STM32入門學習筆記之外置FLASH讀寫實驗（上）

15.1 FLASH

Flash，全名叫做Flash EEPROM Memory，即平時所說的“閃存”，它結合了ROM和RAM的長處，不僅可以反復擦除，還可以快速讀取數(shù)據(jù)，STM32運行的程序其實就是存放在Flash當中，但是由于STM32的Flash一般1M左右，只能存儲程序大小的數(shù)據(jù)，所以往往需要外擴Flash來存儲數(shù)據(jù)，比如LCD界面當中的漢字字庫，以及文件系統(tǒng)中讀取的文件內(nèi)容。

但是一般Flash的擦除次數(shù)有限制，STM32F1系列最新的文檔指出，片內(nèi)的FLASH擦寫次數(shù)大約在1W次左右，所以一般Flash用于擦除次數(shù)不多，但是數(shù)據(jù)量很大的場合。

這個Flash讀寫實驗我們用到的芯片是W25Q128，這是一款采用SPI協(xié)議進行讀寫的Flash芯片，存儲容量為128Mbit，合計16Mbyte，工作電壓2.7V~3.6V。這個實驗我們采用STM32內(nèi)置的SPI模塊來進行對芯片的讀寫操作，STM32F1的SPI功能很強大，SPI時鐘最高可以到18MHz，支持DMA，可以配置為SPI協(xié)議或者I2S協(xié)議。

15.2 硬件SPI模塊

通過之前51單片機開發(fā)我們可以知道，SPI協(xié)議一共需要四根線來完成數(shù)據(jù)通信，即片選CS，總線時鐘SCK，主機輸入從機輸出MISO和主機輸出從機輸入MOSI四根數(shù)據(jù)線。STM32的內(nèi)部SPI模塊結構框圖如下圖所示。

從上面的結構框圖我們可以發(fā)現(xiàn)，硬件SPI的優(yōu)勢就在于開發(fā)者不需要考慮SPI的詳細參數(shù)以及時序，只需要配置內(nèi)部的寄存器，設置速率，電平就可以實現(xiàn)SPI通信。

15.3 相關寄存器

15.3.1 SPI控制寄存器1：SPIx_CR1

Bit 15：雙向數(shù)據(jù)模式使能

0：選擇雙線雙向模式

1：選擇單線雙向模式

Bit 14：雙向模式下的輸出使能

0：輸出禁止（只收模式）

1：輸出使能（只發(fā)模式）

Bit 13：硬件CRC校驗使能

0：禁止CRC計算

1：啟動CRC計算

Bit 12：下一個發(fā)送CRC

0：下一個發(fā)送的值來自發(fā)送緩沖區(qū)

1：下一個發(fā)送的值來自發(fā)送CRC寄存器

Bit 11：數(shù)據(jù)幀格式

0：使用8位數(shù)據(jù)幀格式進行發(fā)送/接收

1：使用16位數(shù)據(jù)幀格式進行發(fā)送/接收

Bit 10：只接收

0：全雙工（發(fā)送和接收）

1：禁止輸出（只接收模式）

Bit 9：軟件從設備管理

0：禁止軟件從設備管理

1：啟用軟件從設備管理

Bit 8：內(nèi)部從設備選擇

注：該位只在SSM位為1時有意義。它決定了NSS上的電平，在NSS引腳上的I/O操作無效

Bit 7：幀格式

0：先發(fā)送MSB

1：先發(fā)送LSB

Bit 6：SPI使能

0：禁止SPI設備

1：開啟SPI設備

Bit 5~Bit 3：波特率控制

000：f PCLK /2

001：f PCLK /4

010：f PCLK /8

011：f PCLK /16

100：f PCLK /32

101：f PCLK /64

110：f PCLK /128

111：f PCLK /256

Bit 2：主設備選擇

0：配置為從設備

1：配置為主設備

Bit 1：時鐘極性

0：空閑狀態(tài)時，SCK保持低電平

1：空閑狀態(tài)時，SCK保持高電平

Bit 0：時鐘相位

0：數(shù)據(jù)采樣從第一個時鐘邊沿開始

1：數(shù)據(jù)采樣從第二個時鐘邊沿開始

15.3.2 SPI狀態(tài)寄存器：SPIx_SR

Bit 7：忙標志

0：SPI不忙

1：SPI正忙于通信，或者發(fā)送緩沖非空

Bit 6：溢出標志

0：沒有出現(xiàn)溢出錯誤

1：出現(xiàn)溢出錯誤

Bit 5：模式錯誤（在SPI模式下不使用）

0：沒有出現(xiàn)模式錯誤

1：出現(xiàn)模式錯誤

Bit 4：CRC錯誤標志（在SPI模式下不使用）

0：收到的CRC值和SPI_RXCRCR寄存器中的值匹配

1：收到的CRC值和SPI_RXCRCR寄存器中的值不匹配

Bit 3：下溢標志位（在SPI模式下不使用）

0：未發(fā)生下溢

1：發(fā)生下溢

Bit 2：聲道（在SPI模式下不使用）

0：需要傳輸或者接收左聲道

1：需要傳輸或者接收右聲道

Bit 1：發(fā)送緩沖為空

0：發(fā)送緩沖非空

1：發(fā)送緩沖為空

Bit 0：接收緩沖非空

0：接收緩沖為空

1：接收緩沖非空

15.4 實驗例程

功能：在Flash中寫入一段字符串，而后讀出來并顯示在TFTLCD上。

（1）創(chuàng)建w25q128.h并輸入以下代碼。

/*********************************************************************************************************
                FLASH    驅(qū)    動    文    件
*********************************************************************************************************/
#ifndef _W25Q128_H_
#define _W25Q128_H_


#include "sys.h"
/*********************************************************************************************************
                  端    口    定    義
*********************************************************************************************************/
#define  W25QXX_CS  PBout( 12 )                                      //W25QXX的片選信號
/*********************************************************************************************************
                  數(shù)    據(jù)    定    義
*********************************************************************************************************/
//SPI總線速度設置
#define SPI_SPEED_2       0
#define SPI_SPEED_4       1
#define SPI_SPEED_8       2
#define SPI_SPEED_16      3
#define SPI_SPEED_32     4
#define SPI_SPEED_64     5
#define SPI_SPEED_128     6
#define SPI_SPEED_256     7
//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
/*********************************************************************************************************
                  函    數(shù)    列    表
*********************************************************************************************************/
void W25QXX_Init( void ) ;                                        //初始化Flash
void W25QXX_Read( u8* pBuffer, u32 Address, u16 Len ) ;                          //讀取Flash
void W25QXX_Write( u8* pBuffer, u32 WriteAddr, u16 NumByteToWrite ) ;                  //寫入Flash
void W25QXX_Erase_Chip( void ) ;                                    //整片擦除
void W25QXX_Erase_Sector( u32 Dst_Addr ) ;                                //扇區(qū)擦除


#endif