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前言
（1）本系列是基于STM32的项目笔记，内容涵盖了STM32各种外设的使用，由浅入深。
（2）小编使用的单片机是STM32F105RCT6，项目笔记基于小编的实际项目，但是博客中的内容适用于各种单片机开发的同学学习和使用。
学习目标
本章有四个任务：
- 读取W25Q64,制造商ID 和特定芯片的ID，验证SPI驱动
- W25Q64的读操作
- W25Q64的写操作
- 25Q64验证测试，完成25q64的数据存储
- 提醒：基于SPI协议的25Q64读写操作，大家只要掌握把代码嫖过去，使用成功即可，至于SPI读取数据原理，大家只要了解时序图，知道是按时序图写程序就行。
任务一：读取SPI的ID，验证SPI通讯
获取芯片ID的操作时序图
获取芯片ID函数
//读取芯片ID W25X64的ID:0XEF16
unsigned short mt_flashReadID(void)
{unsigned short Temp = 0; hal_spi2CSDrive(0); //片选拉低 hal_spi2ReadWriteByte(0x90);//发送读取ID命令 hal_spi2ReadWriteByte(0x00); hal_spi2ReadWriteByte(0x00); hal_spi2ReadWriteByte(0x00); Temp|=hal_spi2ReadWriteByte(0xFF)<<8; //读取制造商ID，高八位Temp|=hal_spi2ReadWriteByte(0xFF); //读取设备ID，低八位hal_spi2CSDrive(1); //片选拉高 return Temp;
} 编写flash初始化代码，并调用读芯片ID函数。验证SPI通讯
void mt_flashInit(void)
{static unsigned short produid;hal_spi2Init(); produid = mt_flashReadID();}mt_flash.h 头文件
#ifndef _MT_FLASH_H
#define _MT_FLASH_H#define FLASH_PAGE_SIZE 4096
//指令表
#define W25X_WriteEnable 0x06
#define W25X_ReadStatusReg 0x05
#define W25X_ReadData 0x03
#define W25X_PageProgram 0x02
#define W25X_SectorErase 0x20
#define W25X_ManufactDeviceID 0x90 void mt_flashInit(void);#endif修改main.c文件，并通过仿真读取芯片ID
#include "stm32f10x.h"
#include "hal_timer.h"
#include "hal_led.h"
#include "hal_gpio.h"
#include "mt_flash.h"int main(void)
{hal_LedInit();hal_GpioConfig_init(); hal_timerInit();mt_flashInit();while (1){ }
}仿真结果图，可见芯片ID为EF16，说明SPI通讯接通
到此，验证SPI通讯成功。
任务二：25Q64读操作
读操作只有一个函数：
void mt_flashRead(unsigned char *pBuffer,unsigned int ReadAddr,unsigned int NumByteToRead)；
25Q64读操作时序图
//pBuffer-读取数据存储地址,ReadAddr-Flash地址,NumByteToRead-读取字节数
void mt_flashRead(unsigned char *pBuffer,unsigned int ReadAddr,unsigned int NumByteToRead)
{ unsigned char *pBuff;unsigned short i,num; unsigned int RdAddr;RdAddr = ReadAddr;num = NumByteToRead;pBuff = pBuffer;hal_spi2CSDrive(0); //使能器件 hal_spi2ReadWriteByte(0x03); //发送读取命令 -
// 00 12 34 56Hhal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )((RdAddr)>>16)); //发送24bit地址 hal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )((RdAddr)>>8)); hal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )RdAddr); for(i=0;i<num;i++){ pBuff[i]=hal_spi2ReadWriteByte(0XFF); //循环读数 }hal_spi2CSDrive(1); //取消片选
} 任务三：25Q64写操作
写操作有三种方式，即三个函数：页写、块写、任意写，在使用过程中根据需要选择调用即可。
1、25Q64数据的页写操作
页写操作代码
//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 mt_flashWritePage(unsigned char * pBuffer,unsigned int WriteAddr,unsigned short NumByteToWrite)
{unsigned char *pBuff;unsigned short i,num; unsigned int wAddr;pBuff = pBuffer;wAddr = WriteAddr;num = NumByteToWrite;mt_flashWriteEnable(); //SET WEL hal_spi2CSDrive(0); //使能器件 hal_spi2ReadWriteByte(W25X_PageProgram); //发送写页命令 hal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )((wAddr)>>16)); //发送24bit地址 hal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )((wAddr)>>8)); hal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )wAddr); for(i=0;i<num;i++)hal_spi2ReadWriteByte(pBuff[i]);//循环写数 hal_spi2CSDrive(1); mt_flashWaitBusy(); //等待写入结束
}
//SPI_FLASH写使能
//将WEL置位
void mt_flashWriteEnable(void)
{hal_spi2CSDrive(0); //使能器件 hal_spi2ReadWriteByte(W25X_WriteEnable); //发送写使能 0x06hal_spi2CSDrive(1); //取消片选
} //读取SPI_FLASH的状态寄存器
//BIT7 6 5 4 3 2 1 0
//SPR RV TB BP2 BP1 BP0 WEL
//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
unsigned char mt_flashReadSR(void)
{ unsigned char byte=0; hal_spi2CSDrive(0); //使能器件 hal_spi2ReadWriteByte(W25X_ReadStatusReg); //发送读取状态寄存器命令 byte=hal_spi2ReadWriteByte(0Xff); //读取一个字节 hal_spi2CSDrive(1); //取消片选 return byte;
}
//等待空闲
void mt_flashWaitBusy(void)
{ while ((mt_flashReadSR()&0x01)==0x01); // 等待BUSY位清空
} 2、25Q64扇区写操作 4096
我们每个扇区有4K的存储空间，从上面可以看出，页操作只能写256个字节。 如何实现块写？
应用场景：
举例，如果起始地址：200（十进制）写长度为500个字节的数据
代码
//FLASH 块写操作
//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 mt_flashWrite_Secor(unsigned char * pBuffer,unsigned int WriteAddr,unsigned short NumByteToWrite)
{ unsigned char *pBuff; 数据地址指针unsigned short num; unsigned int wAddr; ///写的起始地址unsigned short pageremain; pBuff = pBuffer;num = NumByteToWrite;wAddr = WriteAddr;pageremain=256-wAddr%256; //单页剩余的字节数 if(num<=pageremain)pageremain=num;//不大于256个字节while(1){ mt_flashWritePage(pBuff,wAddr,pageremain);if(num==pageremain)break;//写入结束了else //NumByteToWrite>pageremain{pBuff+=pageremain;wAddr+=pageremain; //200 56 100num-=pageremain; //减去已经写入了的字节数if(num>256)pageremain=256; //一次可以写入256个字节else pageremain=num; //不够256个字节了} }
} 3、25Q64任意写操作（常用）
应用场景
现在要对起始地址是 4000（十进制）写长度为6000个字节的数据。
函数功能说明
增加自动翻页写操作
//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256)
void mt_flashWrite(unsigned char * pBuffer,unsigned int WriteAddr,unsigned short NumByteToWrite) { unsigned char SPI_FLASH_BUF[4096];
// unsigned char testaa[200];unsigned char *pBuff;unsigned int secpos; ///需要写的起始的扇区unsigned short secoff; ///写入到额起始扇区的 偏移地址unsigned short secremain; ///第一个写入扇区需要写入的数据的个数 unsigned short i,num; unsigned int wAddr;pBuff = pBuffer;wAddr = WriteAddr;num = NumByteToWrite; secpos=wAddr/4096;//扇区地址 secoff=wAddr%4096;//在扇区内的偏移secremain=4096-secoff;//扇区剩余空间大小 if(num<=secremain) ///num 是需要写入数据的格式 如果需要写入的数据的个数小于本扇区剩余的个数secremain=num;//不大于4096个字节 在同一个区里面写while(1) { mt_flashRead(SPI_FLASH_BUF,secpos*4096,4096);//读出整个扇区的内容mt_flashEraseSector(secpos);//擦除这个扇区for(i=0;i<secremain;i++) //复制{SPI_FLASH_BUF[i+secoff]=pBuff[i];}mt_flashWrite_Secor(SPI_FLASH_BUF,secpos*4096,4096);//写入整个扇区 写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间. if(num==secremain) ///需要写入的数据长度和 数据长度一致的话，break;//写入结束了else//写入未结束{secpos++;//扇区地址增1secoff=0;//偏移位置为0 pBuff+=secremain; //指针偏移wAddr+=secremain;//写地址偏移 num-=secremain; //字节数递减if(num>4096)secremain=4096; //下一个扇区还是写不完else secremain=num; //下一个扇区可以写完了} } } //擦除一个扇区
//Dst_Addr:扇区地址 0~511 for w25x16
//擦除一个扇区的最少时间:45ms,最大300ms
void mt_flashEraseSector(unsigned int Dst_Addr)
{ unsigned int DstAddr;DstAddr = Dst_Addr;DstAddr*=4096;mt_flashWriteEnable(); //SET WEL mt_flashWaitBusy(); hal_spi2CSDrive(0); //使能器件 hal_spi2ReadWriteByte(W25X_SectorErase); //发送扇区擦除指令 hal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )((DstAddr)>>16)); //发送24bit地址 hal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )((DstAddr)>>8)); hal_spi2ReadWriteByte((unsigned char )DstAddr); hal_spi2CSDrive(1); //取消片选 mt_flashWaitBusy(); //等待擦除完成
}任务四：测试25Q64读取
目标
起始地址是：4000 ，写6000个数据，再读取6000；
测试函数
unsigned char falshtest[6000];
void mt_flash_test(void)
{unsigned int i;unsigned int falshdadrx;falshdadrx = 4000;for(i=0;i< 6000;i++){falshtest[i] = i;} mt_flashWrite(&falshtest[0],falshdadrx,6000);for(i=0;i< 6000;i++){falshtest[i] = 0;} mt_flashRead(&falshtest[0],falshdadrx,6000);
}修改初始化程序:
unsigned char falshtest[6000];
void mt_flash_test(void)
{unsigned int i;unsigned int falshdadrx;falshdadrx = 4000;for(i=0;i< 6000;i++){falshtest[i] = i;} mt_flashWrite(&falshtest[0],falshdadrx,6000);for(i=0;i< 6000;i++){falshtest[i] = 0;} mt_flashRead(&falshtest[0],falshdadrx,6000);
}测试验证
通过仿真的形式，验证Flash 25Q64的读写操作。
实现方法
先定义一个长度为6000的数组，对数组初始化；用任意写函数，将此数组里的内容写入指定地址，再对数组清零，最后读取指定地址中的内容，若此内容同之前初始化的数组中内容一致，则测试成功。