W25Q128

传感器

W25Q128 是一种常见的串行闪存器件，它采用 SPI（Serial Peripheral Interface）接口协议，具有高速读写和擦除功能，可用于存储和读取数据。W25Q128 芯片容量为 128 Mbit（16 MB），其中名称后的数字代表不同的容量选项。不同的型号和容量选项可以满足不同应用的需求，通常被用于嵌入式设备、存储设备、路由器等高性能电子设备中。

W25Q128 闪存芯片的内存分配是按照扇区（Sector）和块（Block）进行的，每个扇区的大小为 4KB，每个块包含 16 个扇区，即一个块的大小为 64KB。

存储结构图

ccjgt

引脚说明

yjsm

引脚编号 引脚名称 描述
1 /CS 芯片选择引脚（Chip Select）
2 DO (IO₁) 数据输出引脚（Data Out，I/O1）
3 /WP (IO₂) 写保护引脚（Write Protect，I/O2）
4 GND 地引脚（Ground）
5 DI (IO₀) 数据输入引脚（Data In，I/O0）
6 CLK 时钟信号引脚（Clock）
7 /HOLD or /RESET (IO₃) 保持或复位引脚（Hold/Reset，I/O3）
8 VCC 电源引脚（Power Supply）

/ 表示引脚是低电平有效。

HOLD：当它有效时允许设备暂停，低电平：DO 引脚高阻态，DI CLK 引脚的信号被忽略。高电平：设备重新开始，当多个设备共享相同的 SPI 信 号的时候该功能可能会被用到。

示例电路

sjdl

SPI

根据 W25Q128 的数据手册，得到以下配置：

  • SPI 配置为了全双工模式，可以同时发送与接收数据；
  • STM32F407 配置为主机模式，由 STM32F407 产生时钟，与从机 W25Q128 进行通信；
  • 数据的传输以 8 位进行传输。
  • 片选方式选择软件控制片选。在硬件 SPI 中，一个 SPI 只有一个片选线，这会导致硬件 SPI 如果选择硬件控制片选信号，只能控制一个从机。我们是希望能够一个 SPI 可以控制多个从机，因此选择软件方式片选，片选线可以随意设定。
  • 时钟分频选择 4 分频，根据 W25Q128 的数据手册说明，W25Q128 的 SPI 时钟可以达到 30MHz，而我们的 SPI0 的时钟来源为 PCLK2=84MHz，SPI 的配置中必须要求进行分频，分频之后的频率是 21MH，低于 30Mhz，W25Q1282 完全可以兼容。
  • 字节顺序选择高位在前。
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SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;

/* FLASH_SPI 模式配置 */
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; // 传输模式全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;                // 配置为主机
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;        // 8位数据
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;                // 极性相位
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;                        // 软件cs
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2; // SPI时钟预调因数为2
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;        //高位在前
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(BSP_SPI, &SPI_InitStructure);

/* 使能 FLASH_SPI  */
SPI_Cmd(BSP_SPI, ENABLE);

示例代码

https://github.com/TooUpper/SensorDrive

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#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "spi_flash.h"
#include <string.h>

int main(void){
        board_init();
        uart1_init(115200U);

        /* SPI初始化 */
        bsp_spi_init();

        // 缓存区数组定义
        unsigned char buff[20] = {0};

        printf("\r\n=========【开始】========\r\n");

        // 擦除Flash扇区0
        printf("\r\n【1】擦除Flash扇区0......\r\n");
        W25Q128_erase_sector(0);
        printf("Flash扇区0擦除完成！！\r\n");
        delay_ms(200);

        //获取W25Q128的设备ID
        printf("\r\n【2】读取设备的id......\r\n");
        printf("设备ID = %X\r\n",W25Q128_readID());

        //读取0地址长度为10个字节的数据到buff
        printf("\r\n【3】读取0地址长度为10个字节的数据到buff......\r\n");
        W25Q128_read(buff, 0, 10);
        //输出读取到的数据
        printf("读取到的数据= %s\r\n",buff);
        delay_ms(200);

        //往0地址写入10个字节的数据 “立创开发板”
        printf("\r\n【4】往0地址写入8个字节的数据 “TooUpper”......\r\n");
        W25Q128_write((uint8_t *)"TooUpper", 0, 8);
        // 等待写入完成
        delay_ms(200);
        printf("数据写入成功！\r\n");

        //读取0地址长度为10个字节的数据到buff
        printf("\r\n【5】读取0地址长度为8个字节的数据到buff......\r\n");
        W25Q128_read(buff, 0, 8);
        //输出读取到的数据
        printf("读取到的数据= %s\r\n",buff);
        delay_ms(1000);

        // 因为是从0地址写的，所以擦除第0个扇区
        printf("\r\n【6】功能测试完毕擦除写入的数据......\r\n");
        W25Q128_erase_sector(0);
        delay_ms(200);

        // 清除缓存区
        memset(buff,0,sizeof(buff));

        printf("\r\n=========【结束】========\r\n");

        while(1) {
                delay_ms(100);
        }
}