开发网站需要问什么,godaddy 域名交易,做网站和软件有区别吗,网站的发布方案有哪些文章目录 前言SPI通信硬件电路移位过程 SPI时序起始与终止条件交换一个字节 W25Q64硬件电路框图 FLASH操作注意事项软件SPI读写W25Q64 前言 USART串口链接入口 I2C通信链接入口 SPI通信
SPI#xff08;Serial Peripheral Interface#xff09;是一种高速的、全双工、同步的串… 文章目录 前言SPI通信硬件电路移位过程 SPI时序起始与终止条件交换一个字节 W25Q64硬件电路框图 FLASH操作注意事项软件SPI读写W25Q64 前言 USART串口链接入口 I2C通信链接入口 SPI通信
SPISerial Peripheral Interface是一种高速的、全双工、同步的串行通信协议。通常用于连接主控芯片和外围设备比如传感器、存储器、显示屏等。SPI使用简单只需要几根线就可以实现进行通信。
硬件电路 主要线路 SCLK时钟信号由主设备产生用于同步数据传输的时钟信号。 MOSI主设备输出从设备输入主设备将数据发送给从设备的数据线。 MISO主设备输入从设备输出从设备将数据发送给主设备的数据线。 SS/CS片选信号由主设备控制用于选择要进行通信的特定设备。 上图中主机连接着多个从机但在通信时只能对一个从机进行SPI通信会通过选定的从机的片选信号SS从高电平置于低电平其他没有选中的保持高电平让主机与其通信。
移位过程 由于有两条传输数据线所以SPI通信能做到同时进行发送数据和接收数据的特点。
主机和从机都由主机的波特率发生器控制着时钟信号实现同步的传输。
首先主机会将移位寄存器的高位通过MOSI数据线传送到从机的移位寄存器的最低位同时从机的移位寄存器的最高位会通过MISO数据线传送到主机移位寄存器的最低位。两个移位寄存器将最高位的数据传出之后移位寄存器就会进行向右移位因此最低位也会腾出空间让主机的最高位数据放到从机的最低位从机的最低位数据放到主机的最低位。以此循环八次就能将一个字节的数据进行转换了。
SPI时序
起始与终止条件
起始条件SS从高电平切换到低电平 终止条件SS从低电平切换到高电平 这是片选信号高低电平的切换代表SPI时序的开始和结束。
交换一个字节
交换一个字节模式0 CPOL0空闲状态时SCK为低电平 CPHA0SCK第一个边沿移入数据第二个边沿移出数据 对于SPI通信由于是同时进行数据传输所以称之为字节的交换。 交换字节有4个模式不同之处就在于空闲状态SCK是高电平还是低电平还有一个从SCK的第一个边沿还是第二个边沿移入数据这里将介绍模式0的交换其他同理。
首先这里说的移入数据和移出数据是指数据的移出会先放在MOSI数据线或者是MISO数据线上通过一定的时间再把数据放入对方的最低位。所以只有先移出数据才能移入数据。 而这里的却从SCK的第一个边沿就移入数据是因为主机和从机在SS的低边沿就进行将数据移出到MOSI和MISO上所以会在SCK的高边沿就进行数据的移入到了SCK的低边沿就将数据移出依次重复八次就将一个字节交换成功了。 其他模式 交换一个字节模式1 CPOL0空闲状态时SCK为低电平 CPHA1SCK第一个边沿移出数据第二个边沿移入数据 这是主机向选定的从机发送一个0x06的信号由于对于从机发送的内容不关心所以默认为0xFF。所以一般情况下只有我们选择读取从机的数据MISO的数据线才会有波形变化。
W25Q64
W25Q64是一款由华邦公司推出的大容量SPI FLASH产品其容量为64Mb8MB。它属于W25Q系列器件相比普通的串行闪存硬件在灵活性和性能方面也有更出色的表现。 W25Q64可以用于存储图片数据字库数据、音频数据以及保存设备运行日志文件等。 该芯片将8M字节的容量分为128块每个块包含16个扇区每个扇区有4K字节。支持双路和四路SPI接口具有较高的数据传输速率。 存储介质Nor Flash闪存 时钟频率80MHz / 160MHz (Dual SPI) / 320MHz (Quad SPI)
硬件电路 引脚功能VCC、GND电源2.7~3.6VCSSSSPI片选CLKSCKSPI时钟DIMOSISPI主机输出从机输入DOMISOSPI主机输入从机输出WP写保护HOLD数据保持
看黄色部分即可左边是外部引脚接口右边是芯片电路
在引脚名上加上一横线表示接通时默认为低电平VCC与GND连接时会有一个滤波电容进行滤波还并联一个指示灯表示是否已经通电
HOLD数据保持相当一个暂停键当你写入数据一半时要在别的设备使用SPI通信那么在当前设备你就可以触发HOLD当前设备的SPI时序就会保持静止你就可以使用SPI对别的设备进行使用当回到当前设备时HOLD解除会从禁止的SPI时序进行恢复。
WP写保护可以通过设置特殊的写保护位来防止数据被修改。有助于保护重要数据免受意外的写操作。
框图 上面一大部分就是存储区间将8M字节的容量分为128块每个块包含16个扇区每个扇区有4K字节。每个扇区还包括16个的页区每个页区有256字节页是最小单位。
而写入和读取都由左下角的SPI命令与控制逻辑的黑盒进行控制 接着看到上面是写逻辑和状态寄存器可以通过状态寄存器来判断是否已经写入数据 通过高压发电机来对数据进行擦除 下面是页地址锁存器和字节地址锁存器会对块区间通过行解码和列解码可以判定你在哪个页区进行写入和读出 块区域的下面是一个256字节页缓冲区数据写入需要一定的时间会通过缓冲区来进行缓冲。
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(扇区 连续写入多字节时最多写入一页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 软件SPI读写W25Q64 OLED代码链接入口 连接方式 将数据存储在W25Q64中通过断电测试它的存储功能 大体思路实现SPI通信的时序条件接着利用SPI通信实现W25Q64时序最后在主程序实现对FLASH的测试 MySPI.c
#include stm32f10x.h // Device header//片选电平
void MySPI_W_SS(uint8_t Byte)
{GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_4,(BitAction)Byte);
}
//时钟电平
void MySPI_W_SCK(uint8_t Byte)
{GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_5,(BitAction)Byte);
}
//主机发送到从机
void MySPI_W_MOSI(uint8_t Byte)
{GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_7,(BitAction)Byte);
}
//从机发送到主机
uint8_t MySPI_R_MISO()
{return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6);
}//初始化
void MySPI_Init()
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_ModeGPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_PinGPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_SpeedGPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_ModeGPIO_Mode_IPU; //上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_PinGPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_SpeedGPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStructure);MySPI_W_SS(1);MySPI_W_SCK(0);
}
//开始
void MySPI_Start()
{MySPI_W_SS(0);
}
//结束
void MySPI_Stop()
{MySPI_W_SS(1);
}
//交换字节
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t SendByte)
{uint8_t ReceiveByte0x00,i;for(i0;i8;i){MySPI_W_MOSI(SendByte(0x80i)); //主发送字节MySPI_W_SCK(1);if(MySPI_R_MISO()1)ReceiveByte|(0x80i); //主接收字节MySPI_W_SCK(0);}return ReceiveByte;
}
MySPI.h
#ifndef __MYSPI_H__
#define __MYSPI_H__void MySPI_Init();
void MySPI_Start();
void MySPI_Stop();
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t SendByte);#endif
W25Q64_Ins.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
W25Q64.h
#ifndef __W25Q64_H__
#define __W25Q64_H__void W25Q64_Init();
void W25Q64_ReadID(uint8_t* HID,uint16_t* SID);
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address,uint8_t* DataArray,uint16_t Count);
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address);
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address,uint8_t* DataArray,uint16_t Count);#endif
W25Q64.c
#include stm32f10x.h // Device header
#include W25Q64_Ins.h
#include MySPI.h//初始化
void W25Q64_Init()
{MySPI_Init();
}
//读ID
void W25Q64_ReadID(uint8_t* HID,uint16_t* SID)
{MySPI_Start();MySPI_SwapByte(W25Q64_JEDEC_ID);*HIDMySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);*SIDMySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);*SID8;*SID|MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);MySPI_Stop();
}
//写使能
void W25Q64_WriteEnable()
{MySPI_Start();MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE);MySPI_Stop();
}
//等待忙状态
void W25Q64_WaitBusy()
{MySPI_Start();MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1);uint32_t count10000;while((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE)0x01)0x01||count){count--;}MySPI_Stop();
}
//页编程
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address,uint8_t* DataArray,uint16_t Count)
{W25Q64_WriteEnable();uint16_t i;MySPI_Start();MySPI_SwapByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM);MySPI_SwapByte(Address16);MySPI_SwapByte(Address8);MySPI_SwapByte(Address);for(i0;iCount;i){MySPI_SwapByte(DataArray[i]);}MySPI_Stop();W25Q64_WaitBusy();
}
//扇区擦除
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address)
{W25Q64_WriteEnable();MySPI_Start();MySPI_SwapByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB);MySPI_SwapByte(Address16);MySPI_SwapByte(Address8);MySPI_SwapByte(Address);MySPI_Stop();W25Q64_WaitBusy();
}
//读数据
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address,uint8_t* DataArray,uint16_t Count)
{uint16_t i;MySPI_Start();MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_DATA);MySPI_SwapByte(Address16);MySPI_SwapByte(Address8);MySPI_SwapByte(Address);for(i0;iCount;i){DataArray[i]MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);}MySPI_Stop();
} 对于W25Q64来说需要先对不同的操作先写入对应的地址 然后根据手册写入地址和内容
main.c
#include stm32f10x.h // Device header
#include Delay.h
#include Buzzer.h
#include W25Q64.h
#include OLED.huint8_t HID;
uint16_t SID;uint8_t ArrayWrite[]{0xAA,0xBB,0xCC,0xDD};
uint8_t ArrayRead[4];
int main()
{OLED_Init();W25Q64_Init();OLED_ShowString(1, 1, MID: DID:);OLED_ShowString(2, 1, W:);OLED_ShowString(3, 1, R:);W25Q64_ReadID(HID,SID);OLED_ShowHexNum(1,5,HID,2);OLED_ShowHexNum(1,12,SID,4);W25Q64_SectorErase(0x000100);W25Q64_PageProgram(0x000000,ArrayWrite,4);W25Q64_ReadData(0x000000,ArrayRead,4);OLED_ShowHexNum(2, 3, ArrayWrite[0], 2);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);OLED_ShowHexNum(3, 6, ArrayRead[1], 2);OLED_ShowHexNum(3, 9, ArrayRead[2], 2);OLED_ShowHexNum(3, 12, ArrayRead[3], 2);while(1){}
} 可以通过改变擦除的地址和页编程的地址以及存储的内容来进行验证FLASH的注意事项。
