硬件SPI读写W25Q64
接线图(和软件SPI一样)
使用SPI1,SCK,接PA5;MISO,接PA6;MOSI,接PA7;NSS,可接PA4。
接线图对应:PA5接CLK引脚,PA6接DO引脚,PA7接DI引脚,PA4接CS引脚,
硬件引脚定义
如果SPI1的复用引脚被占用了,可以引脚重定义
注意:PA15、PB3、PB4这里没有加粗,因为默认情况下,作为JTAG的调试端口使用的,如果要使用原本的GPIO功能或使用重定义外设引脚功能,都需要解除调试端口的复用,否则GPIO或外设引脚都不会正常工作,解除调试端口的方法,在6-4小节。
SPI初始化流程:
第一步,开启时钟,开始SPI和GPIO时钟。
第二步,初始化GPIO口。其中,SCK,MOSI由硬件外设配置的输出信号,配置为复用推挽输出,MISO是硬件输入信号,配置为上拉输入。SS引脚,是软件控制的输出信号,配置为通用推挽输出
第三步,配置SPI外设,调用SPI_Init里面的参数。
第四步,开关控制,调用SPI_Cmd,给SPI使能
初始化后,参考非连续传输的时序来执行运行控制的代码,能产生交换字节的时序了。
SPI常用库函数:
void SPI_I2S_DeInit(SPI_TypeDef* SPIx);//恢复缺省配置
void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);//初始化
void I2S_Init(SPI_TypeDef* SPIx, I2S_InitTypeDef* I2S_InitStruct);
void SPI_StructInit(SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct);//结构体变量初始化
void I2S_StructInit(I2S_InitTypeDef* I2S_InitStruct);
void SPI_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);// 外设使能
void I2S_Cmd(SPI_TypeDef* SPIx, FunctionalState NewState);
void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT, FunctionalState
NewState);//中断使能
void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq,
FunctionalState NewState);//DMA使能void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t Data); //写DR数据寄存器
uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef* SPIx); //读DR数据寄存器
//状态标志
FlagStatus SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);//获取TXE和RXNE标志位的状态
void SPI_I2S_ClearFlag(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_FLAG);
ITStatus SPI_I2S_GetITStatus(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);
void SPI_I2S_ClearITPendingBit(SPI_TypeDef* SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT);
生成时序
第一步,等待TXE为1,发送寄存器空;如发送寄存器不为空,不要着急写。
第二步,执行软件写入0xF1至SPI_DR,写入数据,调用SPI_I2S_SendData。
第三步,等待RXNE为1,发送完成即接收完成,RXNE置1
第四步,读取DR,从RDR里,把交换接收的数据读出来,调用 SPI_I2S_SendData(SPI1, ByteSend);。注(TDR是只写的,RDR是只读的,进行写操作时,数据写入TDR,进行读操作时,数据从RDR读出)
注意事项:这里的硬件SPI,必须是发送,同时接收。
TXE和RXNE,会自动清除标志位。
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "W25Q64.h"uint8_t MID; //定义用于存放MID号的变量
uint16_t DID; //定义用于存放DID号的变量uint8_t ArrayWrite[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04}; //定义要写入数据的测试数组
uint8_t ArrayRead[4]; //定义要读取数据的测试数组int main(void)
{/*模块初始化*/OLED_Init(); //OLED初始化W25Q64_Init(); //W25Q64初始化/*显示静态字符串*/OLED_ShowString(1, 1, "MID: DID:");OLED_ShowString(2, 1, "W:");OLED_ShowString(3, 1, "R:");/*显示ID号*/W25Q64_ReadID(&MID, &DID); //获取W25Q64的ID号OLED_ShowHexNum(1, 5, MID, 2); //显示MIDOLED_ShowHexNum(1, 12, DID, 4); //显示DID/*W25Q64功能函数测试*/W25Q64_SectorErase(0x000000); //扇区擦除W25Q64_PageProgram(0x000000, ArrayWrite, 4); //将写入数据的测试数组写入到W25Q64中W25Q64_ReadData(0x000000, ArrayRead, 4); //读取刚写入的测试数据到读取数据的测试数组中/*显示数据*/OLED_ShowHexNum(2, 3, ArrayWrite[0], 2); //显示写入数据的测试数组OLED_ShowHexNum(2, 6, ArrayWrite[1], 2);OLED_ShowHexNum(2, 9, ArrayWrite[2], 2);OLED_ShowHexNum(2, 12, ArrayWrite[3], 2);OLED_ShowHexNum(3, 3, ArrayRead[0], 2); //显示读取数据的测试数组OLED_ShowHexNum(3, 6, ArrayRead[1], 2);OLED_ShowHexNum(3, 9, ArrayRead[2], 2);OLED_ShowHexNum(3, 12, ArrayRead[3], 2);while (1){}
}
MySPI.c
#include "stm32f10x.h" // Device header/*** 函 数:SPI写SS引脚电平,SS仍由软件模拟* 参 数:BitValue 协议层传入的当前需要写入SS的电平,范围0~1* 返 回 值:无* 注意事项:此函数需要用户实现内容,当BitValue为0时,需要置SS为低电平,当BitValue为1时,需要置SS为高电平*/
void MySPI_W_SS(uint8_t BitValue)
{GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_4, (BitAction)BitValue); //根据BitValue,设置SS引脚的电平
}/*** 函 数:SPI初始化* 参 数:无* 返 回 值:无*/
void MySPI_Init(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); //开启SPI1的时钟/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA4引脚初始化为推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA5和PA7引脚初始化为复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA6引脚初始化为上拉输入/*SPI初始化*/SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; //定义结构体变量SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //模式,选择为SPI主模式SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //方向,选择2线全双工SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //数据宽度,选择为8位SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //先行位,选择高位先行SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128; //波特率分频,选择128分频。这里是SPI1外设,目前SCK时钟频率是72MHZ/128大概是500多KHZ。SPI1外设是36MHZ/128SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; //SPI时钟极性,选择低极性SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; //SPI时钟相位,选择第一个时钟边沿采样,极性和相位决定选择SPI模式0。SPI_CPHA_1Edge就是CPHA=0;SPI_CPHA_2Edge就是CPHA=1SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS,选择由软件控制。 SPI_NSS_Hard 硬件控制SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC校验多项式,暂时用不到,给默认值7SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); //将结构体变量交给SPI_Init,配置SPI1/*SPI使能*/SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI1,开始运行/*设置默认电平*/MySPI_W_SS(1); //SS默认高电平
}/*** 函 数:SPI起始* 参 数:无* 返 回 值:无*/
void MySPI_Start(void)
{MySPI_W_SS(0); //拉低SS,开始时序
}/*** 函 数:SPI终止* 参 数:无* 返 回 值:无*/
void MySPI_Stop(void)
{MySPI_W_SS(1); //拉高SS,终止时序
}/*** 函 数:SPI交换传输一个字节,使用SPI模式0* 参 数:ByteSend 要发送的一个字节* 返 回 值:接收的一个字节*/
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)
{while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) != SET); //等待发送数据寄存器空。如果读取TXE标志位,它不等于SET,while条件为真,进入循环等待。SPI_I2S_SendData(SPI1, ByteSend); //写入数据到发送数据寄存器,开始产生时序while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) != SET); //等待接收数据寄存器非空return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //读取接收到的数据并返回
}
MySPI.h
#ifndef __MYSPI_H
#define __MYSPI_Hvoid MySPI_Init(void);
void MySPI_Start(void);
void MySPI_Stop(void);
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend);#endif
W25Q64.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MySPI.h"
#include "W25Q64_Ins.h"/*** 函 数:W25Q64初始化* 参 数:无* 返 回 值:无*/
void W25Q64_Init(void)
{MySPI_Init(); //先初始化底层的SPI
}/*** 函 数:MPU6050读取ID号* 参 数:MID 工厂ID,使用输出参数的形式返回* 参 数:DID 设备ID,使用输出参数的形式返回* 返 回 值:无*/
void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID, uint16_t *DID)
{MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_JEDEC_ID); //交换发送读取ID的指令*MID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //交换接收MID,通过输出参数返回*DID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //交换接收DID高8位*DID <<= 8; //高8位移到高位*DID |= MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //或上交换接收DID的低8位,通过输出参数返回MySPI_Stop(); //SPI终止
}/*** 函 数:W25Q64写使能* 参 数:无* 返 回 值:无*/
void W25Q64_WriteEnable(void)
{MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE); //交换发送写使能的指令MySPI_Stop(); //SPI终止
}/*** 函 数:W25Q64等待忙* 参 数:无* 返 回 值:无*/
void W25Q64_WaitBusy(void)
{uint32_t Timeout;MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1); //交换发送读状态寄存器1的指令Timeout = 100000; //给定超时计数时间while ((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) & 0x01) == 0x01) //循环等待忙标志位{Timeout --; //等待时,计数值自减if (Timeout == 0) //自减到0后,等待超时{/*超时的错误处理代码,可以添加到此处*/break; //跳出等待,不等了}}MySPI_Stop(); //SPI终止
}/*** 函 数:W25Q64页编程* 参 数:Address 页编程的起始地址,范围:0x000000~0x7FFFFF* 参 数:DataArray 用于写入数据的数组* 参 数:Count 要写入数据的数量,范围:0~256* 返 回 值:无* 注意事项:写入的地址范围不能跨页*/
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint16_t Count)
{uint16_t i;W25Q64_WriteEnable(); //写使能MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM); //交换发送页编程的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16); //交换发送地址23~16位MySPI_SwapByte(Address >> 8); //交换发送地址15~8位MySPI_SwapByte(Address); //交换发送地址7~0位for (i = 0; i < Count; i ++) //循环Count次{MySPI_SwapByte(DataArray[i]); //依次在起始地址后写入数据}MySPI_Stop(); //SPI终止W25Q64_WaitBusy(); //等待忙
}/*** 函 数:W25Q64扇区擦除(4KB)* 参 数:Address 指定扇区的地址,范围:0x000000~0x7FFFFF* 返 回 值:无*/
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address)
{W25Q64_WriteEnable(); //写使能MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB); //交换发送扇区擦除的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16); //交换发送地址23~16位MySPI_SwapByte(Address >> 8); //交换发送地址15~8位MySPI_SwapByte(Address); //交换发送地址7~0位MySPI_Stop(); //SPI终止W25Q64_WaitBusy(); //等待忙
}/*** 函 数:W25Q64读取数据* 参 数:Address 读取数据的起始地址,范围:0x000000~0x7FFFFF* 参 数:DataArray 用于接收读取数据的数组,通过输出参数返回* 参 数:Count 要读取数据的数量,范围:0~0x800000* 返 回 值:无*/
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint32_t Count)
{uint32_t i;MySPI_Start(); //SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_DATA); //交换发送读取数据的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16); //交换发送地址23~16位MySPI_SwapByte(Address >> 8); //交换发送地址15~8位MySPI_SwapByte(Address); //交换发送地址7~0位for (i = 0; i < Count; i ++) //循环Count次{DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //依次在起始地址后读取数据}MySPI_Stop(); //SPI终止
}
W25Q64.h
#ifndef __W25Q64_H
#define __W25Q64_Hvoid W25Q64_Init(void);
void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID, uint16_t *DID);
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint16_t Count);
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address);
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint32_t Count);#endif
W25Q64_lns.h
#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
程序现象