查看MM32F0140的MiniBoard原理圖,SPI掛載了W25Q80。

一、SPI介紹
串行外設接口,Serial Peripheral Interface。一種高速的、全雙工、同步的串行通信總線。主要應用于EEPROM、FLASH、AD轉換器,還有數(shù)字信號處理器和數(shù)字信號解碼器之間。
SPI 支持同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù),采用主從工作方式。SPI 通過 4 個引腳與外部器件相連,分別是:
MOSI:主設備輸出、從設備輸入引腳。傳輸方向為主設備發(fā)送到從設備。
MISO:主設備輸入、從設備輸出引腳。傳輸方向為從設備發(fā)送到主設備。
SCK:串行時鐘信號,由主設備產(chǎn)生并提供給從設備。
NSS:片選信號,從設備選擇。
下圖示意主、從設備之間一對一通信時的連接情況:

主設備負責發(fā)起通信請求,從設備負責響應,從設備通過 SCK 引腳得到主設備提供的時鐘信號,從而使得主、從設備均使用同一個時鐘進行同步的全雙工通信。對于從設備而言,MOSI 引腳輸入來自主設備的發(fā)送數(shù)據(jù),MISO 引腳輸出響應數(shù)據(jù)傳給主設備。
SPI 需要根據(jù)從機特性,選配時鐘極性(CPOL)和時鐘相位(CPHA),比如從機時鐘空閑時為低電平,且在時鐘信號的第一個跳變沿采樣,此時時序見下圖:

二、W25Q80介紹
W25Q80是一種串行閃存存儲器,主要特點包括:
容量:8 Mbit(1 MB)的存儲容量,可以存儲大量數(shù)據(jù)。
SPI接口:采用SPI接口進行數(shù)據(jù)通信,具備高速的數(shù)據(jù)傳輸能力。
快速讀取:支持快速的連續(xù)讀取操作,可提供高效的讀取性能。
塊擦除:支持塊擦除功能,可以批量擦除數(shù)據(jù),提高擦除效率。
低功耗:采用低功耗設計,適用于對功耗要求較高的應用場景。
W25Q80可以劃分為 4096 個扇區(qū),每個扇區(qū)包含 256 個頁,每個頁的大小為 256 字節(jié)。
下圖為W25Q80的指令:

三、例程
1.介紹
本例程實現(xiàn)SPI與W25Q80通信,SPI查詢W25Q80的設備號,并全片擦除后寫入數(shù)據(jù),再讀取出來,看寫入的數(shù)據(jù)與讀取的數(shù)據(jù)是否一致。
2.編碼詳情
1)初始化配置SPI,速度為PCLK1(36MHz)的32分頻,約為1.125MHz;
? ?SPI_InitStructure.SPI_Mode?=?SPI_Mode_Master;
????SPI_InitStructure.SPI_DataSize?=?SPI_DataSize_8b; ????SPI_InitStructure.SPI_DataWidth?=?8; ????SPI_InitStructure.SPI_CPOL?=?SPI_CPOL_Low; ????SPI_InitStructure.SPI_CPHA?=?SPI_CPHA_1Edge; ????SPI_InitStructure.SPI_NSS?=?SPI_NSS_Soft; ????SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler?=?SPI_BaudRatePrescaler_32; ????SPI_InitStructure.SPI_FirstBit?=?SPI_FirstBit_MSB; ????SPI_Init(SPI2,?&SPI_InitStructure); ????exSPI_DataEdgeAdjust(SPI2,?SPI_DataEdgeAdjust_FAST); ????SPI_BiDirectionalLineConfig(SPI2,?SPI_Direction_Tx); ????SPI_BiDirectionalLineConfig(SPI2,?SPI_Direction_Rx); ????SPI_Cmd(SPI2,?ENABLE);
2)編寫SPI發(fā)送和讀取數(shù)據(jù)的函數(shù)
uint32_t?writeAndReadData(uint8_t?data)
{
????SPI_SendData(SPI2,?data);
????while?(1)?{
????????if(SPI_GetFlagStatus(SPI2,?SPI_FLAG_TXEPT))?{
????????????break;
????????}
????}
????while?(1)?{
????????if(SPI_GetFlagStatus(SPI2,?SPI_FLAG_RXAVL))?{
????????????return?SPI_ReceiveData(SPI2);
????????}
????}
}
3)獲取W25Q80的設備ID
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?ENABLE);?//?片選 ????writeAndReadData(0x9F);?//?讀ID指令 ????ID?|=?writeAndReadData(0x00)?<16; ????ID?|=?writeAndReadData(0x00)?<8; ????ID?|=?writeAndReadData(0x00); ????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?DISABLE);?//?取消片選 ????printf(" read?device?id:?%X",?ID);
4)全片擦除W25Q80,并檢查狀態(tài)等待擦除完成
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?ENABLE);? ????writeAndReadData(0x06);?//?寫使能 ????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?DISABLE); ????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?ENABLE); ????writeAndReadData(0xC7);?//?全片擦除指令 ????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?DISABLE); ????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?ENABLE);? ????writeAndReadData(0x05);?//?讀狀態(tài)寄存器 ????while(1)?{ ????????temp?=?writeAndReadData(0x00); ????????if((temp?&?0x01)?==?0x0)?//?擦除完成 ????????????break; ????} ????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?DISABLE);? ????printf(" erase?complete");
5)寫數(shù)據(jù),并檢查狀態(tài)等待寫完
????for?(i?=?0;?i?256;?i++)?txData[i]?=?i;
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?ENABLE);
????writeAndReadData(0x06);//?寫使能
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?DISABLE);?
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?ENABLE);
????writeAndReadData(0x02);?//?頁編程
????writeAndReadData(0x00);?//?頁地址
????writeAndReadData(0x00);
????writeAndReadData(0x00);
????for?(i?=?0;?i?256;?i++)
????{
????????writeAndReadData(txData[i]);
????}
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?DISABLE);?
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?ENABLE);
????writeAndReadData(0x05);?//?讀狀態(tài)寄存器
????while(1)?{
????????temp?=?writeAndReadData(0x00);
????????if((temp?&?0x01)?==?0x0)?//?頁編程完成
????????????break;
????}
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?DISABLE);
????printf("
page?programm?complete");
6)讀數(shù)據(jù),并打印出來
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?ENABLE);
????writeAndReadData(0x03);?//?讀數(shù)據(jù)
????writeAndReadData(0x00);?//?頁地址
????writeAndReadData(0x00);
????writeAndReadData(0x00);
????for?(i?=?0;?i?10;?i++)
????{
????????rxData[i]?=?writeAndReadData(0x00);
????}
????SPI_CSInternalSelected(SPI2,?DISABLE);?
????printf("
read?data?completely
");
????for?(i?=?0;?i?10;?i++)?
????????printf("
rxDate[%d]?=?%d",?i,?rxData[i]);
3.串口輸出結果
下圖為串口輸出數(shù)據(jù),基本符合程序流程和結果。

4.邏輯分析儀
下圖為邏輯分析儀截取的發(fā)送接收圖片,可以清楚的看到當前SCK速度接近1.125MHz,以及發(fā)送數(shù)據(jù)也符合預期。

編輯:黃飛
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