GD32开发实战指南(基础篇) 第22章 SPI

开发环境：

MDK：Keil 5.30

开发板：GD32F207I-EVAL

MCU：GD32F207IK

1 SPI简介

SPI，是Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。是一种高速全双工的通信总线，它由摩托罗拉公司提出，当前最新的为 V04.01—2004 版。它被广泛地使用在ADC、LCD 等设备与 MCU 间通信的场合。SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，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，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。

1.1 SPI 信号线

SPI 包含 4 条总线，SPI 总线包含 4 条总线，分别为SS、SCK、MOSI、MISO。它们的作用介绍如下 ：

1）SS （ Slave Select）：片选信号线，当有多个 SPI 设备与 MCU 相连时，每个设备的这个片选信号线是与 MCU 单独的引脚相连的，而其他的 SCK、MOSI、MISO 线则为多个设备并联到相同的 SPI 总线上，见下图。当 SS 信号线为低电平时，片选有效，开始SPI 通信。

2）SCK （Serial Clock）：时钟信号线，由主通信设备产生，不同的设备支持的时钟频率不一样，如 GD32 的 SPI 时钟频率最大为 f PCLK /2。

3）MOSI （Master Output, Slave Input）：主设备输出 / 从设备输入引脚。主机的数据从这条信号线输出，从机由这条信号线读入数据，即这条线上数据的方向为主机到从机。

4）MISO（Master Input, Slave Output）：主设备输入 / 从设备输出引脚。主机从这条信号线读入数据，从机的数据则由这条信号线输出，即在这条线上数据的方向为从机到主机。

1.2 SPI模式

SPI通信中可作为从机也可以作为主机，这取决于硬件设计和软件设置。

当器件作为主机时，使用一个IO引脚拉低相应从机的选择引脚(NSS)，传输的起始由主机发送数据来启动，时钟(SCK)信号由主机产生。通过MOSI发送数据，同时通过MISO引脚接收从机发出的数据。

当器件作为从机时，传输在从机选择引脚(NSS)被主机拉低后开始，接收主机输出的时钟信号，在读取主机数据的同时通过MISO引脚输出数据。

根据 SPI 时钟极性（CKPL）和时钟相位（CKPH） 配置的不同，分为 4 种 SPI 模式。

时钟极性是指 SPI 通信设备处于空闲状态时（也可以认为这是 SPI 通信开始时，即SS 为低电平时），SCK 信号线的电平信号。CKPL=0 时， SCK 在空闲状态时为低电平，CKPL=1 时则相反。

时钟相位是指数据采样的时刻，当 CKPH =0 时，MOSI 或 MISO 数据线上的信号将会在 SCK 时钟线的奇数边沿被采样。当 CKPH=1 时，数据线在 SCK 的偶数边沿采样。

我们来分析这个 CKPH =0 的时序图。首先，由主机把片选信号线SS 拉低，即为图中的SS (O)时序，意为主机输出，SS (I)时序实际上也是SS 线信号，SS (I)时序表示从机接收到SS 片选被拉低的信号。

在SS 被拉低的时刻，SCK 分为两种情况，若我们设置为 CKPL=0，则 SCK 时序在这个时刻为低电平，若设置为 CKPL=1，则 SCK 在这个时刻为高电平。

无论 CKPL=0 还是=1，因为我们配置的时钟相位 CKPH =0，在采样时刻的时序中我们可以看到，采样时刻都是在 SCK 的奇数边沿(注意奇数边沿有时为下降沿，有时为上升沿)。因此，MOSI 和 MISO 数据线的有效信号在 SCK 的奇数边沿保持不变，这个信号将在SCK 奇数边沿时被采集，在非采样时刻，MOSI 和 MISO 的有效信号才发生切换。

对于 CKPH =1 的情况也很类似，但数据信号的采样时刻为偶数边沿。使用 SPI 协议通信时，主机和从机的时序要保持一致，即两者都选择相同的 SPI 模式。

1.3 SPI特性

GD32的小容量有一个SPI接口，中容量有2个，大容量有3个接口，其特性如下所示。

• 具有全双工和单工模式的主从操作；
• 16位宽度，独立的发送和接收缓冲区；
• 8位或16位数据帧格式；
• 低位在前或高位在前的数据位顺序；
• 软件和硬件NSS管理；
• 硬件CRC计算、发送和校验；
• 发送和接收支持DMA模式；
• 支持SPI四线功能的主机模式（只有SPI0）。

2 SPI架构

下图所示为GD32的 SPI 架构图，可以看到 MISO 数据线接收到的信号经移位寄存器处理后把数据转移到接收缓冲区，然后这个数据就可以由我们的软件从接收缓冲区读出了。

当要发送数据时，我们把数据写入发送缓冲区，硬件将会把它用移位寄存器处理后输出到 MOSI 数据线。

SCK 的时钟信号则由波特率发生器产生，我们可以通过波特率控制位（PSC）来控制它输出的波特率。

控制寄存器 CTL0掌管着主控制电路，GD32的 SPI 模块的协议设置（时钟极性、相位等）就是由它来制定的。而控制寄存器 CTL1则用于设置各种中断使能。

最后为 NSS 引脚，这个引脚扮演着 SPI 协议中的SS 片选信号线的角色，如果我们把 NSS 引脚配置为硬件自动控制，SPI 模块能够自动判别它能否成为 SPI 的主机，或自动进入 SPI 从机模式。但实际上我们用得更多的是由软件控制某些 GPIO 引脚单独作为SS信号，这个 GPIO 引脚可以随便选择。

通常SPI通过4个引脚与外部器件相连：

● MISO：主设备输入/从设备输出引脚。该引脚在从模式下发送数据，在主模式下接收数据。

● MOSI：主设备输出/从设备输入引脚。该引脚在主模式下发送数据，在从模式下接收数据。

● SCK： 串口时钟，作为主设备的输出，从设备的输入。

● NSS： 从设备选择。这是一个可选的引脚，用来选择主/从设备。它的功能是用来作为“片选引脚”,让主设备可以单独地与特定从设备通讯，避免数据线上的冲突。从设备的NSS引脚可以由主设备的一个标准I/O引脚来驱动。

3 SPI工作原理

3.1 (NSS)输入输出管理

• (NSS)输出管理

对于每个SPI的NSS可以输入，也可以输出。所谓输入，就是NSS的电平信号给自己，所谓输出，就是将NSS的电平信号发送出去，给从机。配置为输出，还是不输出，我们可以通过SPI_CTL1寄存器的NSSDRV位。当NSSDRV=1时，并且SPI处于主模式控制时(MSTMOD=1)，NSS就输出低电平，也就是拉低，因此当其他SPI设备的NSS引脚与它相连，必然接收到低电平，则片选成功，都成为从设备了。

• (NSS)输入管理

NSS软件模式：

• SPI主机:

需要设置SPI_CTL0寄存器的SWNSSEN=1和SWNSS=1，SWNSSEN=1是为了使能软件管理，NSS有内部和外部引脚。这时候外部引脚留作他用（可以用来作为GPIO驱动从设备的片选信号）。内部NSS引脚电平则通过SPI_CTL0寄存器的SWNSS位来驱动。SWNSS=1是为了使NSS内电平为高电平。为什么主设备的内部NSS电平要为1呢？

GD32手册上说，要保持MSTMOD=1和SPIEN=1，也就是说要保持主机模式,只有NSS接到高电平信号时，这两位才能保持置‘1’。

• SPI从机:

NSS引脚在完成字节传输之前必须连接到一个低电平信号。在软件模式下，则需要设置SPI_CR1寄存器的SWNSSEN=1（软件管理使能）和SWNSS=0.

NSS硬件模式:

对于主机，我们的NSS可以直接接到高电平.对于从机，NSS接低就可以。

3.2 单主和单从应用

从上图可以看出，主机和从机都有一个串行移位寄存器，主机通过向它的SPI串行寄存器写入一个字节发起一次传输。寄存器通过MOSI信号将字节传给从机，从机也将自己的移位寄存器中的内容通过MISO信号返还给主机。这样，两个移位寄存器中下的内容就被交换，外设的写操作是同步完成的。如果只进行写操作，主机只需忽略接收到的字节；反之，若主机要读取从机的一个，就必须发送一个空字节来引发从机的传输。

3.3 时钟信号的相位和极性

SPI_CTL0寄存器的CKPL和CKPH位，能够组合成四种可能的时序关系。CKPL (时钟极性)位控制在没有数据传输时时钟的空闲状态电平，此位对主模式和从模式下的设备都有效。如果CKPL被清’0’，SCK引脚在空闲状态保持低电平；如果CKPL被置’1’，SCK引脚在空闲状态保持高电平。如果CKPH (时钟相位)位被置’1’，SCK时钟的第二个边沿(CPOL位为0时就是下降沿，CKPL位为’1’时就是上升沿)进行数据位的采样，数据在第二个时钟边沿被锁存。如果CKPH位被清’0’，SCK时钟的第一边沿(CPOL位为’0’时就是下降沿，CKPL位为’1’时就是上升沿)进行数据位采样，数据在第一个时钟边沿被锁存。

CKPL时钟极性和CKPH时钟相位的组合选择数据捕捉的时钟边沿。

3.4 数据帧格式

根据SPI_CTL0寄存器中的LF位，输出数据位时可以MSB在先也可以LSB在先。根据SPI_CTL0寄存器的FF16位，每个数据帧可以是8位或是16位。所选择的数据帧格式对发送和/或接收都有效。

3.5 SPI主从模式工作原理

配置SPI主模式的步骤如下：

设置SPI_CTL0寄存器的PSC [2:0]位，来定义串行时钟波特率。

选择CKPL和CKPH位，定义数据传输和串行时钟间的相位关系。

设置FF16位来定义8或16位数据帧格式。

配置SPI_CTL0寄存器的LF位定义帧格式。

如果NSS引脚需要工作在输入模式，硬件模式中在整个数据帧传输期间应把NSS引脚连接到高电平；在软件模式中，需设置SPI_CTL0寄存器的SWNSSEN=1和SWNSS=1。如果NSS引脚工作在输出模式，则只需设置SSOE=1位。

设置MSTMOD=1和SPIEN=1，只当NSS引脚被连到高电平，这些位才能保持置位。

配置SPI从模式的步骤如下：

设置FF16位以定义数据帧格式为8位或16位。

定义数据传输和串行时钟之间的相位关系。

帧格式必须和主设备相同，MSB在前还是LSB在前取决于SPI_CTL0寄存器中的LF位。

硬件模式下，在完整的数据帧(8位或16位)发送过程中，NSS引脚必须为低电平。软件模式下，设置SPI_CTL0寄存器中的SWNSSEN=1，SWNSS=0。

MSTMOD=0位，设置SPIEN=1，使相应引脚工作于SPI模式下。

3.6 状态标志

应用程序通过3个状态标志可以完全监控SPI总线的状态。

1.发送缓冲器空闲标志(TBE)

此标志为’1’时表明发送缓冲器为空，可以写下一个待发送的数据进入缓冲器中。当写入SPI_DATA时，TBE标志被清除。

2.接收缓冲器非空(RBNE)

此标志为’1’时表明在接收缓冲器中包含有效的接收数据。读SPI数据寄存器可以清除此标志。

3.忙(Busy)标志

TRANS标志由硬件设置与清除(写入此位无效果)，此标志表明SPI通信层的状态。

3.7 SPI中断

SPI的相关中断标志如下：

中断事件	事件标志	使能控制位
发送缓冲器空标志	TBE	TBEIE
接收缓冲器非空标志	RBNE	RBNEIE
主模式失效事件	CONFERR	ERRIE
溢出错误	RXORERR
CRC****错误标志	CRCERR

4 硬件连接

GD25Q16BS是兆易创新推出的一款 SPI 接口的 NOR Flash 芯片，其存储空间为 16Mbit，相当于2M 字节。

GD25Q16BS可以支持 SPI 的模式 0 和模式 3，也就是 CKPL=0/CKPH=0和CKPL=1/CKPH=1这两种模式。

GD25Q16BS芯片支持 standard spi,Dual/Quad I/O SPI。

GD25Q16BS的擦写周期多达5W 次，具有10年的数据保存期限，支持电压为1.65~3.6V，GD25Q16BS支持标准的 SPI，还支持双输出/四输出的 SPI，最大 SPI 时钟可以到133Mhz（双输出时相当于266Mhz，四输出时相当于532M）。

GD25Q16BS内部有一个“SPI Command & Control Logic”，可以通过 SPI 接口向其发送指令，从而执行相应操作。

【注】

①、Flash 写入数据时和 EEPROM 类似，不能跨页写入，一次最多写入一页，GD25Q16BS的一页是 256 字节。写入数据一旦跨页，必须在写满上一页的时候，等待 Flash 将数据从缓存搬移到非易失区，重新再次往里写。

②、Flash 有一个特点，就是可以将 1 写成 0，但是不能将 0 写成 1，要想将 0 写成 1，必须进行擦除操作。因此通常要改写某部分空间的数据，必须首先进行一定物理存储空间擦除，最小的擦除空间，通常称之为扇区，扇区擦除就是将这整个扇区每个字节全部变成 0xFF。

我的开发板选用的Flash是GD25Q16BS，容量为2M，挂载在SPI0上，如下图所示。

5 SPI具体代码实现

首先是SPI的硬件初始化。

/*
   brief      initialize SPI1 GPIO and parameter
   param[in]  none
   param[out] none
   retval     none
*/
void spi_flash_init(void)
{
    spi_parameter_struct spi_init_struct;

    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_SPI0);

    /* SPI0_CLK(PA5), SPI0_MISO_IO1(PA6), SPI0_MOSI_IO0(PA7) GPIO pin configuration */
    gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7);
    /* SPI0_CS(PB1) GPIO pin configuration */
    gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_1);

    /* chip select invalid */
    SPI_FLASH_CS_HIGH();

    /* SPI0 parameter config */
    spi_init_struct.trans_mode           = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX; /*SPI receive and send data at fullduplex communication*/
    spi_init_struct.device_mode          = SPI_MASTER; /* SPI as master*/
    spi_init_struct.frame_size           = SPI_FRAMESIZE_8BIT; /* SPI frame size is 8 bits*/
    spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_LOW_PH_1EDGE; /*SPI clock polarity is low level and phase is first edge*/
    spi_init_struct.nss                  = SPI_NSS_SOFT; /* SPI NSS control by sofrware */
    spi_init_struct.prescale             = SPI_PSC_32;  /* SPI clock prescale factor is 32 */
    spi_init_struct.endian               = SPI_ENDIAN_MSB; /* SPI transmit way is big endian: transmit MSB first */
    spi_init(SPI0, &spi_init_struct);
    /* enable SPI0 */
    spi_enable(SPI0);
}

SPI的硬件初始化最重要的函数就是spi_init ()。

void spi_init(uint32_t spi_periph, spi_parameter_struct *spi_struct)

其中SPI参数配置的结构体为spi_parameter_struct;。

/* SPI and I2S parameter struct definitions */
typedef struct {
    uint32_t device_mode;                                                       /*!< SPI master or slave */
    uint32_t trans_mode;                                                        /*!< SPI transfer type */
    uint32_t frame_size;                                                        /*!< SPI frame size */
    uint32_t nss;                                                               /*!< SPI NSS control by hardware or software */
    uint32_t endian;                                                            /*!< SPI big endian or little endian */
    uint32_t clock_polarity_phase;                                              /*!< SPI clock phase and polarity */
    uint32_t prescale;                                                          /*!< SPI prescaler factor */
} spi_parameter_struct;

spi_parameter_struct结构体成员变量如下：

• trans_mode用来设置 SPI 的通信方式，可以选择为半双工，全双工，以及串行发和串行收方式，这里设置的全双工(SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX)。
• device_mode用来设置 SPI 的主从模式。SCK 的时序是由通讯中的主机产生的。若被配置为从机模式，GD32的 SPI 外设将接受外来的 SCK 信号。
• frame_size为 8 位还是 16 位帧格式选择项。
• clock_polarity_phase 用来设置时钟极性与设置时钟相位,就是选择在串行同步时钟的第几个跳变沿（上升或下降）数据被采样。
• nss设置NSS 信号由硬件（NSS 管脚）还是软件控制。可以选择为硬件模式(SPI_NSS_HARD)与软件模式(SPI_NSS_SOFT)，在硬件模式中的 SPI 片选信号由 SPI 硬件自动产生，而软件模式则需要我们亲自把相应的 GPIO 端口拉高或置低产生非片选和片选信号。实际中软件模式应用比较多。
• prescale设置 SPI 波特率预分频值决定 SPI 的时钟的参数，从不分频道 256 分频 8 个可选值。2-156，凡是2的几次方都可以。
• endian设置数据传输顺序是 MSB 位在前还是 LSB 位在前

SPI Flash的读写操作如下：

/*
   brief      read a byte from the SPI flash
   param[in]  none
   param[out] none
   retval     byte read from the SPI flash
*/
uint8_t spi_flash_read_byte(void)
{
    return(spi_flash_send_byte(DUMMY_BYTE));
}

/*
   brief      send a byte through the SPI interface and return the byte received from the SPI bus
   param[in]  byte: byte to send
   param[out] none
   retval     the value of the received byte
*/
uint8_t spi_flash_send_byte(uint8_t byte)
{
    /* loop while data register in not emplty */
    while(RESET == spi_i2s_flag_get(SPI0, SPI_FLAG_TBE));

    /* send byte through the SPI0 peripheral */
    spi_i2s_data_transmit(SPI0, byte);

    /* wait to receive a byte */
    while(RESET == spi_i2s_flag_get(SPI0, SPI_FLAG_RBNE));

    /* return the byte read from the SPI bus */
    return(spi_i2s_data_receive(SPI0));
}

发送数据前要等待发送缓冲区为空，靠TBE标志判断，所以开始的while循环是等待发送缓冲区为空，同时，等待接收缓冲区是否有数据，靠RBNE标志来判断，把接收缓冲区的数据作为返回值返回。由于发送和接收是同时进行的，而且要接收一个数据时必须在有效的SCK下，而只有发送数据才能产生有效的SCK，所以接收数据的函数时在发送数据的函数的基础上，将发送的数据设置为Dummy_Byte假数据来骗取有效的SCK。

SPI Flash读写Buffer操作如下：

/*
   brief      write block of data to the flash
   param[in]  pbuffer: pointer to the buffer
   param[in]  write_addr: flash's internal address to write
   param[in]  num_byte_to_write: number of bytes to write to the flash
   param[out] none
   retval     none
*/
void spi_flash_buffer_write(uint8_t *pbuffer, uint32_t write_addr, uint16_t num_byte_to_write)
{
    uint8_t num_of_page = 0, num_of_single = 0, addr = 0, count = 0, temp = 0;

    addr          = write_addr % SPI_FLASH_PAGE_SIZE;
    count         = SPI_FLASH_PAGE_SIZE - addr;
    num_of_page   = num_byte_to_write / SPI_FLASH_PAGE_SIZE;
    num_of_single = num_byte_to_write % SPI_FLASH_PAGE_SIZE;

    /* write_addr is SPI_FLASH_PAGE_SIZE aligned */
    if(0 == addr)
    {
        /* num_byte_to_write < SPI_FLASH_PAGE_SIZE */
        if(0 == num_of_page)
        {
            spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, num_byte_to_write);
        }
        else
        {
            /* num_byte_to_write >= SPI_FLASH_PAGE_SIZE */
            while(num_of_page--)
            {
                spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, SPI_FLASH_PAGE_SIZE);
                write_addr += SPI_FLASH_PAGE_SIZE;
                pbuffer += SPI_FLASH_PAGE_SIZE;
            }
            spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, num_of_single);
        }
    }
    else
    {
        /* write_addr is not SPI_FLASH_PAGE_SIZE aligned */
        if(0 == num_of_page)
        {
            /* (num_byte_to_write + write_addr) > SPI_FLASH_PAGE_SIZE */
            if(num_of_single > count)
            {
                temp = num_of_single - count;
                spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, count);
                write_addr += count;
                pbuffer += count;
                spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, temp);
            }
            else
            {
                spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, num_byte_to_write);
            }
        }
        else
        {
            /* num_byte_to_write >= SPI_FLASH_PAGE_SIZE */
            num_byte_to_write -= count;
            num_of_page = num_byte_to_write / SPI_FLASH_PAGE_SIZE;
            num_of_single = num_byte_to_write % SPI_FLASH_PAGE_SIZE;

            spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, count);
            write_addr += count;
            pbuffer += count;

            while(num_of_page--)
            {
                spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, SPI_FLASH_PAGE_SIZE);
                write_addr += SPI_FLASH_PAGE_SIZE;
                pbuffer += SPI_FLASH_PAGE_SIZE;
            }

            if(0 != num_of_single)
            {
                spi_flash_page_write(pbuffer, write_addr, num_of_single);
            }
        }
    }
}

/*
   brief      read a block of data from the flash
   param[in]  pbuffer: pointer to the buffer that receives the data read from the flash
   param[in]  read_addr: flash's internal address to read from
   param[in]  num_byte_to_read: number of bytes to read from the flash
   param[out] none
   retval     none
*/
void spi_flash_buffer_read(uint8_t *pbuffer, uint32_t read_addr, uint16_t num_byte_to_read)
{
    /* select the flash: chip slect low */
    SPI_FLASH_CS_LOW();

    /* send "read from memory " instruction */
    spi_flash_send_byte(READ);

    /* send read_addr high nibble address byte to read from */
    spi_flash_send_byte((read_addr & 0xFF0000) >> 16);
    /* send read_addr medium nibble address byte to read from */
    spi_flash_send_byte((read_addr & 0xFF00) >> 8);
    /* send read_addr low nibble address byte to read from */
    spi_flash_send_byte(read_addr & 0xFF);

    /* while there is data to be read */
    while(num_byte_to_read--)
    {
        /* read a byte from the flash */
        *pbuffer = spi_flash_send_byte(DUMMY_BYTE);
        /* point to the next location where the byte read will be saved */
        pbuffer++;
    }

    /* deselect the flash: chip select high */
    SPI_FLASH_CS_HIGH();
}

主函数代码如下：

/*
    brief      main function
    param[in]  none
    param[out] none
    retval     none
*/
int main(void)
{
    st_bsp_usart_dev bsp_usart_dev0 = USART_DEV0_CONFIG;
    st_bsp_led_dev bsp_led_dev0 = LED_DEV0_CONFIG;

    //systick init
    sysTick_init();

    // led init
    bsp_led_init(&bsp_led_dev0);

    //usart init 115200 8-N-1
    bsp_usart_init(&bsp_usart_dev0, USART_MODE_EXTI, 115200, 0, 1);

    /* configure SPI and parameter */
    spi_flash_init();

    /* GD32207i-EVAL start up */
    printf("\\n\\rGD32207i-EVAL System is Starting up...\\n\\r");
    printf("\\n\\rGD32207i-EVAL Flash:%dK\\n\\r", *(__IO uint16_t *)(0x1FFFF7E0));
   /* get chip serial number */
    get_chip_serial_num();

    /* printf CPU unique device id */
    printf("\\n\\rGD32207i-EVAL The CPU Unique Device ID:[%X-%X-%X]\\n\\r", int_device_serial[2], int_device_serial[1], int_device_serial[0]);

    printf("\\n\\rGD32207i-EVAL SPI Flash:GD25Q16 configured...\\n\\r");

    /* get flash id */
    flash_id = spi_flash_read_id();
    printf("\\n\\rThe Flash_ID:0x%X\\n\\r\\n\\r", flash_id);

    /* flash id is correct */
    if(SFLASH_ID == flash_id)
    {
        printf("\\n\\rWrite to tx_buffer:\\n\\r\\n\\r");

        /* printf tx_buffer value */
        for(i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) 
        {
            tx_buffer[i] = i;
            printf("0x%02X ", tx_buffer[i]);

            if(15 == i % 16)
            {
                printf("\\n\\r");
            }
        }

        printf("\\n\\r\\n\\rRead from rx_buffer:\\n\\r\\n\\r");

        /* erase the specified flash sector */
        spi_flash_sector_erase(FLASH_WRITE_ADDRESS);

        /* write tx_buffer data to the flash */
        spi_flash_buffer_write(tx_buffer, FLASH_WRITE_ADDRESS, 256);

        delay_ms(10);
        /* read a block of data from the flash to rx_buffer */
        spi_flash_buffer_read(rx_buffer, FLASH_READ_ADDRESS, 256);   

        /* printf rx_buffer value */
        for(i = 0; i < BUFFER_SIZE; i ++)
        {
            printf("0x%02X ", rx_buffer[i]);
            if(15 == i % 16)
            {
                printf("\\n\\r");
            }
        }

        if(ERROR == memory_compare(tx_buffer, rx_buffer, 256)) {
            printf("\\n\\rErr:Data Read and Write aren't Matching.\\n\\r");
            is_successful = 1;
        }

        /* spi qspi flash test passed */
        if(0 == is_successful)
        {
            printf("\\n\\rSPI-GD25Q16 Test Passed!\\n\\r");
        }
    }
    else
    {
        /* spi flash read id fail */
        printf("\\n\\rSPI Flash: Read ID Fail!\\n\\r");
    }
    while(1)
    {
        bsp_led_toggle(&bsp_led_dev0);
        delay_ms(1000);
    }
}

首先对SPI进行初始化，然后就极性FLASH的读取，完整代码请参看源码。

6 实验现象

在电脑端打开串口调试助手工具，设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后，在串口调试助手窗口可接收到信息。