W25Q64模块与STM32代码实现

一、简介

W25Qxx
系列是一种低成本、小型化、使用简单的非易失性存储器，常应用于数据存储、字库存储、固件程序存储等场景

（
易失性存储器：SRAM、DRAM…              非易失性存储器：E2PROM、Flash…）

存储介质：
Nor Flash
（闪存）

时钟频率：
80MHz / 160MHz (Dual SPI) / 320MHz
(Quad SPI)

存储容量（
24
位地址（三字节））：

  W25Q40：    4Mbit / 512KByte

  W25Q80：    8Mbit / 1MByte

  W25Q16：    16Mbit / 2MByte

  W25Q32：    32Mbit / 4MByte

  W25Q64：    64Mbit / 8MByte

  W25Q128：  128Mbit / 16MByte（三字节最多存储16Mbyte。

                                                        （（(2^24bit)/1024）k/1024）M = 16M）

  W25Q256：  256Mbit / 32MByte（三字节地址模式和四字节地址模式）

二、硬件电路

1.内存区域划分： 页（每一页256字节）←  所有空间→块→扇区

2.SPI控制逻辑：执行指令，读写数据        

3.状态寄存器（SR）忙状态，写保护，写使能

4.256字节的页缓存（右下角）：对一次性写入的数据量进行限制（因为Flash写入太慢，跟不上SPI的频率）

三、Flash操作注意事项

写入操作时：

写入操作前，必须先进行写使能

每个数据位只能由1改写为0，不能由0改写为1

写入数据前必须先擦除，擦除后，所有数据位变为1

擦除必须按最小擦除单元进行（一个扇区：4kb）

连续写入多字节时，最多写入一页（256字节）的数据，超过页尾位置的数据，会回到页首覆盖写入

写入操作结束后，芯片进入忙状态，不响应新的读写操作

读取操作时：

直接调用读取时序，无需使能，无需额外操作，没有页的限制，读取操作结束后不会进入忙状态，但不能在忙状态时读取

四、W25Q64的 STM32模块代码

1.W25Q64读ID

void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID, uint16_t *DID)
{
	MySPI_Start();
	MySPI_SwapByte(W25Q64_JEDEC_ID);
	*MID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);
	*DID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);
	*DID <<= 8;
	*DID |= MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);
	MySPI_Stop();
}

2.W25Q64写使能

void W25Q64_WriteEnable(void)
{
	MySPI_Start();
	MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE);
	MySPI_Stop();
}

3.W25Q64 忙 判断

void W25Q64_WaitBusy(void)
{
	uint32_t Timeout = 100000;
	MySPI_Start();
	MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1);
	while((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) & 0x01)  == 0x01)//Busy位是寄存器1的最后一位
	{
		Timeout--;
		if(Timeout ==0)
		{
			break;
		}
	}
	MySPI_Stop();
}

4.W25Q64页编程

void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint16_t Count)
{
	//	W25Q64_WaitBusy();       事前等待：效率高一点，程序结束后可以执行其他代码，这样可以消耗等待时间
	//								ps： 事前等待在读取前也要等待，时候等待不用							
	W25Q64_WriteEnable(); //写入操作前需要写使能（页编程是写入）
	
	MySPI_Start();
	MySPI_SwapByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM);
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);
	MySPI_SwapByte(Address);
	for(uint16_t i=0; i<Count; ++i)
	{
		MySPI_SwapByte(DataArray[i]);
	}
	MySPI_Stop();	
	
	W25Q64_WaitBusy();//写入操作后芯片进入忙（BUSY）状态。  （事后等待）
}

5.W25Q64 扇擦除

void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address)
{
//	W25Q64_WaitBusy();       （事前等待）
	W25Q64_WriteEnable(); //写入操作前需要写使能（扇区擦除是写入）
	
	MySPI_Start();
	MySPI_SwapByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB);
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);
	MySPI_SwapByte(Address);
	MySPI_Stop();
	
	W25Q64_WaitBusy();	//写入操作后芯片进入忙（BUSY）状态。（事后等待）
}

6.W25Q64读数据

void W25Q64_ReadData(uint32_t Address,uint8_t *DataArray, uint32_t Count)
{
	MySPI_Start();
	MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_DATA);
	MySPI_SwapByte(Address >> 16);
	MySPI_SwapByte(Address >> 8);
	MySPI_SwapByte(Address);
	for(uint32_t i=0; i<Count; ++i)
	{
		DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);
	}
	MySPI_Stop();
}

7.W25Q64指令地址宏定义

#ifndef __W25Q64_INS_H
#define __W25Q64_INS_H

#define W25Q64_WRITE_ENABLE							0x06
#define W25Q64_WRITE_DISABLE						0x04
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1				0x05
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_2				0x35
#define W25Q64_WRITE_STATUS_REGISTER				0x01
#define W25Q64_PAGE_PROGRAM							0x02
#define W25Q64_QUAD_PAGE_PROGRAM					0x32
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_64KB						0xD8
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_32KB						0x52
#define W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB						0x20
#define W25Q64_CHIP_ERASE							0xC7
#define W25Q64_ERASE_SUSPEND						0x75
#define W25Q64_ERASE_RESUME							0x7A
#define W25Q64_POWER_DOWN							0xB9
#define W25Q64_HIGH_PERFORMANCE_MODE				0xA3
#define W25Q64_CONTINUOUS_READ_MODE_RESET			0xFF
#define W25Q64_RELEASE_POWER_DOWN_HPM_DEVICE_ID		0xAB
#define W25Q64_MANUFACTURER_DEVICE_ID				0x90
#define W25Q64_READ_UNIQUE_ID						0x4B
#define W25Q64_JEDEC_ID								0x9F
#define W25Q64_READ_DATA							0x03
#define W25Q64_FAST_READ							0x0B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_OUTPUT				0x3B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_IO					0xBB
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_OUTPUT				0x6B
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_IO					0xEB
#define W25Q64_OCTAL_WORD_READ_QUAD_IO				0xE3

#define W25Q64_DUMMY_BYTE							0xFF


#endif

作者：mltzhuo