SPI 和W25Q128(使用SPI通讯读写W25Q128模块)

2024-04-18 03:28

本文主要是介绍SPI 和W25Q128(使用SPI通讯读写W25Q128模块),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

SPI 是什么?

SPI 串行外设接口( Serial Peripheral Interface 的缩写,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上 只占用四根线 ,节约了芯片的管脚,同时为PCB 的布局上节省空间,提
供方便,正是出于这种简单易用的特性,越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如AT91RM9200

SPI 包含 4 条总线,分别为SSSCKMOSIMISO。它们的作用介绍如下 :

  • MISO – Master Input Slave Output主设备数据输入,从设备数据输出
  • MOSI – Master Output Slave Input主设备数据输出,从设备数据输入
  • SCK – Serial Clock时钟信号,由主设备产生
  • CS – Chip Select片选信号,由主设备控制,拉低就选中

        SPI1_NSS和CS实际上是同一个概念的不同表述,在SPI(Serial Peripheral Interface)接口中,它们均指代“Chip Select”或“Slave Select”信号,有时候也称为NSS(Not Slave Select)。在SPI通信协议中,NSS/CS信号的作用是用来选择与主设备进行数据传输的从设备。

        具体来说,当SPI系统中有多个从设备时,每一个从设备都会连接到一个独立的NSS/CS信号线上。SPI主设备通过控制这些NSS/CS线上的电平变化来选择与哪个从设备进行通信:

  • 当NSS/CS信号线被主设备拉低(置为低电平)时,相应的从设备会被选中并进入工作状态,准备接收或发送数据;
  • 当NSS/CS信号线被主设备释放回到高电平时,所选中的从设备停止数据传输,并退出活动状态。

 

SPI 工作原理 

SPI工作模式

时钟极性(CPOL):

没有数据传输时 时钟线的空闲状态电平

  • 0:SCK (CLK) 在空闲状态保持低电平
  • 1:SCK (CLK) 在空闲状态保持高电平
时钟相位(CPHA):

时钟线在第几个时钟边沿采样数据

  • 0:SCK (CLK) 的第一(奇数)边沿进行数据位采样,数据在第一个时钟边沿被锁存
  • 1:SCK (CLK) 的第二(偶数)边沿进行数据位采样,数据在第二个时钟边沿被锁存

 根据CPOLCPHA的取值组合,共有4种工作模式:

其中:模式 0 和 模式 3 最常用 

模式 0 时序图:

 模式3 时序图:

W25Q128

  STM32单片机初学8-SPI flash(W25Q128)数据读写_w25q128如何读取一个字节-CSDN博客

W25Q128 是华邦公司推出的一款 SPI 接口的 NOR Flash 芯片,其存储空间为 128 Mbit,相当于 16M 字节: (1Byte = 8Bit)

Flash 是常用的用于储存数据的半导体器件,它具有容量大,可重复擦写、按“扇区/块”擦除、掉 电后数据可继续保存的特性。 Flash 的物理特性:只能写 0 ,不能写 1 ,写 1 靠擦除。

W25Q128 存储架构(地址24位)256*16*16*256-1=FFFFFF

上图从左到右分别是: --> 扇区 -->  --> 字节(一般按扇区(4k)进行擦除)

W25Q128 常用指令

W25Q128 全部指令非常多,但常用的如下几个指令:

写使能 (06H)

执行页写,扇区擦除,块擦除,片擦除,写状态寄存器等指令前,需要写使能。

拉低CS片选 → 发送06H → 拉高CS片选

读状态寄存器(05H)

拉低CS片选 → 发送05H→ 返回SR1的值 → 拉高CS片选

读时序(03H)

拉低CS片选 → 发送03H→ 发送24位地址 → 读取数据(1~n) → 拉高CS片选 

页写时序 (02H)

页写命令最多可以向FLASH传输256个字节的数据。

拉低CS片选 → 发送02H→ 发送24位地址 → 发送数据(1~n) → 拉高CS片选 

扇区擦除时序(20H)

写入数据前,检查内存空间是否全部都是 0XFF ,不满足需擦除。

拉低CS片选 → 发送20H→ 发送24位地址 → 拉高CS片选

W25Q128 状态寄存器 

W25Q128 一共有 3 个状态寄存器,它们的作用是跟踪芯片的状态

其中,状态寄存器 1 较为常用:

  • BUSY:指示当前的状态,0 表示空闲,1 表示忙碌
  • WEL:写使能锁定,为 1 时,可以操作页/扇 区/块。为 0 时,写禁止。
W25Q128 常见操作流程

以下流程省略了拉低/拉高片选信号CS!

读操作:

写操作:

擦除扇区: 

实验(使用SPI通讯读写W25Q128模块)

1.接线

        W25Q128与STM32F103C8T6板子接线,在STM32F103C8T6的产品手册中找到板子上的SPI1的接口。

PA4作为SPI1的NSS,PA5作为SPI1的CLK,PA6作为SPI1的DO(MISO),PA7作为SPI1的DI(MOSI)。

VCC -- 3.3V
CS -- PA4
CLK -- PA5
DO -- PA6
DI -- PA7

 2.CubeMx

1.配置

SYS->Debug->Serial Wire

RCC->High Speed Clock(HSE)->Crystal/Ceramic Resonator

时钟树HSE、PLLCLK打开,HCLK设置成72MHz

打开uart1

2.打开SPI

随便选一个引脚输出当CS即可,这里选用PA4,就可以节约主机的NSS模式了

3.Keil

1.打开MicroLIB库
2.移植库文件

将w25q128.h和w25q128.c分别复制到 core->

再将w25q128.c添加进主目录下

 3.编写代码
main.c
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "w25q128.h"#define  TEXT_SIZE 16
#define  FLASH_WriteAddress     0x00000
#define  FLASH_ReadAddress      FLASH_WriteAddressint main(void)
{uint8_t datatemp[TEXT_SIZE];/* 写入测试数据 */sprintf((char *)datatemp, "5454545");w25q128_write(datatemp, FLASH_WriteAddress, TEXT_SIZE);printf("数据写入完成!\r\n");/* 读出测试数据 */memset(datatemp, 0, TEXT_SIZE);w25q128_read(datatemp, FLASH_ReadAddress, TEXT_SIZE);printf("读出数据:%s\r\n", datatemp);while (1){}}
spi.c
uint8_t spi1_read_write_byte(uint8_t data)
{uint8_t rec_data = 0;HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, &data, &rec_data, 1, 1000);return rec_data;
}
uart.c
int fputc(int ch, FILE *f)
{      unsigned char temp[1]={ch};HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);  return ch;
}

记得要在相应的.h添加要被调用的函数名,否则会有警告

有空要去看一看,理解一下w25q128.c的代码!!!

 实验结果

这篇关于SPI 和W25Q128(使用SPI通讯读写W25Q128模块)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/913645

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