SPI接口使平時工作中常用到的一個接口,它的用處非常多。首先支持全雙工操作,發送的時候可以接收。還有就是操作比較簡單,沒有太多上層協議,底層主要是發送緩沖區和一些標志。關鍵是速度比較快,在LPC5500上面高速SPI接口可以達到50Mbps,這在150Mhz主頻的MCU上面算是不慢的了。
對于高速傳輸的模塊一般適用SPI接口而不是串口。很多Norflash也主要支持SPI接口。但是有些場合單個數據線的SPI還是有寫吃力的。比如想快速加載Norflash里面的代碼到RAM中。再比如想快速讀取外部flash中的圖片數據加載到LCD顯示上面,或者想快速對比外部flash中的模型數據。這些應用都需要更高速的SPI。除了提高SPI的總線速度,就是增加SPI的數據信號線的個數。比如四位數據線的QuadSPI,八位數據線的Octal SPI。
小編結合工作中客戶的應用需求在LPC5500上面實現了QuadSPI接口。這個QuadSPI接口是通過LPC5500里面的協處理器EZH實現的。因為EZH可以單周期訪問IO,并且EZH還能實現簡單的邏輯運算,還可以將數據存儲到RAM中。將這些性能放在一起就可以實現QuadSPI,并且自帶DMA功能,您只需告訴它發哪些數據,發多少字節的數據即可。它就可以自動完成,不需要ARM核干預。
小編也基于LPC55S69的開發板做了一個方案,Norflash模塊采用W25M512JV模塊,系統連接如下圖:

信號線的連接如下圖:

讀Norflash的時序如下圖:

寫Norflash的時序如下圖:

留給客戶操作的函數也比較簡練,如下:
| Routine | Description |
| QSPI_pin_Init(); | QSPI pin initialization |
| QSPI_Init(void *pPara); | QSPI initialization |
| QSPI_Start(); | QSPI flash start |
| QSPI_software_trigger(); | Start the transaction by software |
| QSPI_reset(); | QSPI flash reset |
| QSPI_read_JEDEC_ID(); | Read ID of flash |
| QSPI_Erase(); | Erase flash |
| QSPI_Page_Program(); | Program flash |
| QSPI_read(); | Read data from flash in QSPI mode |
| QSPI_read_1wire(); | Read data from flash in normal SPI mode |
| QSPI_Fast_Read_Quad_IO(); | Read data from flash in quad IO mode |
| QSPI_write_status(); | Write status registers of flash |
| QSPI_read_status(); | Read status registers of flash |
經過測試它的性能可以達到:讀寫時總線速度位25Mhz,數據傳輸速度高達100Mbps.這個速度比50Mhz的SPI數據傳輸速度快了1倍。雖然沒有達到更高的總線速度,但小編已經盡力了。
總結一下:小編今天帶給大家的基于LPC5500的QuadSPI接口的方案,可以明顯提高SPI的傳輸速度。并且它完全不占用ARM核的負載資源,自主實現收發。還贈送一個DMA的功能,想傳多少傳多少。
在NXP官網已經有EZH的cookbook的應用筆記,歡迎查看https://www.nxp.com.cn/docs/en/application-note/AN14650.pdf.
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原文標題:淺談在LPC5500上面實現QuadSPI接口
文章出處:【微信號:NXP_SMART_HARDWARE,微信公眾號:恩智浦MCU加油站】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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