浅析FLASH读写----SPI原理及应用
应用环境如下： 控制器 STM32F103
FLASH M25P64
读写方式 SPI
编程环境 MDK
以SPI方式读写FLASH的基本流程如下：
（1）设置SPI的工作模式。
（2）flash初始化。
（3）SPI写一个字节、写使能函数、写数据函数，读数据函数等编写。
（4）主函数编写。
一 设置SPI工作模式。
宏定义
#define SPI_FLASH_CS_LOW（） GPIO_ResetBits（GPIOA，GPIO_Pin_4）
#define SPI_FLASH_CS_HIGH（） GPIO_SetBits（GPIOA，GPIO_Pin_4）
/* M25P64 SPI Flash supported commands */
#define WRSR 0x01 /* Write Status Register instruction */
#define WREN 0x06 /* Write enable instruction */
#define WRDI 0x04 /* Write disable instruction */
#define READ 0x03 /* Read from Memory instruction */
#define RDSR 0x05 /* Read Status Register instruction */
#define RDID 0x9F /* Read identification */
#define FAST_READ 0x0B /* Fast read Status Register instruction */
#define SE 0xD8 /* Sector Erase instruction */
#define BE 0xC7 /* Bulk Erase instruction */
#define PP 0x02 /* Page prigrame instruction */
#define RES 0xAB /* Sector Erase instruction */
#define WIP_FLAG 0x01 /* Write In Progress （WIP） flag */
#define DUMMY_BYTE 0xA5
#define SIZE sizeof（TEXT_Buffer）
#define SPI_FLASH_PAGESIZE 0x100
#define FLASH_WriteAddress 0x000000
#define FLASH_ReadAddress FLASH_WriteAddress
#define FLASH_SectorToErase FLASH_WriteAddress
#define M25P64_FLASH_ID 0x202017
#define countof（a） （sizeof（a） / sizeof（*（a）））
#define BufferSize （countof（Tx_Buffer）-1）
SPI初始化
void Init_SPI1（void）
{
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Enable SPI and GPIO clocks */
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_SPI1 | RCC_APB2Periph_GPIOA ， ENABLE）;
/* Configure SPI pins： SCK， MISO and MOSI */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;
/* Configure I/O for Flash Chip select */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;
/* Deselect the FLASH： Chip Select high */
SPI_FLASH_CS_HIGH（）;
/* SPI configuration */
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //双工模式
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //SPI主模式
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //8bit数据
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //CLK空闲时为高电平
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //CLK上升沿采样，因为上升沿是第二个边沿动作，所以也可以理解为第二个边沿采样
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //片选用软件控制
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4; //SPI频率：72M/4 = 18M
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //高位在前
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //crc7，stm32spi带硬件ecc
SPI_Init（SPI1， &SPI_InitStructure）;
/* Enable the SPI */
SPI_Cmd（SPI1， ENABLE）;
SPI_FLASH_SendByte（0xFF）; // 启动传输
}
二 FLASH初始化
void Init_FLASH（void）
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/* Enable GPIO clocks */
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOA ， ENABLE）;
/* PA0--SPI_FLASH_HOLD */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;
/* PC4-- SPI_FLASH_WP */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOC， &GPIO_InitStructure）;
GPIO_SetBits（GPIOA，GPIO_Pin_0）;
GPIO_ResetBits（GPIOC，GPIO_Pin_4）;
Init_SPI1（）;
}
三 函数编写
/* 通过SPIx发送一个数据，同时接收一个数据*/
u8 SPI_FLASH_SendByte（u8 byte）
{
/* Loop while DR register in not emplty */
while （SPI_I2S_GetFlagStatus（SPI1， SPI_I2S_FLAG_TXE） == RESET）;//如果发送寄存器数据没有发送完，循环等待
/* Send byte through the SPI1 peripheral */
SPI_I2S_SendData（SPI1， byte）; //往发送寄存器写入要发送的数据
/* Wait to receive a byte */
while （SPI_I2S_GetFlagStatus（SPI1， SPI_I2S_FLAG_RXNE） == RESET）;//如果接收寄存器没有收到数据，循环
/* Return the byte read from the SPI bus */
return SPI_I2S_ReceiveData（SPI1）;
}
/* brief Enables the write access to the FLASH. */
void SPI_FLASH_WriteEnable（void）
{
/* Select the FLASH： Chip Select low */
SPI_FLASH_CS_LOW（）;
/* Send “Write Enable” instruction */
SPI_FLASH_SendByte（WREN）;
/* Deselect the FLASH： Chip Select high */
SPI_FLASH_CS_HIGH（）;
}
/*brief Erases the specified FLASH sector. */
void SPI_FLASH_SectorErase（u32 SectorAddr）
{
/* Send write enable instruction */
SPI_FLASH_WriteEnable（）;
/* Sector Erase */
/* Select the FLASH： Chip Select low */
SPI_FLASH_CS_LOW（）;
/* Send Sector Erase instruction */
SPI_FLASH_SendByte（SE）;
/* Send SectorAddr high nibble address byte */
SPI_FLASH_SendByte（（SectorAddr & 0xFF0000） 》》 16）;
/* Send SectorAddr medium nibble address byte */
SPI_FLASH_SendByte（（SectorAddr & 0xFF00） 》》 8）;
/* Send SectorAddr low nibble address byte */
SPI_FLASH_SendByte（SectorAddr & 0xFF）;
/* Deselect the FLASH： Chip Select high */
SPI_FLASH_CS_HIGH（）;
}
/*brief Writes more than one byte to the FLASH with a single WRITE cycle */
void SPI_FLASH_PageWrite（u8* pBuffer， u32 WriteAddr， u16 NumByteToWrite）
{
/* Enable the write access to the FLASH */
SPI_FLASH_WriteEnable（）;
/* Select the FLASH： Chip Select low */
SPI_FLASH_CS_LOW（）;
/* Send “Write to Memory ” instruction */
SPI_FLASH_SendByte（PP）;
/* Send WriteAddr high nibble address byte to write to */
SPI_FLASH_SendByte（（WriteAddr & 0xFF0000） 》》 16）;
/* Send WriteAddr medium nibble address byte to write to */
SPI_FLASH_SendByte（（WriteAddr & 0xFF00） 》》 8）;
/* Send WriteAddr low nibble address byte to write to */
SPI_FLASH_SendByte（WriteAddr & 0xFF）;
while（NumByteToWrite--）
{
SPI_FLASH_SendByte（*pBuffer）;
pBuffer++;
}
/* Deselect the FLASH： Chip Select high */
SPI_FLASH_CS_HIGH（）;
}
/*brief Writes block of data to the FLASH. In this function， the number of */
void SPI_FLASH_BufferWrite（u8* pBuffer， u32 WriteAddr， u16 NumByteToWrite）
{
u8 NumOfPage = 0， NumOfSingle = 0， Addr = 0， count = 0， temp = 0;
Addr = WriteAddr % SPI_FLASH_PAGESIZE;
count = SPI_FLASH_PAGESIZE - Addr;
NumOfPage = NumByteToWrite / SPI_FLASH_PAGESIZE;
NumOfSingle = NumByteToWrite % SPI_FLASH_PAGESIZE;
if （Addr == 0） /* WriteAddr is SPI_FLASH_PAGESIZE aligned */
{
if （NumOfPage == 0） /* NumByteToWrite 《 SPI_FLASH_PAGESIZE */
{
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， NumByteToWrite）;
}
else /* NumByteToWrite 》 SPI_FLASH_PAGESIZE */
{
while （NumOfPage--）
{
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， SPI_FLASH_PAGESIZE）;
WriteAddr += SPI_FLASH_PAGESIZE;
pBuffer += SPI_FLASH_PAGESIZE;
}
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， NumOfSingle）;
}
}
else /* WriteAddr is not SPI_FLASH_PAGESIZE aligned */
{
if （NumOfPage == 0） /* NumByteToWrite 《 SPI_FLASH_PAGESIZE */
{
if （NumOfSingle 》 count） /* （NumByteToWrite + WriteAddr） 》 SPI_FLASH_PAGESIZE */
{
temp = NumOfSingle - count;
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， count）;
WriteAddr += count;
pBuffer += count;
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， temp）;
}
else
{
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， NumByteToWrite）;
}
}
else /* NumByteToWrite 》 SPI_FLASH_PAGESIZE */
{
NumByteToWrite -= count;
NumOfPage = NumByteToWrite / SPI_FLASH_PAGESIZE;
NumOfSingle = NumByteToWrite % SPI_FLASH_PAGESIZE;
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， count）;
WriteAddr += count;
pBuffer += count;
while （NumOfPage--）
{
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， SPI_FLASH_PAGESIZE）;
WriteAddr += SPI_FLASH_PAGESIZE;
pBuffer += SPI_FLASH_PAGESIZE;
}
if （NumOfSingle ！= 0）
{
SPI_FLASH_PageWrite（pBuffer， WriteAddr， NumOfSingle）;
}
}
}
}
/*brief Reads a block of data from the FLASH. */
void SPI_FLASH_BufferRead（u8* pBuffer， u32 ReadAddr， u16 NumByteToRead）
{
/* Select the FLASH： Chip Select low */
SPI_FLASH_CS_LOW（）;
/* Send “Read from Memory ” instruction */
SPI_FLASH_SendByte（READ）;
/* Send ReadAddr high nibble address byte to read from */
SPI_FLASH_SendByte（（ReadAddr & 0xFF0000） 》》 16）;
/* Send ReadAddr medium nibble address byte to read from */
SPI_FLASH_SendByte（（ReadAddr& 0xFF00） 》》 8）;
/* Send ReadAddr low nibble address byte to read from */
SPI_FLASH_SendByte（ReadAddr & 0xFF）;
while （NumByteToRead--） /* while there is data to be read */
{
/* Read a byte from the FLASH */
*pBuffer = SPI_FLASH_SendByte（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（）;
}
/*brief Reads FLASH identification. */
u32 SPI_FLASH_ReadID（void）
{
u32 Temp = 0， Temp0 = 0， Temp1 = 0， Temp2 = 0;
/* Select the FLASH： Chip Select low */
SPI_FLASH_CS_LOW（）;
/* Send “RDID ” instruction */
SPI_FLASH_SendByte（0x9F）;
/* Read a byte from the FLASH */
Temp0 = SPI_FLASH_SendByte（DUMMY_BYTE）;
/* Read a byte from the FLASH */
Temp1 = SPI_FLASH_SendByte（DUMMY_BYTE）;
/* Read a byte from the FLASH */
Temp2 = SPI_FLASH_SendByte（DUMMY_BYTE）;
/* Deselect the FLASH： Chip Select high */
SPI_FLASH_CS_HIGH（）;
Temp = （Temp0 《《 16） | （Temp1 《《 8） | Temp2;
return Temp;
}
四 主函数
void SPI1_Test（void）
{
/* Get SPI Flash ID */
FLASH_ID = SPI_FLASH_ReadID（）;
FLASH_ID = SPI_FLASH_ReadID（）;
if （FLASH_ID == M25P64_FLASH_ID）
{
/* Write Tx_Buffer data to SPI FLASH memory */
SPI_FLASH_BufferWrite（Tx_Buffer， FLASH_WriteAddress， BufferSize）;
delay_ms（20）;
DbgOutputstr（“Write message is ok！\r\n”）;
/* Read data from SPI FLASH memory */
memset（Rx_Buffer，0，sizeof（Rx_Buffer））;
SPI_FLASH_BufferRead（Rx_Buffer， FLASH_ReadAddress， BufferSize）;
DbgOutputstr（“the message you write is：\r\n”）;
DbgOutputstr（（char *）Rx_Buffer）;
DbgOutputstr（“\r\n”）;//插入换行
/* Erase SPI FLASH Sector to write on */
SPI_FLASH_SectorErase（FLASH_SectorToErase）;
delay_ms（10）;
/* Read data from SPI FLASH memory No data -----Erase is ok */
memset（Rx_Buffer，0，sizeof（Rx_Buffer））;
SPI_FLASH_BufferRead（Rx_Buffer， FLASH_ReadAddress， BufferSize）;
DbgOutputstr（“the message you write is：\r\n”）;
DbgOutputstr（（char *）Rx_Buffer）;
DbgOutputstr（“\r\n”）;//插入换行
DbgOutputstr（“\r\n”）;//插入换行
delay_ms（1000）;
}
}
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