer:数据存储区

WriteAddr:开始写的地址(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!!!

- 注意事项：（1）必须确保所写的地址范围内的数据全部在0XFF以内,否则在非0XFF处写入的数据将失败!

（2）具有自动换页功能

（3）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!

- 返回说明：无

- 操作说明：（1）先计算FLASH中当前页中剩下的可写字节数，由于FALSH的地址编址按24位进行编址，每256字节为一页，所以

根据地址可以计算出一页中剩余的可写字节数。

（2）如果剩余的字节数大于等于待写入的字节数，则表示能够写下，从而进行赋值操作。

（3）进入循环，先按页剩余字节数进行页写操作。

（4）再判断剩余字节数和待写字节数是否相等，如果是相等，退出循环。

（5）如果按剩余字节数进行页写，页写完了以后，表示此页已经写完，可是待写的字节数还没写完，则进行以下处理

（6）进入下一页进行写操作

***************************************************************************************/ void SPI_Flash_Write_NoCheck(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)

{

u16 pageremain;

pageremain=256-WriteAddr%256; //单页剩余的字节数，因为一页有256字节，24位地址是按字节增加

的

if(NumByteToWrite<=pageremain)

pageremain=NumByteToWrite;//不大于256个字节

while(1)

{

SPI_Flash_Write_Page(pBuffer,WriteAddr,pageremain);

if(NumByteToWrite==pageremain)

break;//写入结束了

else //表示NumByteToWrite>pageremain，以下操作就是进行指针变换、地址变换、NumByteToWrite变换，以便进入下一页的操作

{

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

}

}

}

/*************************************************************************** - 功能描述：写扇区w25x16 Flash操作函数，在指定地址开始写入指定长度的数据，该函数带擦除操作!

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：pBuffer:数据存储区

WriteAddr:开始写的地址(24bit)

NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)

- 返回说明：无

- 操作说明：

- 每256bytes为一个Page，每4Kbytes为一个Sector，每16个扇区为1个Block

- W25X16容量为2M字节,共有32个Block, 512个Sector , 8192个Page

- W25X32容量为4M字节,共有64个Block, 1024个Sector ,16384个Page

- W25X64容量为8M字节,共有128个Block,2048个Sector ,32768个Page

***************************************************************************/

u8 SPI_FLASH_BUF[4096];

void SPI_Flash_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)

{

u32 secpos;

u16 secoff;

u16 secremain;

u16 i;

secpos=WriteAddr/4096;//扇区地址0~511 for w25x16

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)

{

SPI_Flash_Read(SPI_FLASH_BUF,secpos*4096,4096);//读出整个扇区的内容

for(i=0;i

{

if(SPI_FLASH_BUF[secoff+i]!=0XFF)

break;//需要擦除

}

if(i

{

SPI_Flash_Erase_Sector(secpos);//擦除这个扇区

for(i=0;i

{

SPI_FLASH_BUF[i+secoff]=pBuffer[i];

}

SPI_Flash_Write_NoCheck(SPI_FLASH_BUF,secpos*4096,4096);//写入整个扇区

}

else

SPI_Flash_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

}

};

}

/*************************************************************************** - 功能描述：w25x16 Flash擦除整个芯片操作函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：无

- 操作说明：W25X16:25s W25X32:40s W25X64:40s 等待时间超长... 擦除完以后，所有字节数据为0XF F

（1）因为要擦除FLASH芯片，所以要发送写使能命令

（2）读状态寄存器状态，通过BUSY位判断指令是否写完。

（3）片选拉低，选中FLASH

（4）发送擦除芯片命令

（5）片选拉高,指令发送完成

（6）检查BUSY位，等待芯片擦除结束

***************************************************************************/

void SPI_Flash_Erase_Chip(void)

{

SPI_FLASH_Write_Enable(); //SET WEL

SPI_Flash_Wait_Busy();

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_ChipErase); //发送片擦除命令

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

SPI_Flash_Wait_Busy(); //等待芯片擦除结束

}

/*************************************************************************** - 功能描述：w25x16 Flash擦除一个扇区操作函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：Dst_Addr:扇区地址0~511 for w25x16

- 返回说明：无

- 操作说明：擦除一个山区的最少时间:150msXFF

- 每256bytes为一个Page，每4Kbytes为一个Sector，每16个扇区为1个Block

- W25X16容量为2M字节,共有32个Block, 512个Sector , 8192个Page

- W25X32容量为4M字节,共有64个Block, 1024个Sector ,16384个Page

- W25X64容量为8M字节,共有128个Block,2048个Sector ,32768个Page

（1）发送写使能命令

（2）等待发送完成，通过检测状态寄存器的最低位是否为0

（3）CS拉低，选中芯片

（4）发送擦除命令

（5）CS拉高，取消片选

（6）等待擦除结束，如果结束BUSY会为0

***************************************************************************/

void SPI_Flash_Erase_Sector(u32 Dst_Addr)

{

Dst_Addr*=4096;

SPI_FLASH_Write_Enable(); //SET WEL

SPI_Flash_Wait_Busy();

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_SectorErase); //发送扇区擦除指令

SPIx_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>16)); //发送24bit地址

SPIx_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>8));

SPIx_ReadWriteByte((u8)Dst_Addr);

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

SPI_Flash_Wait_Busy(); //等待擦除完成

}

/*************************************************************************** - 功能描述：w25x16 Flash等待空闲操作函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：无

- 操作说明：就是检查FLASH的最低位是否为1

***************************************************************************/ void SPI_Flash_Wait_Busy(void)

{

while ((SPI_Flash_ReadSR()&0x01)==0x01); // 等待BUSY位清空

}

/*************************************************************************** - 功能描述：w25x16 Flash掉电模式操作函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：无

- 操作说明：

（1）CS拉低，选中芯片。

（2）STM32发送W25X_PowerDown指令

（3）CS拉高，取消芯片。

（4）延时TPD个延时

***************************************************************************/ void SPI_Flash_PowerDown(void)

{

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_PowerDown); //发送掉电命令

Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

delay_us(3); //等待TPD

}

/*************************************************************************** - 功能描述：w25x16 Flash唤醒操作函数

- 隶属模块：w25x16 Flash操作

- 函数属性：外部，使用户使用

- 参数说明：无

- 返回说明：无

- 操作说明：

（1）CS拉低，选中芯片。

（2）STM32发送W25X_ReleasePowerDown指令

（3）CS拉高，取消芯片。

（4）延时tres个延时

***************************************************************************/

void SPI_Flash_WAKEUP(void)

{

Clr_SPI_FLASH_CS; //使能器件

SPIx_ReadWriteByte(W25X_ReleasePowerDown); // send W25X_PowerDown command 0xAB Set_SPI_FLASH_CS; //取消片选

delay_us(3); //等待TRES1

}

有了以上的驱动函数，STM32在SPI模式下就可以和W25X16进行通信了